JP2000336223A

JP2000336223A - 塑性変形可能なゴム粉体、その成形方法、その粉体を分散した高分子系マトリックス

Info

Publication number: JP2000336223A
Application number: JP15374799A
Authority: JP
Inventors: Hajime Tsujihana; 一辻葩; Masayuki Honda; 雅之本多; Nakajiro Yoshida; 仲次郎吉田
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 1999-06-01
Filing date: 1999-06-01
Publication date: 2000-12-05

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】部分的に熱可塑性を呈するゴム粉体を提供し、
ゴム粉体を高充填しても高分子系マトリックスの流動性
を確保させる。【解決手段】Ａ）主成分のエチレン／プロピレン／ジエ
ン共重合体が、そのジエンにおいてシロキサン結合を有
する原子団を介して連結された架橋構造体を有するもの
からなる内層と、Ｂ）主成分のプロピレン／エチレン−
プロピレン／Ｃ４以上のα−オレフィンのブロック共重
合体、プロピレン／エチレンのブロック共重合体または
プロピレン／Ｃ_４以上のα−オレフィンの共重合体で、
プロピレン部分が結晶構造体をなす二層からなり、外層
は熱可塑性を有する塑性変形可能なゴム粉体とする。こ
れを１３０℃以上の温度に加熱外層を可塑化し任意の形
状に成形する。また、溶解度パラメーターが１５以下の
熱可塑性高分子中から選択される高分子中に、前記ゴム
粉体を分散させて熱可塑性を有する高分子系マトリック
スとしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塑性変形可能なゴ
ム粉体、その成形方法及びそのゴム粉体を分散した高分
子系マトリックスに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ゴム粉体はマトリックスの弾性発
現性フィラーとして広く用いられてきた。具体的には、
自動車部品や各種電子機器のハウジング材における耐衝
撃性の向上もしくは艶消しの付与、粘着質フィルムのア
ンチブロッキング剤、液晶バックライトなどの光拡散
剤、封止剤の応力緩和付与、熱硬化性成形品の低収縮性
の付与や耐衝撃性の向上など各種の分野に使用されてい
る。

【０００３】ゴム粉体を製法面から分類すると、リサイ
クル品として製品を粉砕して得られた物と、新たに未架
橋物を架橋すると同時に造粒して得られた物とがある。
前者の製品の粉砕によるゴム粉体は、省資源化の観点か
らするとメリットの高い材料ではあるが、その粉砕の難
しさや製品の安定性の低さなどが問題視されていて、用
途が限られている。後者の架橋・造粒によるゴム粉体
は、粒径などの品質や組成の安定性などの信頼性が高く
評価され、各種の分野で用途が広がりつつある。

