WO2007018201A1 - 熱可塑性エラストマー組成物 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a thermoplastic elastomer composition having a good moldability, which is used as a molded article for automobiles, for example, a packing, a sealing material, and a hose.
  • the present invention also relates to a thermoplastic elastomer composition capable of producing a molded product having heat resistance and oil resistance.
  • Acrylic rubber has the second highest heat resistance after fluorine rubber and silicone rubber, 150. It withstands high temperatures of C and above and is resistant to lubricating oils such as engine oil and gear oil. Therefore, it is used as an automotive molded product that comes into contact with lubricating oil in a high temperature atmosphere, such as a packing, a gasket, a sealing material, a hose and the like. Molded products using acrylic rubber are injected with a mixture of acrylic rubber and various compounding agents such as fillers, anti-aging agents, processing aids, and vulcanizing agents, followed by primary vulcanization, followed by secondary vulcanization. Manufactured with sulfur. The manufacturing process for acrylic rubber moldings involves complicated vulcanization processes.
  • thermoplastic elastomers that have been manufactured without a vulcanization process and have the same molding processability as thermoplastic resins have been used in automobile interior and exterior parts and in the electrical field as an alternative to vulcanized rubber. Widely used. Attempts have been made to replace acrylic rubber with thermoplastic elastomers.
  • the applicant of the present application is an olefin-based thermoplastic obtained by melt-kneading an acrylic rubber, a graft copolymer composed of an olefin-based polymer segment and a bull-based polymer segment, a crosslinking agent, and a co-crosslinking agent.
  • An elastomer has been proposed (Patent Document 1).
  • thermoplastic elastomer composition comprising a thermoplastic polyester resin and a covalently crosslinked acrylic rubber (Patent Document 2).
  • a thermoplastic copolyester elastomer one 30-90 wt%, epoxy group-containing (meth) Atari Rate copolymer rubber 70: to produce a 10 weight 0/0 Metropolitan mixture comprising dynamically crosslinked with polyvalent carboxylic acid compound Thermoplastic elastomer composition (patent text) 3).
  • a thermoplastic elastomer composition containing a rubber phase comprising a thermoplastic ester polymer phase and a dynamically vulcanized acrylic rubber Patent Document 4).
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-2743
  • Patent Document 2 JP-A-1-306447
  • Patent Document 3 JP-A-5-25374
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-34395
  • the olefin thermoplastic elastomer described in Patent Document 1 is formed only from a graft copolymer having a crosslinked acrylic rubber and an olefin polymer segment, its heat resistance is relatively low. The oil resistance at high temperatures exceeding the melting point of the graft copolymer is also poor.
  • thermoplastic elastomer composition described in Patent Documents 2, 3, and 4 is substantially a two-component system of a thermoplastic polyester resin and a crosslinked acrylic rubber, and the thermoplastic polyester resin and the crosslinked acrylic rubber.
  • the compatibility between the two is insufficient, and the effects of both components cannot be fully exhibited. Therefore, the thermoplastic elastomer composition has a problem that the molding processability is insufficient and the flexibility of the molded product is lowered.
  • a thermoplastic elastomer composition having a good moldability and a thermoplastic elastomer composition capable of producing a molded article having flexibility, heat resistance and oil resistance has been obtained. Absent.
  • An object of the present invention is a thermoplastic elastomer composition having a good moldability and a thermoplastic elastomer composition capable of producing a molded article having flexibility, heat resistance and oil resistance. Is to provide.
  • the present invention provides a composition comprising component (A), component (B) and component (C) in an amount of 0.05 to 100 parts by mass of component (A).
  • a thermoplastic elastomer composition obtained by dynamic crosslinking with ⁇ 5 parts by weight of a crosslinking agent is provided.
  • Component (A) is a monomer mixture containing as a main component at least one of alkyl alkyl acrylate and alkoxyalkyl acrylate, in which an epoxy group-containing monomer is contained in an amount of 0.5 to 15:
  • the acrylic rubber prepared by copolymerizing the monomer mixture contained in 50% by mass is 50 to 85 parts by mass, and the component) is 15 to 50 parts by mass of the thermoplastic polyester resin.
  • Component (c) is an olefin polymer segment formed from ethylene and a polar monomer, and
  • a graft copolymer comprising a bulle copolymer segment formed from a bulle monomer containing at least an alkyl acrylate ester, or a precursor thereof, an olefin polymer segment and a bulle copolymer.
  • One of the segments forms a matrix phase, and the other segment forms a dispersed phase in the matrix phase.
  • the graft copolymer or its precursor is mixed with component (A) and component ( B) for a total of 100 parts by mass:! ⁇ 35 parts by mass
  • thermoplastic elastomer composition preferably further contains trimellitic acid esters or polyesters as a plasticizer.
  • thermoplastic elastomer composition of the preferred embodiment is used as a material for automotive parts such as packings and sealing materials, and can exhibit good molding strength properties.
  • the molded product is rich in flexibility and can exhibit heat resistance and oil resistance. That is, in the thermoplastic elastomer composition, a composition comprising component (A), component (B) and component (C) is crosslinked by 0.05 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of component (A). It is obtained by dynamic bridge with a chemical.
  • Component (A) a monomer mixture containing at least one of an alkyl acrylate ester and an alkoxyalkyl acrylate ester as a main component, in which an epoxy group-containing monomer is 0.5 to : 15 to 50 parts by mass of acrylic rubber prepared by copolymerizing the monomer mixture contained in 15% by mass.
  • Component (C) comprising an olefin polymer segment formed from ethylene and a polar monomer, and a bur copolymer segment formed from a bur monomer power containing at least an alkyl acrylate ester,
  • a graft copolymer or precursor thereof in which one segment forms a matrix phase and the other segment forms a dispersed phase in the matrix phase is a total of 100 parts by mass of component (A) and component (B) 1 to 35 parts by mass.
