JPH07103274B2 - オレフィン系熱可塑性エラストマー組成物 - Google Patents
オレフィン系熱可塑性エラストマー組成物Info
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
関する。更に詳しくは、機械的性質に優れ、加硫ゴム代
替が可能なオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物に
関するものである。
硫工程が不要であり、通常の熱可塑性樹脂の成形機で加
工が可能と云う特徴をいかして、自動車部品、家電部品
或いは雑貨等を始めとする広い分野において用途が開発
されてきている。この中でオレフィン系TPE組成物は、
特開昭48−26838号公報等により公知である。しかし、
この組成物は加硫ゴム代替分野に対しては柔軟性、引張
り破断強度、破断伸びや圧縮永久歪み等の点で加硫ゴム
より劣るため、用途に限界がある。
シド非架橋型炭化水素系ゴム状物質の添加による柔軟性
の付与や、架橋助剤を併用して架橋度を高め圧縮永久歪
みを改良する試みが種々なされている。(例えば、特公
昭56−15740号公報等)。
圧縮永久歪みを改良したとしても、そのために柔軟性の
低下や引張試験における破断強度や破断伸びの低下ある
いは組成物表面への軟化剤のブリード等が起こり、物性
バランスの優れたオレフィン系TPE組成物を得ることは
困難であった。
フィン系TPE、特に低硬度(ショアーA硬度で90以下)
のオレフィン系TPEにおいて、柔軟性、機械的特性(特
に引張り破断強度、破断伸び、圧縮永久歪み)で加硫ゴ
ム代替が可能で、ブロー成形性、押出成形性又は射出成
形性等の良好なオレフィン系TPE組成物を提供すること
にある。
究を重ねた結果、予め特定の鉱物油系軟化剤を含有させ
た油展オレフィン系共重合体ゴムとオレフィン系プラス
チックを用い、この混合物を部分架橋してなる組成物が
柔軟性、機械的特性に優れていることを見出し、本発明
を完成するに至った。
〜350であるオレフィン系共重合体ゴム400重量部を含む
溶液に鉱物油系軟化剤20〜150重量部を添加し脱溶媒し
て得られる油展オレフィン系共重合体ゴム(A)40〜95
重量%とオレフィン系プラスチック(B)5〜60重量%
からなる混合物を部分架橋してなることを特徴とするオ
レフィン系熱可塑性エラストマー組成物に係るものであ
る。
とは、例えばエチレン−プロピレン系共重合体ゴム、エ
チレン−プロピレン−非共役ジエン系ゴム、(以下、
「EPDM」という。)、エチレン−ブテン−非共役ジエン
系ゴム、プロピレン−ブタジエン系共重合体ゴムの如
く、オレフィンを主成分とする無定型ランダムな弾性共
重合体である。これらの中で、特にエチレン−プロピレ
ン−非共役ジエン系ゴムが好ましい。非共役ジエンとし
てはジシクロペンタジエン、1,4−ヘキサジエン、シク
ロオクタジエン、メチレンノルボルネン、エチリデンノ
ルボルネン等があるが、特にエチリデンノルボルネンが
好ましい。
例にとって説明する。
10〜55重量%、さらに好ましくは20〜40重量%、エチリ
デンノルボルネン含有量が1〜30重量%、さらに好まし
くは3〜20重量%のエチレン−プロピレン−エチリデン
ノルボルネン共重合体ゴムであり、且つその100℃ムー
ニー粘度(ML1+4100℃)が、170〜350、好ましくは170
〜300である。
れ、55重量%より多いと機械的性能が低下する傾向にあ
る。エチリデンノルボルネン含有量が1%より少ないと
機械的特性が低下し、30重量%より多いと射出成形性が
低下する傾向にある。100℃ムーニー粘度(ML1+4100
℃)が、170より低いと機械的特性が失われ、350より高
いと成形品の外観が損なわれる。
的特性が大きく、引張破断強度や破断伸びを飛躍的に向
上させ、又架橋効率が高くなることで、圧縮永久歪みの
向上をもたらす。EPDMは公知の方法で製造されたものを
用いることが出来る。
は、加工性の改良や機械的特性を改良する目的で配合さ
れる高沸点の石油留分でパラフィン系、ナフテン系又は