【０００４】このゴム粉体は、シリコーンゴム、アクリ
ル系ゴム、スチレン系ゴムなどからなる単一組成のゴム
粒子や、アクリル系ゴムと熱硬化性アクリル系高分子と
からなる二層もしくは多層構造化された粒子、またはこ
れらの中空粒子などとして商品化されている。なかでも
アクリル系ゴムと熱硬化性アクリル系高分子とからなる
二層もしくは多層構造化された粒子は、熱可塑性樹脂や
熱硬化性樹脂の耐衝撃性の向上や内部応力の緩和に著し
い効果がみられ、この特性は、内層がゴム単体もしくは
ゴムと熱硬化性高分子との多層構造体であって、外層が
熱硬化性高分子からなるという構造に起因している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、ゴム粉体
を各種の高分子中に配合すると色々な機能を発揮させる
ことができ、バインダー中により多くのゴム粉体を添加
すれば付加価値が高められる筈である。ところが、ゴム
粉末を高分子中に高充填すると、マトリックスの流動性
が低下して成形が困難になったり、かえって物性に悪影
響を与えるといった不具合があった。また従来のゴム粉
体は比較的高価であり、その対策として安価なオレフィ
ン系のゴム系粉末が考えられる筈であるが、あまり提示
されておらず、ニーズに応えられていない。そこで、本
発明は、部分的に熱可塑性を呈するゴム粉体を提供し、
ゴム粉体を高充填しても高分子系マトリックスの流動性
を確保させることを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の塑性変形可能な
ゴム粉体は、（Ａ）主成分がエチレン／プロピレン／ジ
エン共重合体であって、そのジエンにおいてシロキサン
結合を有する原子団を介して連結された架橋構造体を有
するものからなる内層と、（Ｂ）主成分がプロピレン／
エチレン−プロピレン／炭素数４以上のα−オレフィン
のブロック共重合体、プロピレン／エチレンのブロック
共重合体、プロピレン／炭素数４以上のα−オレフィン
の共重合体から選択されるものであって、プロピレン部
分が結晶構造体をなすものからなる外層との二層からな
り、外層は熱可塑性を有する塑性変形可能なゴム粉体と
する。ゴム粉体を１３０℃以上の温度に加熱することに
よりゴム粉体の外層を可塑化してゴム粉体を任意の形状
に成形する。また、溶解度パラメーターが１５以下の熱
可塑性高分子中から選択される一種または複数種の高分
子中に、前記ゴム粉体を分散させて熱可塑性を有する高
分子系マトリックスとしている。さらに、高分子系マト
リックスに分散させるゴム粉体が、ポリエチレンの結晶
及び／又はパラフィン系オリゴマーを含有することが望
ましい。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明者らは、「弾力性はゴム架
橋体の持つ特徴的な特性であって、このゴム粉体自体が
部分的に熱可塑性を呈すれば、高分子系マトリックスに
高充填してもその流動性を確保することが可能であり、
可塑性が充分にあれば、高充填高分子系マトリックス自
身を熱可塑性樹脂として振る舞わせ、塑性変形による成
形が可能になる筈である」と考え、部分的に熱可塑性を
有する新規なゴム粉体の創出について鋭意研究を行っ
た。その結果、本発明のゴム粉体は、エチレン／プロピ
レン／ジエン共重合体（以下、ＥＰＤＭという）の架橋
構造体である内層と、熱可塑性ポリマーからなる外層と
からなる微粒子であって、内層のＥＰＤＭは、ジエンが
シロキサン結合を有する原子団を介して連結され、外層
の熱可塑性ポリマーは、いずれもオレフィン系材料から
なる、プロピレン／エチレン−プロピレン／炭素数４以
上のα−オレフィン（以下、単にα−オレフィンとす
る）のブロック共重合体、プロピレン／エチレンのブロ
ック共重合体またはプロピレン／α−オレフィンの共重
合体であって、プロピレン部分が結晶構造体をなす重合
体からなる原子団で構成されていることが上記課題の解
決に有効であることを見出し、本発明を完成した。

【０００８】このゴム粉体は、ポリエチレンの結晶及び
／又はパラフィン系オリゴマーを含有することを好適と
する。また、このゴム粉体は、１３０℃以上の温度に加
熱してゴム粉体の外層を可塑化すれば、任意の形状に成
形することができる。このゴム粉体を、溶解度パラメー
ター（以下、ＳＰ値とする）が１５以下の熱可塑性高分
子中に分散させることにより、高濃度に分散させても、
熱可塑性を有する高分子系マトリックスの流動性を確保
させることができる。

【０００９】以下、添付した図面に基づいて本発明を更
に詳細に説明する。図１は、本発明の塑性変形可能なゴ
ム粉体を構成するゴム粒子について模式図で示したもの
で、内層１と外層２とから構成されている。内層１は、
シロキサン結合を有する原子団（以下、シリコーンとす
る）４によって相互に架橋され、ゴム的性質を発現する
ための高分子（以下、ゴム状高分子とする）からなるゴ
ム状高分子鎖３が主成分となっている。外層２は、外層
を形成する高分子鎖５（以下、外層形成高分子鎖とす
る）の結晶性の原子団からなり、外層形成高分子鎖５の
非結晶性の原子団部分は内層１に入り込み、ゴム状高分
子鎖３と同一の系を構成している。

【００１０】図２は、請求項２の方法によって得られた
成形体の断面を模式的に示したもので、内層１は架橋構
造体のため成形時に剪断を受けても変形しないが、外層
２は塑性流動による変形がある。図３は、請求項４に記
載した高分子系マトリックスに含有されるゴム粉体を構
成するゴム粒子のうちポリエチレンの結晶が存在してい
るものについて模式図で示したもので、図１と同様に内
層１と外層２とから構成されているが、内層１にはポリ
エチレンの結晶６が存在している。内層１にポリエチレ
ンの結晶６が存在していることにより、架橋体の硬度を
高めると共に粒子の機械的物性を高める働きを行う。こ
の物性向上の発現は、粒子にかかるストレスとしての応
力が堅いポリエチレンの結晶６に集中することに起因
し、その結果、ゴム粒子としての耐久性を向上させるこ
とができる。

【００１１】図４は、請求項４に記載した高分子系マト
リックスに含有されるゴム粉体を構成するゴム粒子のう
ちパラフィン系オリゴマーが存在しているものについて
模式的に示したもので、このゴム粒子中にはパラフィン
系オリゴマーが配合されている。パラフィン系オリゴマ
ーは、上記ポリエチレンの結晶６と同様に、内層１に存
在することで、架橋体およびマトリックスの硬度を下げ
る働きをしている。高分子系マトリックスのバインダー
７は熱可塑性高分子であるため、加熱によって成形する
ことができ、配合したパラフィン系オリゴマーが熱可塑
性高分子とともに可塑性を呈して低粘度化が図れる。な
お、内層にはパラフィン系オリゴマーとポリエチレンの
結晶が一緒に存在していてもよい。