  • Acrylic rubber imparts flexibility (elasticity), heat resistance and oil resistance to a molded article of a thermoplastic elastomer composition.
  • Acrylic rubber is a monomer mixture containing at least one of alkyl acrylate ester and alkoxyalkyl acrylate ester as a main component, and epoxy group-containing monomer is contained in an amount of 0.5 to 15% by mass. It is obtained by copolymerizing the monomer mixture contained therein.
  • alkyl acrylate ester examples include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, acrylic acid-tert butyl, acrylic acid-n-pentyl, Acrylic acid-n-xyl, n-butyl acrylate, n-octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, nonyl acrylate, decyl acrylate, dodecyl acrylate, and the like.
  • alkyl esters having at least 24 carbon atoms in the alkyl group are particularly preferred because of their excellent flexibility and oil resistance.
  • alkoxyalkyl acrylate ester examples include an alkoxyalkyl acrylate having an alkyl group having a carbon number of 24, such as 2-methoxyethyl acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, 2-butoxychyl acrylate, and the like. It is done. Among these, acrylic acid-2-methoxychetyl is particularly preferable in that it can exhibit excellent oil resistance. One or more of these monomers are appropriately selected and used. Content of at least one of acrylic alkyl acrylates and acrylic acid contained in the rubber Arukokishiaru kill ester is Shi preferred that a 85 99.5 mass 0/0. When this content is 85 99. 5% by mass, it is possible to produce a molded article having excellent flexibility from the thermoplastic elastomer composition, and the acrylic rubber is easily crosslinked.
  • epoxy group-containing monomer means a bulle monomer having an epoxy group in the molecule.
  • epoxy group-containing monomer all common epoxy group-containing monomers can be used. Examples thereof include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, vinyldaricidyl ether, allyl glycidyl ether, and the like.
  • a preferred epoxy group-containing monomer is glycidyl (meth) acrylate.
  • acrylic and methacrylic are referred to as (meth) acrylic.
  • Copolymerization in acrylic rubber The content of the epoxy group-containing monomer is 0.5 to 15% by mass, preferably 1 to 10% by mass.
  • the thermoplastic elastomer composition When the content of the epoxy group-containing monomer is from 0.5 to 15% by mass, the thermoplastic elastomer composition has excellent mechanical strength (as soon as the crylyl rubber is sufficiently and properly crosslinked. It is easy to obtain a molded article having a compression set or the like, and to easily obtain a thermoplastic elastomer composition having a good moldability.
  • methacrylic acid alkyl esters such as methyl methacrylate and methacrylic acid ethyl; methacrylic acid mono-2-methoxyethyl, methacrylic acid-2-ethoxyethyl Methacrylic acid alkoxyalkyl esters such as; (meth) acrylic acid, crotonic acid, maleic acid-containing monomers such as (meth) acrylic acid, 2-hydroxyethyl, (meth) acrylic acid-2-hydroxyethyl, (meth) acrylic acid 2-hydroxy Hydroxy group-containing monomers such as propyl; active chlorine-containing monomers such as 2-chloroethyl vinyl ether, monochloro vinyl acetate, and linolecro chloro acetate; trifluoromethylmethyl (meth) acrylate, (meth) acryl Acid—Fluorine-based (meth) acrylic acid esters such as 2-trifluor
  • the copolymerization amount of these copolymerizable monomers is preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, based on the total amount of components other than the copolymerizable monomer in the acrylic rubber. preferable.
  • the copolymerization amount is 40 % by mass or less, it is easy to obtain an acrylic rubber having a good balance of physical properties such as flexibility, oil resistance, low temperature characteristics and moldability.
  • the glass transition temperature (Tg) of component (ii) acrylic rubber is preferably _15 ° C or less, more preferably _20 ° C or less.
  • Tg glass transition temperature
  • acrylic rubber with a Tg of _15 ° C or less is used, the brittle temperature of the thermoplastic elastomer composition is not excessively high, and it is easy to obtain a molded product that can withstand practical use.
  • thermoplastic elastomer composition (A)
  • the content of acrylic rubber is It is 50 to 85 parts by mass per 100 parts by mass in total of (A) and component (B).
  • the acrylic rubber content is 50 to 85 parts by mass, a thermoplastic elastomer composition having excellent flexibility, compression set, and moldability can be obtained.
  • thermoplastic polyester resin of component (B) improves the molding caloric properties of the thermoplastic elastomer composition and exhibits the heat resistance and oil resistance of the molded product.
  • thermoplastic polyester resins include all thermoplastic saturated polyesters having an ester bond in the main chain.
  • the thermoplastic polyester resin can be obtained by a known method such as polycondensation of a dicarboxylic acid component and a dihydroxy component, polycondensation of an oxycarboxylic acid component, or polycondensation of these three components. Either a homopolyester or a copolyester can be used. May be.
  • One or more thermoplastic polyester resins are used in appropriate combination.
  • the thermoplastic polyester resin may be non-crystalline, but the crystalline polyester resin is preferred from the viewpoint of excellent oil resistance.
  • the melting point of the thermoplastic polyester resin is preferably 100 ° C. or more, and more preferably 160 to 280 ° C. in terms of heat resistance and oil resistance at high temperatures.
  • Preferable examples of the thermoplastic polyester resin include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene naphthalate.
  • the content of the component (B) thermoplastic polyester resin contained in the thermoplastic elastomer composition is 15 to 50 parts by mass per 100 parts by mass in total of the component (A) and the component (B).
  • the content of the thermoplastic polyester resin is 15 to 50 parts by mass, it is easy to obtain a thermoplastic elastomer composition having a preferable molding strength and a molded article excellent in flexibility and compression set.
  • Component (C) graft copolymer has compatibility (affinity) with component (A) acrylic rubber and component (B) thermoplastic polyester resin, and functions and components (B) of component (A) Fully and synergistically. With this graft copolymer, it is possible to impart good molding strength while maintaining the flexibility of the thermoplastic elastomer composition.