芳香族系等があるが、パラフィン系が好ましく用いられ
る。芳香族成分が多くなると活染性が強くなり、透明製
品或は明色製品を目的とする用途に限界を生じ、好まし
くない。
フィン系共重合体ゴム100重量部あたり鉱物油系軟化剤
を20〜150重量部、好ましくは30〜120重量部含有するも
のである。20重量部より少ないとオレフィン系TPE組成
物の流動性が低下し、特に押出加工性と射出成形性が損
なわれる。
て加工性が悪くなり、その上、製品の物性などの性能が
低下するので好ましくない。
ムーニー粘度(ML1+4100℃)は30〜150、好ましくは40
〜100である。30より低いと機械的特性が失われ、150よ
り高いと成形加工が困難になる。
を大量に配合すると、柔軟性の確保と流動性の向上によ
る加工性の改良、及び機械的特性の改良を同時に満足さ
せることの可能なオレフィン系TPE組成物を得ることが
出来る。
鉱物油系軟化剤が用いられているが、本研究者らの研究
によれば、油展PEDMを用いない場合にはEPDMの粘度には
関係なく、EPDM 100重量部当たり鉱物油系軟化剤を40重
量部以上配合すると、TPE組成物表面に軟化剤のブリー
ドが発生し、製品の汚染、粘着等がみられて好ましくな
い。然し、100℃ムーニー粘度が170〜350のEPDM 100重
量部当たり20〜150重量部の鉱物油系軟化剤を予め配合
されている油展EPDMを用いると、軟化剤のブリードがな
く、製品の汚染や粘着が認められず、かつ破断強度、破
断伸び、圧縮永久歪みなどの特性の秀れたTPE組成物を
得ることが出来る。この鉱物油系軟化剤の配合比が大き
いにもかかわらず、軟化剤のブリードが認められないの
は、ムーニー粘度の高いEPDMを用いると鉱物油系軟化剤
の許容油展量の上限が上昇すること、予め好適に加えら
れた軟化剤はEPDMの中に均一分散する為と考えられる。
ールやバンバリーミキサーのような装置を用い、EPDMと
鉱物油系軟化剤を機械的に混練する方法で油展する方
法、あるいはEPDM溶液に所定量の鉱物油系軟化剤を添加
し、その後、スチームストリッピング等の方法により脱
溶媒して得る方法などがある。このうち好ましい油展方
法としてはEPDM溶液を用いる方法であり、EPDM溶液は重
合で得られるEPDM溶液を用いる方が、操作が容易であ
る。
チック(B)は、ポリプロピレン又はプロピレンと炭素
数が2個以上のα−オレフィンとの共重合体である。炭
素数が2個以上のα−オレフィンの具体例としてはエチ
レン、1−ブテン、1−ペンテン、3−メチル−1−ブ
テン、1−ヘキセン、1−デセン、3−メチル−1−ペ
ンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクタン等が
ある。
あり、好ましくは0.5〜50g/10分の範囲である。メルト
フローレートが0.1g/10分より小さくても100g/10分大き
くても加工性に問題点が生じてくる。
ン系プラスチック(B)の量が5重量%より少ないと流
動性が低下して成形品の外観不良を招き、60重量%より
多いと柔軟性がなくなる。
系重合体からなる混合物を部分架橋させる有機過酸化物
としては、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオ
キシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチル
パーオキシ)ヘキシン−3、1,3−ビス(t−ブチルパ
ーオキシイソプロピル)ベンゼン、1,1−ジ(t−ブチ
ルパーオキシ)3,5,5−トリメチルシクロヘキサン、2,5
−ジメチル−2,5−ジ(パーオキシベンゾイル)ヘキシ
ン−3、ジクミルパーオキシド等がある。これらの中で
は臭気性、スコーチ性の点で特に2,5−ジメチル−2,5−
ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサンが好ましい。
とオレフィン系プラスチックの合計100重量部に対して
0.005〜2.0重量部、好ましくは0.01〜0.6の範囲で選ぶ