【００１２】本発明の塑性変形可能なゴム粉体を構成す
るゴム粒子は、ゴム状高分子と外層形成高分子との単
一な相溶系の形成、ゴム状高分子を主とする架橋体の
形成（内層の形成）および外層形成高分子の結晶（外
層の形成）と分粒、の順を経て得ることができる。手順
は単一な相溶系を得ることであるが、この系は、少な
くとも外層形成高分子の融点以上の温度で剪断をかけな
がら両者の高分子を混練することで形成させることがで
きる。

【００１３】手順は、この相溶系に高剪断且つ高速流
動を与えつつ架橋反応を進める条件を与えると、架橋体
は大きくなることなく微粒子の状態で形成されるが、そ
の際に外層形成高分子の非結晶な原子団は架橋体に取り
込まれ、架橋体の微粒子は溶融している外層形成高分子
の結晶性原子団中に漂う（内層の形成）。手順は、デ
カリンやパラキシレンなどの上記結晶性原子団と親和性
を有する液剤を与えて冷却すると、結晶が内層を封止す
ることで外層を形成し、さらに液剤を除去すればゴム粒
子からなるゴム粉体を得ることができる（分粒）。分粒
されたゴム粒子は、１３０℃以上、好ましくは１８０℃
以上の温度に加熱することにより、任意の形状に成形で
きる（成形）。成形の手段としては、圧粉成形、スラッ
シュ成形、射出成形など、三次元的形状にする方法、ロ
ール成形、押出成形などによるフィルム／シート状にす
る方法がある。又、あらかじめニーダや押出機などによ
り、本発明の粉末をペレット化してから上記方法によっ
て成形してもよい。さらに、分粒したゴム粒子を熱可塑
性高分子に配合すれば、請求項３の高分子系マトリック
スを得ることができるが、上記の液剤のかわりに、熱可
塑性高分子を加えても得ることができる。

【００１４】ゴム粒子の内層と外層を形成する高分子の
必要条件について種々検討を行った結果、第１に、未架
橋のゴム状高分子と溶融している外層形成高分子とが相
溶すること、第２に、外層形成高分子がゴム状高分子と
親和性を持つ非結晶な原子団と結晶性を呈する原子団と
により構成されていることが必要であることが解った。
この結果、ゴム状高分子としてＥＰＤＭ、外層形成高分
子としてプロピレン／エチレン・プロピレン／α−オレ
フィンのブロック共重合体、プロピレン／エチレンのブ
ロック共重合体またはプロピレン／α−オレフィンの共
重合体が適していることが見出された。

【００１５】この内、外層形成高分子の前二者のブロッ
ク共重合体は、エチレンの重合体からなる原子団（以
下、エチレン部分とする）とα−オレフィンの重合体か
らなる原子団（以下、α−オレフィン部分とする）と
が、ＥＰＤＭと親和性を持つ非結晶な原子団であるた
め、ＥＰＤＭと一体化された架橋構造体である内層を形
成し、プロピレンの重合体からなる原子団（以下、プロ
ピレン部分とする）は結晶性を有するので外層を形成す
る。残りのプロピレン／α−オレフィン共重合体も同様
で、α−オレフィン部分がＥＰＤＭと親和性を持つ非結
晶性であって、プロピレン部分は結晶性であるので、内
層と外層を形成する。

【００１６】上記ゴム粒子を得るには、外層形成高分子
の特性を阻害することなくゴム状高分子を架橋する方法
を採ることが重要である。当初、ゴム粒子を得るため
に、パーオキサイドを用いた架橋方法を試みたが、外層
形成高分子の切断があるなどの不都合があったため、Ｅ
ＰＤＭのジエンを選択的に反応させる架橋方法が必要な
ことがわかり、種々検討を重ねた結果、本発明ではヒド
ロシリル化反応による架橋方法を採用した。

【００１７】この架橋方法は、架橋剤をオルガノハイロ
ドジェンポリシロキサンとし、これをジエンと付加反応
によって架橋させる方法であり、この方法によれば、外
層形成高分子の特性を阻害することなくゴム状高分子を
架橋することができる。したがって、本発明による架橋
物ではＥＰＤＭのジエンがシロキサン結合を有する原子
団（例えば、オルガノハイドロジェンポリシロキサン）
によって連結されたマトリックスにすることができる。