  • the graft copolymer is an olefin polymer segment formed from ethylene and a polar monomer. And a vinyl-based copolymer segment formed at least with a butyl monomer force containing an acrylic acid alkyl ester, one segment forms a matrix phase, and the other segment forms a dispersed phase in the matrix phase. It is a graft copolymer formed.
  • the olefin-based polymer segment is formed from ethylene and a polar monomer, and specific examples thereof include ethylene-butyl acetate copolymer, ethylene-vinyl acetate acetate glycidyl methacrylate copolymer.
  • Ethylene-butyl acetate-maleic anhydride copolymer ethylene-methyl acrylate copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene butyl acrylate copolymer, ethylene acrylate ethyl acrylate-glycidyl methacrylate copolymer , Maleic anhydride-modified ethylene Ethyl acrylate copolymer, Ethylene-methyl methacrylate copolymer, Ethylene-dimethyl methacrylate methyl methacrylate copolymer, Ethylene butyl alcohol copolymer, Ethylene butyl alcohol copolymer ethylene Oxide adduct, ethylene acrylic Copolymers, ethylene-methacrylic acid copolymer, sodium intermolecular ethylene acrylic acid copolymer or ethylene-methacrylic acid copolymer, intermolecular bonded ionomer, and the like with a metal
  • the proportion of the polar monomer in the olefin-based polymer segment is preferably 1,050 parts by mass and more preferably 1,540 parts by mass with respect to 100 parts by mass of ethylene and the polar monomer in total.
  • Copolymers with a proportion of polar monomer of 1050 parts by mass have low hardness, high oil resistance and excellent mechanical strength, so in addition to flexibility and oil resistance, mechanical properties such as tensile strength and elongation This makes it easy to obtain molded products with excellent physical properties.
  • the bull copolymer segment is formed from a bull monomer containing at least an alkyl acrylate ester.
  • the bulle copolymer segment can improve the molding processability of the thermoplastic elastomer composition, and can improve the mechanical properties of the molded product.
  • alkyl acrylate examples include methyl acrylate, ethyl acrylate, attalinoleic acid _n-propyl, isopropyl acrylate, _n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, acrylic acid tert-butyl, and acrylic acid _n— Pentyl, _n—hexyl acrylate, n-butyl acrylate, n-octyl acrylate, 2-ethyl acrylate Examples include hexyl, noel acrylate, decyl acrylate, dodecyl acrylate, and the like.
  • acrylic rubber is an allyl having 2 to 4 carbon atoms in the alkyl group such as ethyl acrylate and acrylic acid-n_butyl. Acid alkyl ester.
  • the alkyl acrylate ester contained in 100 parts by mass of the bulle copolymer segment is preferably 20 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more.
  • the compatibility between the graft copolymer and the acrylic rubber is sufficient, and the molded product of the thermoplastic elastomer composition is deteriorated in mechanical strength and appearance. Hard to happen.
  • the vinyl copolymer segment can be copolymerized with one or more bulle monomers in addition to the alkyl acrylate.
  • the copolymerizable vinyl monomer include alkyl esters such as methyl methacrylate and ethyl methacrylate; (meth) acrylic acid-2-methoxyethyl; (meth) acrylic acid-2-ethoxyethyl and the like.
  • (Meth) acrylic acid alkoxyesters (meth) acrylic acid-containing monomers such as glycidyl (meth) acrylate, biarylicidyl ether, and allylic glycidyl ether; carboxy such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, and maleic acid Nore group-containing monomers; hydroxyl group-containing monomers such as (meth) acrylic acid 2-hydroxyethyl, (meth) acrylic acid 2-hydroxypropyl; styrene, methylstyrene, dimethylstyrene, ethylstyrene, Aromatic butyl compounds such as isopropylene styrene and chlorostyrene; Methylstyrene, Fei monosubstituted styrene such as a non Iche methylstyrene acrylonitrile, Bulle nitrile such as meta Tali acrylonitrile and the like. These Bull monomers can be
  • the number average degree of polymerization of the vinyl copolymer to be a vinyl copolymer segment is usually 5 to 10,000, preferably ⁇ is 10 to 5,000, most preferably ⁇ is 100 to 2,000. It is.
  • the number average degree of polymerization is 5 to 10,000, the moldability of the thermoplastic elastomer composition is improved, and the vinyl copolymer segment is readily compatible with the component (A) acrylic rubber. The appearance of the molded product is unlikely to deteriorate. Also, since the vinyl copolymer segment has a low melt viscosity, It is easy to obtain a thermoplastic elastomer composition having high properties.
  • the proportion of the olefin polymer segment contained in 100 parts by mass of the graft copolymer is usually 5 to 95 parts by mass, preferably 20 to 90 parts by mass, and most preferably 30 to 85 parts by mass. Therefore, the proportion of the bulle copolymer segment is usually 5 to 95 parts by mass, preferably 10 to 80 parts by mass, and most preferably 15 to 70 parts by mass.
  • the proportion of the polyolefin polymer segment is 5 to 95 parts by mass, it is easy to obtain a thermoplastic elastomer composition having high moldability.
  • the olefin polymer segment is easily compatible with the component (A) acrylic rubber, the mechanical properties and appearance of the molded article of the thermoplastic elastomer composition are unlikely to deteriorate.
  • the graft copolymer is a multiphase structure in which one segment forms a matrix phase and the other segment forms a dispersed phase in the matrix phase.
  • the segments forming the dispersed phase exist as fine particles having an average particle diameter of 0.001 to ⁇ ⁇ in the matrix phase.
  • this average particle size is 0.001 ⁇ : lO xm
  • the component (C) Draft copolymer and the component (A) Acrylic rubber are compatible with each other, and the molded product of the thermoplastic elastomer composition is immediately The physical properties and appearance are unlikely to deteriorate.