ことが出来る。0.005重量部未満では架橋反応の効果が
小さく、2.0重量部を超えると反応の制御が難しく、又
経済的にも有利ではない。
よる部分架橋生成時に架橋助剤として、N,N′−m−フ
ェニレンビスマレイミド、トルイレンビスマレイミド、
P−キノンジオキシム、ニトロベンゼン、ジフェニルグ
アニジン、トリメチロ−ルプロパン等のパーオキサイド
架橋助剤、又はジビニルベンゼン、エチレングリコール
ジメタクリレート、ポリ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、
アクルメタクリレート等の多官能性のビニルモノマーを
配合することが出来る。このような化合物の配合によ
り、均一且つ緩和な架橋反応と、オレフィン系共重合体
ゴムとオレフィン系プラスチックとの間で反応が起こ
り、機械的特性を向上させることが可能である。
添加量は油展オレフィン系共重合体ゴムとオレフィン系
プラスチックの合計100重量部に対して、0.01〜4.0重量
部の範囲で選ぶことが出来る。好ましくは0.05〜2.0重
量部である。0.01重量部未満では効果が現れ難く、4重
量部超えることは経済的に有利ではない。
系プラスチックからなる混合物を部分架橋してTPE組成
物を得る具体的製法につき以下説明する。
ラスチック(B)、及び有機過酸化物、必要に応じ更に
架橋助剤等を特定の割合で混合し、動的に熱処理する。
即ち溶融して混練する。混合混練装置としては従来より
公知の非開放型バンバリーミキサー、二軸押出機等が用
いられる。混練温度は150℃〜300℃で1〜30分位行えば
よい。この組成物の製造において必要により、無機充填
剤、酸化防止剤、耐候剤、帯電防止剤、着色顔料等の副
資材を配合することが出来る。
ラスチック(B)、及び有機過酸物等を混合、混練する
際の好ましい方法としては、油展オレフィン系共重合体
ゴム(A)とオレフィン系プラスチック(B)との混合
物、必要により更に架橋助剤や前記副資材を所定の割合
で配合し、公知の非解放型混練機のバンバリーミキサー
等を用いて150〜250℃の温度範囲で充分混練均一化を図
った後、この組成物を有機過酸化物とタンブラー又はス
ーパーミキサー等の密閉式混合機で充分にブレンドす
る。次いで、このブレンド物を強混練力の得られる二軸
連続押出機を用いて、200℃〜300℃で動的に熱処理をし
て得ることが出来る。
加工時又は加工後の製品の使用時においても配合するこ
とが可能である。
にする。
が、本発明はこれら実施例によって限定されるものでは
ない。
いた試験方法は以下の通りである。
いう。):ASTM D−927−57Tに準拠した。EPDMの粘度(M
L1)については下式で算出した。
瞬間値) (3) 破断点応力:JIS K−6301に準拠した。(JIS−
3号ダンベル、引張り速度200mm/min) (4) 破断点伸び:同上 (5) 圧縮永久歪み:JIS K−6301に準拠した。(70
℃、22Hr、圧縮率25%) (6) メルトフローレート(MFR):JIS K−7210に準
拠した。(230℃、2.16kg) (7) ブロー成形性:日本製鋼所製中空成形機。(CA
UTEX−NB3B)使用。マンドレル内径約25mm, ブロー比較2.0,ジャバラ金型。
用。
射出圧力は金型内に完全に充填する為に必要な最低充填
圧力プラス2.5kg/cm2,金型形状150mm×90mm×2mmピンゲ
ート使用。
mφ押出機。
m,Tダイ及び異型ダイを使用し、判定はTダイシートに
ついては押出肌で、異型ダイについてはエッジ部の再現
性について行った。判定ランクについては以下の通り。
中に24時間放置し、成形品表面にブリードするオイルを
目視にて判定。
2)の5重量%ヘキサン溶液中に、EPDM 100重量部当り
鉱物油系軟化剤(出光興産、ダイアナプロセスオイルPW
−380)100重量部を添加し、その後スチームストリッピ
ングで脱溶媒した油展EPDM(粘度=53)200重量部と、
ポリプロピレン(MFR=12g/10分)30重量部をバンバリ
ーミキサーで170〜200℃×7分間混練した後、押出機を