【００１８】このオルガノハイドロジェンポリシロキサ
ンには、シロキサン主鎖にメチル基、フェニル基、その
他の原子団をもたせたり、シロキサン主鎖の長さや分岐
の形態によって様々なものがあるが、いずれも任意に採
用することができる。また幾種類かのものを併用しても
差し支えない。オルガノハイドロジェンポリシロキサン
の使用量も任意に選択できるが、架橋点であるＳｉＨ
（珪素原子に結合された水素原子）の数Ｎが、ＥＰＤＭ
のジエンの数ｎに対して、ｎ≦Ｎ≦１．５ｎの関係にあ
る量にするのが望ましい。オルガノハイドロジェンポリ
シロキサンの混合方法も任意であって、例えば、あら
かじめＥＰＤＭと外層形成高分子の混合物にしておく方
法、ＥＰＤＭおよび外層形成高分子を同時に投入する
方法、ＥＰＤＭおよび外層形成高分子が相溶してから
投入する方法などがあるが、他の方法でも差し支えな
い。

【００１９】この架橋方法には塩化白金酸などのヒドロ
シリル化触媒を必要とし、これには白金族系元素やチタ
ンもしくは錫を核とするキレート化合物、さらには酸が
挙げられるが、いずれも任意に採用できる。また触媒の
添加方法も任意であって、例えば、ＥＰＤＭと外層形
成高分子の相溶系に高剪断且つ高速流動を与えつつ添加
する方法、ＥＰＤＭと外層形成高分子の相溶系を取り
出してから含浸させる方法、三重結合炭素をもつ化合
物などを代表とするヒドロシリル化反応遅延剤と併用し
て初期の状態から含浸させておく方法、などが挙げられ
る。さらに触媒を溶媒に分散または溶解させたり、無機
または有機系粉末に含ませてから投入してもよい。

【００２０】本発明におけるゴム状高分子はＥＰＤＭで
あるが、このＥＰＤＭとは、ジエンをもつエチレン−プ
ロピレン共重合体のことを指す。ＥＰＤＭはエチレン部
分、プロピレン部分の構成比や、共重合体としての分子
量、ジエンの種類によって様々なグレードが市販化され
ている。例えば、架橋物の機械的物性は、モノマーの構
成比と分子量に起因し、よりエチレンに富んで分子量が
高い方が高く、本発明のゴム粒子についても同様であ
る。また架橋時の反応性はジエンの種類に依存し、一般
にはジシクロペンタジエンやエチリデンノルボルネンが
用いられており、後者の方が反応性に富んでいるが、本
発明においても同様である。

【００２１】さらに本発明におけるＥＰＤＭは、モノマ
ーの構成比、分子量、ジエンの種類などについて任意で
あるが、上記のとおり機械的物性や反応性について優位
な構成のものが望ましい。またシンジオタックチック、
アタックチック、アイソタックチックなどの規則性の異
なったものについても任意である。さらに異なったグレ
ードのものを混合してもよい。

【００２２】外層形成高分子は、前述したように、プロ
ピレン／エチレン−プロピレン／α−オレフィンのブロ
ック共重合体、プロピレン／エチレンのブロック共重合
体またはプロピレン／α−オレフィンの共重合体であ
る。これらの内、プロピレン／エチレン−プロピレン／
α−オレフィンのブロック共重合体およびプロピレン／
エチレンのブロック共重合体は、ポリプロピレン系エラ
ストマーまたはポリプロピレンブロックタイプと呼称さ
れ使用されている。

【００２３】一方、プロピレン／α−オレフィンの共重
合体は、リアクターＴＰＯ（オレフィン系エラストマ
ー）と呼称され、α−オレフィンにはシクロペンタン、
オクテン、ペンテンなどの炭素数４以上のモノマーが用
いられる。これらの高分子は、結晶性と非結晶性の部分
とからなることは前述した通りであるが、モノマー構成
比と分子量によって各種のグレードがある。本発明で
は、これらの高分子の種類、モノマー構成比、分子量な
どいずれも任意に選択することができる。

【００２４】外層形成高分子とＥＰＤＭの配合比は、Ｅ
ＰＤＭ１００重量部に対して、外層形成高分子が１５０
重量部を上回るとゴム的性質が失われ、５重量部を下回
ると外層の形成が不充分となるので、５〜１５０重量
部、特には１０〜５０重量部が好ましい。