  • the graft copolymer method for producing the graft copolymer may be any of the generally known chain transfer method and ionizing radiation irradiation method, but the following method is most preferable.
  • the reason for this is that the production method is simple, the graft efficiency is high, and there is no secondary aggregation of the bull polymer segment due to heat, so component (C) the graft copolymer is transformed into component (A) acrylic rubber or component. (B) It becomes easy to mix with the thermoplastic polyester resin.
  • a method for producing such a graft copolymer will be described below.
  • a vinyl monomer and a radically polymerizable organic peroxide are copolymerized in an olefin polymer formed from ethylene and a polar monomer to obtain a grafted precursor.
  • Grafty soot precursor is a vinyl monomer containing a bur monomer having at least an alkyl acrylate ester in each particle of an olefin polymer formed from ethylene and a polar monomer. This is a structure in which a copolymer with a radical polymerizable organic oxide is dispersed.
  • a copolymer of a bur monomer and a radical-polymerizable organic peroxide dispersed therein contains 0.003 to 0.73 mass% as active oxygen. It is preferable.
  • the amount of active oxygen is 0.003-0.73% by mass, the grafting ability of the grafting precursor is appropriate, and gel is hardly formed during grafting.
  • the amount of active oxygen can be obtained by extracting the bulle copolymer by Grafty precursor precursor solvent extraction, and determining the amount of active oxygen of the bilylene copolymer by the odometry method.
  • radical polymerizable organic peroxide is a monomer having an ethylenically unsaturated group and a peroxide bonding group.
  • Compounds represented by the following general formula 1 or 2 are preferred as radically polymerizable organic peroxides.
  • R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms
  • IT is a hydrogen atom or a methyl group
  • R 3 and R 4 are each an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • R 5 is carbon.
  • m is 1 or 2.
  • R 6 is a hydrogen atom or an alkyl group having carbon atoms:! To 4; R 7 is a hydrogen atom or a methyl group R 8 and R 9 are each an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 1Q is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a phenyl group, an alkyl-substituted phenyl group, or a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms.
  • the n is 0, 1 or 2.
  • Examples of the radical polymerizable organic peroxide of the formula 1 include tert_butylperoxylilerochichechinole carbonate, tert-aminolepenoleoxyatariloylochichechinole bonbonate, and tert.
  • Xylenolepenoxyoxy allyloyllochichechinole carbonate, tert-butyl peroxymethacryloyllochetyl carbonate, tert-amyl peroxymethacyl leurolochichechinole carbonate, tert hexinolepenoleoxymethacryloyloxy Shechinole carbonate etc. are mentioned.
  • radical polymerizable organic peroxide of formula 2 examples include tert butyl peroxyl carbonate, tert amyl peroxyl carbonate, tert hexyl peroxyl carbonate, tert butyl peroxyl. Examples thereof include oxymetallinole carbonate, tert aminorenoreoxymetallinole carbonate, tert hexenoreno phenoxymethallyl carbonate, and the like.
  • the radical polymerizable organic peroxide is tert butyl peroxy allyloroxyl chloride, tert butyl peroxymethacryloyl oxychetyl carbonate, tert butyl peroxyl carbonate or tert butyl peroxy. Xymethallyl carbonate.
  • the component (C) graft copolymer can be obtained by melt-kneading the grafted soot precursor. By heating during melt-kneading, the peroxide bonds in the vinyl copolymer are cleaved, and the generated radicals undergo a hydrogen bow I punch-out reaction with the olefin polymer, followed by the grafting reaction.
  • a graft copolymer Specifically, a Banbury mixer, a Brabender mixer, a pressure kneader, a single screw extruder, a twin screw extruder, a roll or the like is used as a kneading machine for melt kneading.
  • the kneading temperature is usually in the range of 100 to 300 ° C, preferably 120 to 280 ° C.
  • the grafting precursor is completely melted and sufficiently mixed with a low melt viscosity, so that phase separation and delamination of the graft copolymer can be prevented, Degradation and gelation during grafting can also be prevented.
  • the component (C) graft copolymer obtained in this manner has an olefin polymer segment oriented to the component (B) thermoplastic polyester resin (showing compatibility), so that The body segment is considered to be oriented (compatible) with component (A) acrylic rubber.
  • component (A) and component (B) are compatibilized by component (C), and the functions of component (A) and component (B) are expressed synergistically. Is estimated.
  • the ratio of the component (C) graft copolymer or its precursor contained in the thermoplastic elastomer composition is 100 parts by mass in total of component (A) acrylic rubber and component (B) thermoplastic polyester resin. It is 1 to 35 parts by mass.
  • the proportion of the graft copolymer is 1 to 35 parts by mass, the molding force resistance is sufficiently improved, and a molded product having excellent oil resistance can be obtained.
  • the crosslinking agent will be described.
  • the crosslinking agent used to obtain the thermoplastic elastomer composition crosslinks the acrylic rubber by covalently bonding to the epoxy group of the acrylic rubber.
  • cross-linking agents include polyamines, polyols, polycarboxylic acids, acid anhydrides, organic carboxylic acid ammonium salts, dithiocarbamates, and the like. Of these, polycarboxylic acids or acids are particularly preferred. Anhydrous.
  • polycarboxylic acid examples include succinic acid, dartaric acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, octadecanedicarboxylic acid, dodecenylsuccinic acid, butanetetracarboxylic acid, cyclopentanedicarboxylic acid, Examples thereof include cyclopentanetricarboxylic acid, cyclopentanetetracarboxylic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, cyclohexanetricarboxylic acid, phthalic acid, trimetic acid, trimesic acid, and pyromellitic acid.
  • acid anhydride include acid anhydrides of these polycarboxylic acids.
  • the amount of the crosslinking agent used varies depending on the type of the crosslinking agent selected, but is generally determined in the range of 0.05 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A) acrylic rubber.