用いてペレット状マスターバッチを作製した。
−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサ
ン(以下、「有機過酸化物」と記す。)をヘンシェルミ
キサーを用いて均一ブレンド操作を10分間行った。
用いて、250℃±10℃で70秒間動的熱処理を行い、ペレ
ット化して物性及び成形性評価などを行った。
で得た2mm厚のプレートを用いた。
4)の4重量%ヘキサン溶液中に、EPDM 100重量部当り
鉱物油系軟化剤(PW−380)40重量部を添加し、その
後、スチームストリッピングで脱溶媒した油展EPDM(粘
度=93)140重量部と、ポリプロピレン(MFR=12g/10
分)20重量部を用いた他は実施例1と同じ。
DMとポリプロピレン230重量部当り、2.5重量部のN,N′
−m−フェニレンビスマレイミド(以下、「BM」とい
う。)を添加した。又、マスターバッチ100重量部に対
し、有機過酸化物0.3重量部とした他は実施例1と同
じ。結果は表−1に示す。
0)の6重量%ヘキサン溶液中に、EPDM 100重量部当
り、鉱物油系軟化剤(PW−380)70重量部を添加し、そ
の後、スチームストリッピングで脱溶媒した油展EPDM
(粘度=85)170重量部と、ポリプロピレン(MFR=12g/
10分)25重量部及び、BM2重量部でマスターバッチを製
造した。
重量部とした他は実施例1と同じ。評価結果は表−1に
示す。
DMとポリプロピレン160重量部当り、2重量部のBMを添
加してマスターバッチを製造した。又、マスターバッチ
100重量部当り、有機過酸化物を0.3重量部とした他は実
施例2と同じ。評価結果は表−1に示す。
レン(MFR=12g/10分)55重量部とBM3重量部の配合比で
マスターバッチを製造した他は、実施例3と同じ。評価
結果は表−1に示す。
レン(MFR=12g/10分)15重量部とBM2.5重量部の配合比
でマスターバッチを製造した他は実施例3と同じ。評価
結果は表−1に示す。
施例3と同じ。評価結果は表−1に示す。
ィラーとして焼成カオリン(エンゲルハード社SATINTON
E SPECIAL)20重量部を追加し、BMを3重量部に変更し
た他は実施例3と同じ。評価結果は表−1に示す。
SLINK37)を38重量部に変更した他は実施例9と同じ。
評価結果を表−1に示す。
施例3と同じ。評価結果を表−1に示す。
重量部とした他は実施例3と同じ。評価結果を表−1に
示す。
を製造する際、油展EPDMの代りに、EPDMと鉱物油系軟化
剤を別々に用いた他は実施例1と同じ。評価結果を表−
2に示す。
を製造する際、油展EPDMの代りに、EPDMと鉱物油系軟化
剤を別々に用いた他は実施例2と同じ。評価結果を表−
2に示す。
を製造する際、EPDM(粘度=85,プロピレン=50重量
%,ヨウ素価=8)と鉱物油系軟化剤を同一配合比で別
々に用いた他は実施例2と同じ。評価結果は表−2に示
す。
を製造する際、EPDM(粘度=36,プロピレン=20重量
%,ヨウ素価=15)と鉱物油系軟化剤を同一配合比で別
々に用いた他は実施例2と同じ。評価結果は表−2に示
す。
を製造する際、油展EPDMの代りに、EPDMと鉱物油系軟化
剤を別々に用いた他は実施例5と同じ。評価結果を表−
2に示す。
を製造する際、EPDM(粘度=85,プロピレン=50重量
%,ヨウ素価=8)と鉱物油系軟化剤を同一配合比で別
々に用いた他は実施例5と同じ。評価結果は表−2に示
す。
を製造する際、油展EPDMの代りに、EPDMと鉱物油系軟化
剤を同一配合比で別々に用いた他は実施例6と同じ。評
価結果を表−2に示す。
を製造する際、油展EPDMの代りに、EPDMと鉱物油系軟化
剤を同一配合比で別々に用いた他は実施例7と同じ。評
価結果を表−2に示す。
を製造する際、油展EPDMの代りに、EPDMと鉱物油系軟化
剤を同一配合比で別々に用いた他は実施例10と同じ。評
価結果を表−2に示す。
硬度領域において引張り破断強度、破断伸び、圧縮永久
歪みの向上が認められ、さらに加工性や成形品表面への