【００２５】図３に関連して述べたように、請求項４の
ゴム粉体ではゴム粒子の内層にポリエチレンの結晶が存
在している。このようにポリエチレンが内層中で結晶化
するのは、ポリエチレンがＥＰＤＭとの親和性が高いこ
ととポリプロピレンよりも融点が低いことに起因してい
る。ゴム粒子がストレスを受ける際、この結晶に応力が
集中するので、機械的物性を向上させるのに寄与する
が、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖低
密度ポリエチレンの順でラメラの厚さが薄くなり、この
ラメラの厚さは硬度と相関があり、より低硬度で物性の
向上を求める場合には直鎖低密度ポリエチレンを使用す
るとよいが、メタロセン系触媒により合成された直鎖低
密度ポリエチレンはさらにラメラが薄いので、より一層
の効果が期待できる。

【００２６】ポリエチレンを使用する場合には、ＥＰＤ
Ｍおよび外層形成高分子とともに初期から混合するのが
よい。使用するポリエチレンの種類や分子量および分子
量分布、分岐の状態などは任意に選択できるが、上記の
通り、メタロセン系触媒により合成された直鎖低密度ポ
リエチレンを用いるのが好ましい。また、ポリエチレン
は、単一の種類に限定されず、幾種類かの混合物であっ
てもよい。ポリエチレンの配合量は、ＥＰＤＭ１００重
量部に対し１００重量部を上回るとゴム的性質が失わ
れ、０．１重量部を下回ると効果が不充分になるため、
０．１〜１００重量部、特には１〜２０重量部が好まし
い。

【００２７】本発明のゴム粉体を得るための装置には、
ニーダーや押出機など閉鎖系で且つ剪断作用のあるもの
が適している。これらの装置において、ゴム粉体は、相
溶系の形成、内層の形成、外層の形成および分粒の各段
階を経て形成されるが、ニーダーなどバッチで得られる
装置の場合、初期から最終までそれぞれの段階に適した
加工条件をその都度与えればよく、押出機など連続で得
られる装置の場合も同様である。

【００２８】ここで加工条件とは、設定温度、剪断
条件（剪断装置の回転数）、時間が相当し、内層の形
成には１３０〜２５０℃、１０〜２０００ｒｐｍ、３０
秒〜１０分（望ましくは１８０〜２２０℃、３０〜５０
０ｒｐｍ、１〜５分）、外層の形成には１３０〜２５０
℃、１０〜２０００ｒｐｍ、１〜１０分（望ましくは１
８０〜２２０℃、１００〜２０００ｒｐｍ、３〜７
分）、分粒には１３０℃以下、１０〜２０００ｒｐｍ、
１〜１０分（望ましくは７０℃程度、３０〜５００ｒｐ
ｍ、１〜５分）が適当である。

【００２９】上記ゴム粉体は、工程の最終段階でデカリ
ンやパラキシレンなどの液剤の助けを受けて造粒され
る。前述の通り、外層形成高分子は外層と内層とにわた
って存在し、外層形成高分子のプロピレン部分は１２０
℃以下の温度では結晶域になる。一方、内層の形成の際
には、原料の高分子が溶解するだけの温度を必要とし、
プロピレン部分は溶解している。内層の形成後、上記液
剤を投入して充分混練すると、液剤はプロピレン部分と
相溶し、さらに系が冷却され１２０℃以下の温度になる
とプロピレン部分が結晶して造粒が行われる。

【００３０】上記液剤は、デカリンやパラキシレンなど
の単分子系の溶剤に限られず、オリゴマーや高分子や、
ステアリン酸、エルカ酸、エルカ酸アミドの様な油脂な
どであってもよい。デカリンやパラキシレンを使用する
場合の投入量は、得ようとする粉体の重量に対して５〜
２０倍が望ましい。さらに投入のタイミングは、内層の
形成が終了した後が望ましい。

【００３１】ゴム粉体中の液体の除去方法についても任
意の手段が採用されるが、室温域にて有機溶剤によって
抽出するのが望ましい。また、場合によってはゴム粉体
中に液体を留めておいてもかまわない。さらに、本発明
のゴム粉体は、内層と外層とからなる一次構造を単位と
するが、造粒工程の条件によっては二次構造など多次構
造を採用することもできる。しかし、この構造に関して
は任意であり、一次構造においても内層形成時の条件に
よって粒径が変わり任意に選択することができる。しか
し、用途的には平均粒径が０．１〜５００μｍの範囲が
望ましい。

【００３２】前述したように、請求項２に係る発明は、
塑性変形可能なゴム粉体の外層を可塑化して成形物を得
る成形方法に関するものであるが、ここで塑性変形と
は、加熱により外層を可塑化させてから応力を加えて任
意の形状に成形できる能力をさす。ゴム粉体の外層は、
プロピレン部分が内層から繊毛状に生え、１２０℃以下
の温度ではこの部分が結晶している状態になっている。
逆に、この温度を上回るとプロピレン部分がミクロブラ
ウン運動を開始し、１３０℃以上になると粉末全体が塑
性性を呈し、結果として流動が可能になる。なお、この
成形方法には、スラッシュ成形、射出成形、押出成形、
ロール成形など塑性変形を原理とする成形方法を任意に
採用することができる。