  • the amount of the cross-linking agent used is 0.05 to 5 parts by mass, the cross-linking is not excessive and sufficient, and a molded product excellent in mechanical strength and oil resistance is obtained. It is easy to obtain a thermoplastic elastomer composition having the same.
  • the amount of the crosslinking agent used is less than 0.05 parts by mass
  • sufficient crosslinking is not performed, the mechanical strength and oil resistance of the molded product obtained from the thermoplastic elastomer composition are reduced, and the amount exceeds 5 parts by mass. Since the thermoplastic elastomer composition is excessively crosslinked, good moldability cannot be obtained.
  • thermoplastic elastomer composition is provided with plasticity. Therefore, trimellitic acid esters or polyesters or a mixture thereof can be included as a plasticizer.
  • trimellitic acid esters or polyesters or a mixture thereof can be included as a plasticizer.
  • the specific advantage of including a plasticizer is that the processability of thermoplastic elastomers, the flexibility of molded parts, the embrittlement temperature and the oil resistance are improved.
  • trimellitic acid esters include trime-2-triethylhexyl trimellitic acid, tri-n-octinole trimellitic acid, triisonoel trimellitic acid, triisodecyl trimellitic acid, and the like.
  • polyesters include adipic acid polyester, sebacic acid polyester, trimellitic acid polyester, pyromellitic acid polyester, polyether ester, and polyether polyester. These plasticizers can be used alone or in combination of two or more.
  • the blending amount of the plasticizer is preferably 60 mass or less with respect to 100 parts by mass of the component (A) acrylic rubber from the viewpoint of mechanical strength of the molded product.
  • the blending amount of the plasticizer exceeds 60 parts by mass, the mechanical strength of the molded product obtained from the thermoplastic elastomer composition is greatly reduced.
  • additives can be included in the thermoplastic elastomer composition in suitable amounts.
  • additives include antioxidants such as phenols and amines, UV stabilizers such as hindered amines, processing aids such as stearic acid, and colorants and pigments such as titanium dioxide.
  • the amount of the additive is preferably 5 parts by mass or less for 100 parts by mass of the thermoplastic elastomer composition.
  • Strength The amount of reinforcing agent or filler such as bon black, white carbon, clay and talc, and flame retardant such as magnesium hydroxide is 70 parts by mass or less for 100 parts by mass of the thermoplastic elastomer composition. I prefer to be there.
  • thermoplastic elastomer composition is produced by performing dynamic crosslinking with a crosslinking agent on the composition comprising the above components.
  • a crosslinking agent for performing dynamic crosslinking, a Banbury mixer, a Brabender mixer, a pressure kneader, a single screw extruder, a twin screw extruder, a roll, or the like can be used.
  • Dynamic cross-linking is performed by melting and kneading component (ii) acrylic rubber, component (ii) thermoplastic polyester resin and component (C) graft copolymer at a temperature higher than the melting point of the thermoplastic polyester resin. Crosslinks the epoxy group of acrylic rubber under shear It means to do.
  • the acrylic rubber thus dynamically crosslinked is finely dispersed in the matrix phase of the thermoplastic polyester resin.
  • the elastomer composition has thermoplasticity even though the acrylic rubber is crosslinked. Therefore, the thermoplastic elastomer composition is processed and reprocessed by conventional thermoplastic resin molding methods (processing techniques) and molding equipment such as extrusion molding, injection molding, blow molding, compression molding, etc. can do.
  • a grafted precursor other than a graft copolymer can be used as a material. This is because the graph H ⁇ precursor causes grafting reaction by melt-kneading in the process of producing a thermoplastic elastomer composition.
  • thermoplastic elastomer composition using the graph H ⁇ precursor is preferable from the viewpoint of simplifying the production process.
  • the crosslinking reaction proceeds by adding a crosslinking agent during melt-kneading.
  • the cross-linking agent can be dynamically cross-linked by simultaneously charging it into a kneader together with component (A) acrylic rubber, component (B) thermoplastic polyester resin and component (C) graft copolymer or graft ich precursor.
  • component (A) acrylic rubber, component (B) thermoplastic polyester resin and component (C) graft copolymer or graft ich precursor In many cases, the acrylic rubber, the thermoplastic polyester resin, and the graft copolymer or grafting precursor are charged into a kneader, sufficiently melted and kneaded, and then a crosslinking agent is added to perform dynamic crosslinking. It is valid.
  • the crosslinking agent when a crosslinking agent having a slow reaction rate or a slow-acting crosslinking agent is used, the crosslinking agent is added before the acrylic rubber, the thermoplastic polyester resin and the graft copolymer are sufficiently melted and kneaded. be able to.
  • the crosslinking reaction is started by adding a crosslinking agent, the viscosity of the composition increases, and when the viscosity becomes constant, the crosslinking reaction is completed. There are various changes in the viscosity until reaching a certain value. For example, there are cases where the value decreases after reaching the maximum value of the viscosity, reaches a certain value, continues to increase, and becomes a certain value.
  • the plasticizer and various additives are sufficiently mixed (blended) in the composition before the crosslinking agent is added. This is because when a plasticizer and various additives are added during the cross-linking reaction or after the reaction is completed, the plasticizer and additives are separated into the composition. It is because it is hard to be scattered. Accordingly, it is preferable to add a plasticizer and various additives at the beginning or in the middle of kneading, and add the cross-linking agent after being sufficiently mixed in the composition.
  • the temperature at which melting, mixing and dynamic crosslinking are performed is 100 to 350 corresponding to the decomposition start temperature of acrylic rubber from the melting point of the thermoplastic polyester resin.
  • a range of C is appropriate. This temperature is more preferably ⁇ or 150 ⁇ 300. C, particularly preferably 180 to 280 ° C.
  • the thermoplastic elastomer composition is prepared by dynamically crosslinking the acrylic rubber of component (A), the thermoplastic polyester resin of component (B) and the graft copolymer of component (C) with a crosslinking agent.