オイルブリード性に改良が認められることは明らかであ
る。
引張り強度、破断伸び、圧縮永久歪みの機械的特性を向
上させたうえで、更に加工性や、成形品表面へのオイル
のブリード性が改良された加硫ゴム代替の可能なオレフ
ィン系TPE組成物を提供することができる。
替用途としては、自動車部品用途でウェザーストリッ
プ、天井材、内装シート、バンパーモール、サイドモー
ル、エアスポイラー、エアーダクトホース、各種パッキ
ン類等。土木資材、建材用途では止水材、目地材、建築
用窓枠等。スポーツ用具ではゴルフクラブ、テニスラケ
ットのグリップ等。工業用部品用途ではホースチュー
ブ、ガスケット等。又家電用途ではホース、パッキン類
等がある。
Claims (5)
- 【請求項1】100℃ムーニー粘度(ML1+4100℃)が170〜
350であるオレフィン系共重合体ゴム100重量部を含む溶
液に鉱物油系軟化剤20〜150重量部を添加し脱溶媒して
得られる油展オレフィン系共重合体ゴム(A)40〜95重
量%とオレフィン系プラスチック(B)5〜60重量%か
らなる混合物を部分架橋してなることを特徴とするオレ
フィン系熱可塑性エラストマー組成物。 - 【請求項2】オレフィン系共重合体ゴムが、エチレン−
プロピレン−非共役ジエン系ゴムである特許請求の範囲
第1項記載の組成物。 - 【請求項3】エチレン−プロピレン−非共役ジエン系ゴ
ムが、プロピレン含有量が10〜55重量%、エチリデンノ
ルボルネン含有量が1〜30重量%のエチレン−プロピレ
ン−エチリデンノルボルネン共重合体ゴムである特許請
求の範囲第2項記載の組成物。 - 【請求項4】油展オレフィン系共重合体ゴム(A)の10
0℃ムーニー粘度(ML1+4100℃)が、30〜150である特許
請求の範囲第1項記載の組成物。 - 【請求項5】オレフィン系プラスチック(B)が、ポリ
プロピレン又はプロピレン−α−オレフィン共重合体で
ある特許請求の範囲第1項記載の組成物。
Priority Applications (1)
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| JP63169237A JPH07103274B2 (ja) | 1987-07-08 | 1988-07-06 | オレフィン系熱可塑性エラストマー組成物 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62-171911 | 1987-07-08 | ||
| JP17191187 | 1987-07-08 | ||
| JP63169237A JPH07103274B2 (ja) | 1987-07-08 | 1988-07-06 | オレフィン系熱可塑性エラストマー組成物 |
Publications (2)
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| JPH01103639A JPH01103639A (ja) | 1989-04-20 |
| JPH07103274B2 true JPH07103274B2 (ja) | 1995-11-08 |
Family
ID=26492636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63169237A Expired - Lifetime JPH07103274B2 (ja) | 1987-07-08 | 1988-07-06 | オレフィン系熱可塑性エラストマー組成物 |
Country Status (1)
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1988
- 1988-07-06 JP JP63169237A patent/JPH07103274B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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