【００３３】請求項３に係る発明は、特定のＳＰ値を有
する熱可塑性高分子中に上記ゴム粉体を分散させた高分
子系マトリックスに関するものであるが、これを得るに
は、前記のとおり、ゴム粉体を上記熱可塑性高分子中
に投入して分散する方法、造粒の際に上記熱可塑性高
分子を投入して分散する方法、の二つの方法が採用され
る。即ち、本発明の粉体を配合することによって、上記
熱可塑性高分子に、艶消し、応力緩和性、柔軟性、耐衝
撃性などの特性を付与することができる。例えば、ポリ
スチレン、ポリ塩化ビニルなど、外層形成高分子と比較
的異質のものであれば、艶消し、応力緩和性、耐衝撃性
などの特性の付与効果が著しく、ポリプロピレンなどオ
レフィン系高分子の場合は、柔軟性の付与効果を著しく
改善することができる。

【００３４】上記高分子系マトリックスの形成方法で
は、いずれの場合も、マトリックスの物性および加工特
性は、外層形成高分子の（バインダー用の）熱可塑性高
分子との親和性及び粉末の配合量による寄与が高いの
で、同一の基準で選択できる。この選択は、外層形成高
分子のＳＰ値が８程度であることを考慮して行えばよ
い。したがって、熱可塑性高分子は、ＳＰ値１５以下の
ものが望ましく、例えば、ポリ塩化ビニル（ＳＰ値９．
６）、ポリスチレン（ＳＰ値８．６）、ポリ酢酸ビニル
（ＳＰ値９．４）、ポリプロピレン（ＳＰ値７．８）、
ナイロン６，６（ＳＰ値１３．６）などがある。また、
複数の異なった高分子からなる混合物でもよい。

【００３５】熱可塑性高分子の添加量は、ゴム粉体が塑
性変形可能なため、下限はなく、ゴム粉体１００重量部
に対して１０００重量部を超えると粉末の特性が生かせ
ないことから１０００重量部未満が望ましい。また、マ
トリックスの特性として導電性や吸着性を付与するため
のフィラーや添加剤を配合したり、バインダーもしくは
粉末を改質するための老化防止剤、光安定剤などを配合
することもできる。

【００３６】請求項４に係る発明は、上記高分子系マト
リックスを柔らかくするために、ゴム粉体の内層にパラ
フィン系オリゴマーを含有させたものである。パラフィ
ン系オリゴマーは、デカリンやパラキシレンなどの溶剤
に可溶なため、そのままではゴム粉体に含有させること
ができない。そこで、造粒の際に上記熱可塑性高分子を
媒介してゴム粉体に含有させることで、高分子系マトリ
ックスとしたものである。室温域において、パラフィン
系オリゴマーは、密度の低いＥＰＤＭ中に存在してお
り、加熱時に高分子系マトリックスが塑性を持つように
なると、熱可塑性高分子および外層形成高分子の密度が
下がるので、パラフィン系オリゴマーは高分子系マトリ
ックス全体に行きわたり、マトリックス自身の粘度を下
げる二次的働きをも行う。パラフィン系オリゴマーを配
合するのは、内層形成の前に行うのが望ましい。また近
年プロセス段階でパラフィン系オリゴマーを配合した、
いわゆる油展ＥＰＤＭが市販化されているが、これを用
いてもよい。

【００３７】パラフィン系オリゴマーは、不純物の残留
量や平均分子量によって幾つかのグレードに分かれてい
るが、いずれのグレードのものでも差し支えない。ま
た、この添加量は、ＥＰＤＭ１００重量部に対して１５
０重量部を上回るとブリードし、少なくとも５重量部で
ないと効果が現れないので、５〜１５０重量部、特には
１０〜１２０重量部が好ましい。

【００３８】

【実施例】次に本発明の具体的態様を実施例及び比較例
を挙げて説明するが、本発明はこの実施例に限定される
ものではない。

【００３９】（実施例１）ＥＰＤＭ：ＫＥＬＴＡＮ４５０２（出光ディーエスエム
社製、商品名）１００重量部、プロピレン／エチレン−
プロピレン／α−オレフィンのブロック共重合体：Ｊ−
７５０Ｈ（出光石油化学社製、商品名）２０重量部及び
オルガノハイドロジェンポリシロキサン：ＫＥ−１９５
０Ａ（信越化学工業社製、商品名）１０重量部を、１８
０℃に温度調節された加圧ニーダーへ同時に投入し、回
転数１００ｒｐｍで５分間混練した（相溶系の形成）。
回転を止めてから、塩化白金酸を０．３重量部投入し、
直ちに回転数３００ｒｐｍで１０分間混練した（内層の
形成）。再び回転を止めてから、混練物の９０％を取り
出し、残った混練物１００重量部に対してデカリン１０
００重量部を投入して、回転数１００ｒｐｍで混練しつ
つ約５分間かけて７０℃にまで冷却して混練物を取り出
した（外層の形成）。