  • the thermoplastic elastomer composition has a structure in which component (B) thermoplastic polyester resin is used as a matrix, and acrylic rubber of component (A) is dispersed in the matrix. Furthermore, the component (C) graft copolymer is present so as to be compatible with the component (A) and the component (B). Therefore, the function of component (A) and the function of component (B) are sufficiently and synergistically expressed.
  • the composition comprising the component (A) acrylic rubber, the component (B) the thermoplastic polyester resin, and the component (C) the graft copolymer, It is obtained by dynamic crosslinking with 0.05 to 5 parts by mass of a crosslinking agent with respect to 100 parts by mass of (A).
  • acrylic rubber of component (A) is dispersed in component (B) thermoplastic polyester resin, and component (C) graft copolymer is composed of component (A) and component (B). Both of these components are present so as to be compatible. Therefore, the functions of component (A) and component (B) are fully and synergistically expressed. Accordingly, it is possible to exhibit good moldability, and the molded product obtained is rich in flexibility and can exhibit heat resistance and oil resistance.
  • thermoplastic elastomer composition containing trimellitic acid esters or polyesters as a plasticizer has a high resilience and molding strength, and the thermoplastic elastomer composition has a high flexibility and a high flexibility.
  • a molded product having oil resistance can be produced.
  • thermoplastic polyester resin of the component (B) constituting the matrix melts and can be molded again, thereby exhibiting recyclability. . Therefore, it occurs in the manufacturing process of thermoplastic elastomer composition
  • the scraps and products made can be easily re-cured using conventional molding methods and molding equipment, and are excellent in recyclability.
  • the acrylic rubber (A-2) had a Tg of _25 ° C.
  • GMA was changed in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the composition of the monomer mixture was changed to 268.5 g of attalinolenic acid ethinole, 100 g of acrylic acid-n_butyl, 130 g of acrylic acid-2-methoxyethyl, and 1.5 g of GMA.
  • An acrylic rubber (A-3) containing 3 parts by mass was produced.
  • the acrylic rubber (A-3) had a Tg of 28 ° C.
  • Tg is _21.
  • a polymerization initiator 2 g of benzoyl peroxide (made by Nippon Oil & Fats Co., Ltd., Nyper BW), 6 g of tert-butylperoxymethacryloyloxetyl carbonate, vinyl monomer mixture (acrylic acid n— A mixed monomer composed of 300 g of butyl 150 g and methacrylic acid-2 hydroxypropyl 150 g) was charged into the autoclave. Next, the temperature of the autoclave is raised to 60 to 65 ° C. and stirred for 2 hours to impregnate the ethylene-vinyl acetate copolymer with the polymerization initiator, the radical polymerizable organic peroxide and the vinyl monomer. I let you.
  • a grafted soot precursor (c 1) was observed with a scanning electron microscope (manufactured by Hitachi, Ltd.), a spherical resin having an average particle diameter of 0.3 to 0.5 / m was uniformly dispersed. It was a phase structure.
  • the grafted soot precursor (c-1) obtained in Synthesis Example 5 was extruded at 180 ° C and at a rotation speed of lOOrpm using a Laboplast mill single screw extruder (Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.). A copolymer (C-1) was obtained.
  • Grafty soot precursor (c_ 2) was prepared in the same manner as in Synthesis Example 4 except that the composition of the bulle monomer mixture was changed to 50 g of atalinoleic acid 1-n-butinole, 150 g of methacrylic acid _2 hydroxypropyl and 100 g of styrene. Obtained.
  • This Grafty soot precursor was a multiphase structure in which a true spherical resin having an average particle size of 0.3 to 0.4 ⁇ m was uniformly dispersed.
  • Thermoplastic polyester resin Diyuranex 2002 (Polybutylene terephthalate, manufactured by Wintech Polymer Co., Ltd.)
  • Plasticizer Adekaizer C8 (Trioctyl trimellitate, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), Polyizer W-230-S (Adipic acid polyester, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.)
  • Crosslinking agent Butanetetracarboxylic Acid (manufactured by Daicel Chemical Industries)
  • Antioxidant Ilganox 1010 (Hindered phenolic antioxidant, manufactured by Ciba 'Specialty' Chemicals)
  • thermoplastic elastomer composition a method for evaluating a thermoplastic elastomer composition will be described below.
  • the test piece was molded into a sheet of 2 mm thickness by a hot press at 240 ° C and used for various evaluations.
  • Various test methods and conditions are described below.
  • Normal physical properties mean physical properties at normal temperature and pressure.
  • compression permanent strain (%) was measured after 22 hours at a temperature of 150 ° C at a compression rate of 25%.
  • thermoplastic elastomer composition is cut into pellets, 240 ° C using a lab plast mill single screw extruder (Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) equipped with a spider-type tube die with a core outer diameter of 8 mm and a die ring inner diameter of 10 mm.
  • a tube was formed by extrusion molding at a rotation speed of lOOrpm. Observe the surface condition of this tube. If the surface is slippery, ⁇ , rough skin, etc. When appearance defects were observed, it was evaluated as X.
  • thermoplastic elastomer composition was taken out from the lab plast mill mixer, compressed into a pancake shape by a cooling press, and cooled. Subsequently, the sheet was formed into a sheet having a thickness of 2 mm by a heat press at 240 ° C., and various evaluations were performed. The results are shown in Table 1.
  • acrylic rubber A-1 acrylic rubber A-2 is used in Example 2
  • acryl rubber A-3 is used in Comparative Example 1
  • acrylic rubber A-4 is used in Comparative Example 2
  • the rest is the same as Example 1.
  • a thermoplastic elastomer composition was prepared. Then, the various evaluations described above were carried out in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
  • Example 2 results close to Example 1 were obtained in terms of tensile strength, 100% stress, elongation, hardness, compression set, oil resistance, and heat resistance.