【００４０】得られた混練物を一昼夜トルエンに浸漬し
て、デカリンを抽出したところ、平均粒径が約２００μ
ｍの本発明の塑性変形可能なゴム粉体が得られた。これ
を１８０℃に温度調節した二本ロールに投入して混練し
シート状物を作製し、引張強度の測定及び表面状態の観
察を行ったところ、引張強度は８．７ＭＰａで、平滑な
シートであった。

【００４１】（実施例２〜５および比較例１）表１に示
す内容の熱可塑性高分子５０部をバインダーとして、あ
らかじめニーダーで混練した後、実施例１で得られたゴ
ム粉体１００重量部を投入して混練した。得られた高分
子系マトリックスの各混練物をニーダーと同じ温度でプ
レスしてシート状物を作製し、引張強度の測定及び表面
状態の観察を行ったところ、表２に示す通りであった。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【表２】

【００４４】表２に示すように、実施例２〜３は安定し
たシート状物であるが、ＳＰ値が１３．６の実施例５は
かろうじてシート状物として成形することができた。ま
た、比較例１はＳＰ値が１５を上回り、シート状物は得
られなかったことから、本発明における粉末のバインダ
ーとしてはＳＰ値が１５以下であることが必要であるこ
とを示している。

【００４５】（実施例６〜１０）実施例１において内層
を形成した後、取り出した混練物に、表３に示す配合割
合になるようにポリプロピレン：Ｊ−２０００ＧＰ（出
光石油化学社製、商品名）を加えて、回転数２００ｒｐ
ｍで１０分間混練した後、得られた高分子系マトリック
スを取り出した（外層の形成／マトリックスの調合）。

【００４６】

【表３】

【００４７】（実施例１１）ＥＰＤＭ：ＫＥＬＴＡＮ４５０２（前出）１００重量
部、プロピレン／エチレン−プロピレン／α−オレフィ
ンのブロック共重合体：Ｊ−７５０Ｈ（前出）２０重量
部、オルガノハイドロジェンポリシロキサン：ＫＥ−１
９５０Ａ（前出）１０重量部及びメタロセン系触媒によ
り重合された直鎖ポリエチレン：ＳＰ２０４０（三井化
学工業社製、商品名）１５重量部を、１８０℃に温度調
節された加圧ニーダーへ同時に投入し、回転数１００ｒ
ｐｍで５分間混練した（相溶系の形成）。回転を止めて
から、塩化白金酸を０．３重量部投入し、直ちに回転数
３００ｒｐｍで１０分間混練した（内層の形成）。再び
回転を止めてから、混練物を２０％取り出し、ポリプロ
ピレン：Ｊ−２０００ＧＰ（前出）２０重量部を投入
し、回転数２００ｒｐｍで１０分間混練した後、高分子
系マトリックスを取り出した（外層の形成／マトリック
スの調合）。

【００４８】（実施例１２）ＥＰＤＭ：ＫＥＬＴＡＮ４５０２（前出）１００重量
部、プロピレン／エチレン・プロピレン／α−オレフィ
ンのブロック共重合体：Ｊ−７５０Ｈ（前出）２０重量
部、オルガノハイドロジェンポリシロキサン：ＫＥ−１
９５０Ａ（前出）１０重量部およびパラフィンオリゴマ
ー：ＰＷ−３６０（三井化学工業社製、商品名）５０重
量部を、１８０℃に温度調節された加圧ニーダーへ同時
に投入し、回転数１００ｒｐｍで５分間混練した（相溶
系の形成）。回転を止めてから、塩化白金酸を０．３重
量部投入し、直ちに回転数３００ｒｐｍで１０分間混練
した（内層の形成）。再び回転を止めてから混練物を２
０％取り出し、ポリプロピレン：Ｊ−２０００ＧＰ（前
出）２０重量部を投入し、回転数２００ｒｐｍで１０分
間混練した後、高分子マトリックスを取り出した（外層
の形成／マトリックスの調合）。

【００４９】（実施例１３）ＥＰＤＭ：ＫＥＬＴＡＮ４５０２（前出）１００重量
部、プロピレン／エチレン−プロピレン／α−オレフィ
ンのブロック共重合体：Ｊ−７５０Ｈ（前出）２０重量
部、オルガノハイドロジェンポリシロキサン：ＫＥ−１
９５０Ａ（前出）１０重量部及びメタロセン系触媒によ
り重合された直鎖ポリエチレン：ＳＰ２０４０（前出）
１５重量部を、パラフィンオリゴマー：ＰＷ−３６０
（前出）５０重量部を、１８０℃に温度調節された加圧
ニーダーへ同時に投入し、回転数１００ｒｐｍで５分間
混練した（相溶系の形成）。

【００５０】回転を止めてから、塩化白金酸を０．３重
量部投入し、直ちに回転数３００ｒｐｍで１０分間混練
した（内層の形成）。再び回転を止めてから、混練物を
２０％取り出し、ポリプロピレン：Ｊ−２０００ＧＰ
（前出）２０重量部を投入し、回転数２００ｒｐｍで１
０分間混練した後、高分子マトリックスを取り出した
（外層の形成／マトリックスの調合）。

【００５１】（比較例２〜４）ポリプロピレン：Ｊ−２０００ＧＰ（前出）１００重量
部に、アクリル系ゴム／熱硬化性アクリル系高分子から
なる粉末：スタフィロイドＩＭ１０１（武田薬品工業社
製、商品名）を表４に示す添加量（重量部）で、１８０
℃に温度調節された加圧ニーダーへ同時に投入したとこ
ろ混練物が得られた。

【００５２】

【表４】

【００５３】実施例６〜１３で得られた各高分子系マト
リックス及び比較例２〜５で得られた混練物について、
１８０℃に温度調節した二本ロールにてシート状物を作
製し、硬度と引張強度の測定及びシート状物の外観の観
察を行ったところ、表５に示す通りの結果が得られた。

【００５４】

【表５】

【００５５】以上の結果、本発明による粉末を用いれ
ば、高分子系マトリックス１００重量部に対して粉末を
２０重量部位状添加しても、少なくとも６５°〜８５°
の範囲でシート状物を得ることができるのに対して、一
般のゴム粒子ではシート状物の外観が劣化してしまうこ
とが明らかになった。

【００５６】

【発明の効果】本発明のゴム粉末は、塑性変形が可能な
ため、高分子系マトリックスに高充填することができ、
低硬度でも優れた機械的強度を持たせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塑性変形可能なゴム粉体を構成するゴ
ム粒子の模式図である。

【図２】請求項２の方法によって得られた成形体の断面
を示す模式図である。

【図３】請求項４に記載した高分子系マトリックスに含
有されるゴム粉体を構成するゴム粒子のうちポリエチレ
ンの結晶が存在しているものの断面を示す模式図であ
る。

【図４】請求項４に記載した高分子系マトリックスに含
有されるゴム粉体を構成するゴム粒子のうちパラフィン
系オリゴマーが存在しているものの断面を示す模式図で
ある。

【符号の説明】

１：内層２：外層３：ゴム状高分子鎖４：シロキサン結合を有する原子団５：外層を形成する高分子鎖６：ポリエチレンの結晶７：バインダー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉田仲次郎埼玉県大宮市吉野町１丁目406番地１信越ポリマー株式会社東京工場内Ｆターム(参考） 4J002 AE054 BB121 BB143 BB152 BB202 BC031 BD131 BF021 BP023 BP033 CL031 CP042

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）主成分がエチレン／プロピレン／
ジエン共重合体であって、そのジエンにおいてシロキサ
ン結合を有する原子団を介して連結された架橋構造体を
有するものからなる内層と、（Ｂ）主成分がプロピレン
／エチレン−プロピレン／炭素数４以上のα−オレフィ
ンのブロック共重合体、プロピレン／エチレンのブロッ
ク共重合体、プロピレン／炭素数４以上のα−オレフィ
ンの共重合体から選択される一種または二種以上のもの
であって、プロピレン部分が結晶構造体をなすものから
なる外層との二層からなり、外層は熱可塑性を有するこ
とを特徴とする塑性変形可能なゴム粉体。
【請求項２】請求項１記載のゴム粉体を、１３０℃以
上の温度に加熱して、ゴム粒子の表層を可塑化した後、
任意の形状に成形することを特徴とする塑性変形可能な
ゴム粉体の成形方法。
【請求項３】溶解度パラメーターが１５以下の熱可塑
性高分子から選択される一種または複数種の高分子中
に、請求項１記載のゴム粉体を分散させてなることを特
徴とする熱可塑性を有する高分子系マトリックス。
【請求項４】ゴム粉体が、ポリエチレンの結晶及び／
又はパラフィン系オリゴマーを含有することを特徴とす
る請求項３に記載した高分子系マトリックス。