  • Comparative Example 1 in which the amount of GMA in the acrylic rubber was a small amount outside the range of the present invention, the tensile strength and compression set of the sheet-like molded product were inferior, and the appearance of the molded product was poor.
  • the amount of GMA in the finished kryl rubber is an excessive amount outside the range of the present invention, so the flowability is poor, the formability is poor, and the sheet is cracked, and it was impossible to make various evaluations. .
  • thermoplastic elastomer composition was prepared in the same manner as in Example 1 using the grafted soot precursor instead of the graft copolymer of Example 1 at the blending ratio shown in Table 2. did. Then, the various evaluations were carried out in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.
  • Example 4 in which 20 parts by mass or more of alkyl ester acrylate is contained in the bulle copolymer segment of the graft copolymer is more tensile than Example 5. It has excellent physical properties in strength, elongation and hardness.
  • Example 6 a thermoplastic elastomer composition was prepared in the same manner as in Example 1, using the Grafty soot precursor at a blending ratio shown in Table 3.
  • Comparative Example 5 the acrylic rubber was added in an excessive amount, and the thermoplastic polyester resin was added in an excessive amount.
  • Comparative Example 6 the acrylic rubber was added in an excessive amount. In excess, the thermoplastic polyester resin was added in an excessive amount.
  • Comparative Example 7 an excessive amount of Grafty precursor was blended.
  • Comparative Example 8 the crosslinking agent was added in an excessive amount, and in Comparative Example 9, the crosslinking agent was added in an excess amount.
  • the various evaluations were carried out in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 3.
  • Example 6 As shown in Table 3, in Example 6, the tensile strength, 100% stress, elongation, hardness, compression set, oil resistance and heat resistance were good.
  • Comparative Example 5 since the blending amount of the acrylic rubber was too small and the blending amount of the thermoplastic polyester resin was excessive, a hard and poorly flexible sheet-like molded product was obtained.
  • Comparative Example 6 since the blending amount of the acrylic rubber was excessive and the blending amount of the thermoplastic polyester resin was too small, poor moldability occurred.
  • Comparative Example 7 since the blending amount of the graph H soot precursor was excessive, a sheet-like molded product having poor oil resistance was obtained.
  • Comparative Example 8 since the blending amount of the crosslinking agent was too small, sufficient crosslinking was not performed, and various physical properties were deteriorated and appearance of the molded product was deteriorated. In Comparative Example 9, since the amount of the crosslinking agent was excessive, crosslinking proceeded excessively, resulting in molding defects.
  • the preferred embodiment can be modified as follows.
  • thermoplastic elastomer yarn may be prepared by appropriately selecting a plurality of types of component (A) acrylic rubber, component (B) thermoplastic polyester resin, and component (C) graft copolymer.
  • a composition can be prepared.

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Abstract

熱可塑性エラストマー組成物は、成分(A)、成分(B)及び成分(C)からなる組成物を、成分(A)の100質量部に対して0.05~5質量部の架橋剤で動的架橋して得られる。成分(A)はアクリル酸アルキルエステル等を主成分とし、エポキシ基含有単量体が0.5~15質量%含まれた単量体混合物を共重合して調製したアクリルゴム50~85質量部である。成分(B)は熱可塑性ポリエステル樹脂15~50質量部である。成分(C)はオレフィン系重合体セグメントとビニル系共重合体セグメントとからなり、成分(A)及び成分(B)の合計100質量部に対して1~35質量部のグラフト共重合体又はその前駆体である。

Description

明 細 書
熱可塑性エラストマ一組成物
技術分野
[0001] 本発明は、自動車用成形品、例えばパッキン、シール材、及びホース等の材料とし て用いられる、良好な成形力卩ェ性を有する熱可塑性エラストマ一組成物に関し、特 に、柔軟性、耐熱性及び耐油性を有する成形品を製造可能な熱可塑性エラストマ一 組成物に関する。
背景技術
[0002] アクリルゴムはフッ素ゴム及びシリコーンゴムに次いで高い耐熱性を有し、 150。C以 上の高温に耐え、エンジンオイルやギアオイル等の潤滑油に対する耐性を有してレヽ る。そのため、高温雰囲気下で潤滑油と接触する自動車用成形品、例えばパッキン 、ガスケット、シール材、ホース等として使用される。アクリルゴムを用いた成形品は、 アクリルゴムと、充填剤、老化防止剤、加工助剤、加硫剤等の各種配合剤との混合物 を型に注入し、一次加硫し、その後二次加硫して製造される。アクリルゴムの成形品 の製造工程には煩雑な加硫工程がある。
[0003] 近年では加硫ゴムに代わる材料 (素材)として、加硫工程なしで製造され、熱可塑 性樹脂と同様の成形加工性を有する熱可塑性エラストマ一が自動車の内外装部品 や電機分野で幅広く使用されつつある。アクリルゴムを熱可塑性エラストマ一で代替 する試みがなされている。例えば、本願出願人は、アクリル系ゴムと、ォレフィン系重 合体セグメント及びビュル系重合体セグメントからなるグラフト共重合体と、架橋剤と、 共架橋剤とを溶融混練して得られるォレフィン系熱可塑性エラストマ一を提案してい る (特許文献 1)。
[0004] 他にも熱可塑性エラストマ一組成物の従来技術として、以下のものが知られている 。熱可塑性ポリエステル樹脂と、共有結合性架橋アクリルゴムとを含む熱可塑性エラ ストマー組成物(特許文献 2)。熱可塑性コポリエステルエラストマ一 30〜90重量%と 、エポキシ基含有 (メタ)アタリレート共重合ゴム 70〜: 10重量0 /0とからなる混合物を多 価カルボン酸化合物で動的架橋して製造した熱可塑性エラストマ一組成物(特許文 献 3)。熱可塑性エステルポリマー相及び動的加硫されたアクリルゴムを含むゴム相を 含有する熱可塑性エラストマ一組成物(特許文献 4)。
特許文献 1 :特開 2004— 2743号公報
特許文献 2:特開平 1― 306447号公報
特許文献 3 :特開平 5— 25374号公報
特許文献 4 :特開 2000— 34395号公報
発明の開示
[0005] ところが、特許文献 1に記載のォレフィン系熱可塑性エラストマ一は、架橋アクリル 系ゴムとォレフィン系重合体セグメントを有するグラフト共重合体のみから形成されて いるため、その耐熱性は比較的低ぐグラフト共重合体の融点を越えるような高温下 での耐油性も劣る。
[0006] 特許文献 2、 3、 4に記載の熱可塑性エラストマ一組成物は、実質的に熱可塑性ポリ エステル樹脂と、架橋アクリルゴムとの 2成分系であり、熱可塑性ポリエステル樹脂と 架橋アクリルゴムとの間の相溶性に欠け、双方の成分による効果を十分に発揮させる ことができない。従って、熱可塑性エラストマ一組成物は、成形加工性が不十分で、 成形品の柔軟性が低下するという問題があった。このように、現状では良好な成形加 ェ性を有する熱可塑性エラストマ一組成物であって、柔軟性、耐熱性及び耐油性を 有する成形品を製造可能な熱可塑性エラストマ一組成物は得られていない。
[0007] 本発明の目的は、良好な成形力卩ェ性を有する熱可塑性エラストマ一組成物であつ て、柔軟性、耐熱性及び耐油性を有する成形品を製造可能な熱可塑性エラストマ一 組成物を提供することにある。
[0008] 上記の目的を達成するために、本発明は成分 (A)、成分 (B)及び成分(C)からな る組成物を、成分 (A)の 100質量部に対して 0. 05〜5質量部の架橋剤で動的架橋 することによって得られる熱可塑性エラストマ一組成物を提供する。成分 (A)はアタリ ル酸アルキルエステル及びアクリル酸アルコキシアルキルエステルの少なくとも 1種を 主成分として含有する単量体混合物であって、その中にエポキシ基含有単量体が 0 . 5〜: 15質量%含まれている前記単量体混合物を共重合して調製したアクリルゴム 5 0〜85質量部であり、成分 )は熱可塑性ポリエステル樹脂 15〜50質量部であり、 成分(c)はエチレン及び極性単量体から形成されるォレフイン系重合体セグメントと
、少なくともアクリル酸アルキルエステルを含むビュル系単量体から形成されるビュル 系共重合体セグメントとからなるグラフト共重合体又はその前駆体であって、ォレフィ ン系重合体セグメントとビュル系共重合体セグメントとのうちの一方のセグメントがマト リックス相を形成し、他方のセグメントが前記マトリックス相中に分散相を形成している 前記グラフト共重合体又はその前駆体を、成分 (A)及び成分 (B)の合計 100質量部 に対して:!〜 35質量部である
熱可塑性エラストマ一組成物は可塑剤としてトリメリット酸エステル類又はポリエステ ル類を更に含有することが好ましレ、。
発明を実施するための最良の形態
[0009] 以下、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
[0010] 好ましレ、実施形態の熱可塑性エラストマ一組成物は、パッキンやシール材等の自 動車用部品の材料として用いられ、良好な成形力卩ェ性を発揮することができ、得られ る成形品が柔軟性に富み、耐熱性及び耐油性を発揮することができる組成物である 。すなわち、熱可塑性エラストマ一組成物は、成分 (A)、成分 (B)及び成分(C)から なる組成物を、成分 (A)の 100質量部に対して 0. 05〜5質量部の架橋剤で動的架 橋することによって得られるものである。
[0011] 成分(A):アクリル酸アルキルエステル及びアクリル酸アルコキシアルキルエステル の少なくとも 1種を主成分として含有する単量体混合物であって、その中にエポキシ 基含有単量体が 0. 5〜: 15質量%含まれている前記単量体混合物を共重合して調 製したアクリルゴム 50〜85質量部。
[0012] 成分 ):熱可塑性ポリエステル樹脂 15〜50質量部。
[0013] 成分(C):エチレン及び極性単量体から形成されるォレフイン系重合体セグメントと 、少なくともアクリル酸アルキルエステルを含むビュル系単量体力 形成されるビュル 系共重合体セグメントとからなり、一方のセグメントがマトリックス相を形成し、他方の セグメントが前記マトリックス相中に分散相を形成しているグラフト共重合体又はその 前駆体を、成分 (A)及び成分 (B)の合計 100質量部に対して 1〜35質量部。
[0014] 次に各成分について説明する。 〔成分 (A)アクリルゴム〕
アクリルゴムは、熱可塑性エラストマ一組成物の成形品に柔軟性(弾力性)、耐熱性 及び耐油性を付与する。アクリルゴムは、アクリル酸アルキルエステル及びアクリル酸 アルコキシアルキルエステルの少なくとも 1種を主成分として含有する単量体混合物 であって、その中にエポキシ基含有単量体が 0. 5〜: 15質量%含まれている前記単 量体混合物を共重合して得られる。
[0015] アクリル酸アルキルエステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸ェチル、アタリノレ 酸 n プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸 n ブチル、アクリル酸イソブ チル、アクリル酸—tert ブチル、アクリル酸—n—ペンチル、アクリル酸—n キ シル、アクリル酸 n プチル、アクリル酸 n—ォクチル、アクリル酸 2—ェチル へキシル、アクリル酸ノニル、アクリル酸デシル、アクリル酸ドデシル等が挙げられる。 優れた柔軟性と耐油性を発揮できるという点で、アルキル基の炭素数が 2 4のアタリ ル酸アルキルエステルが特に好ましレ、。
[0016] アクリル酸アルコキシアルキルエステルとしては、アルキル基の炭素数が 2 4のァ クリル酸アルコキシアルキルエステル、例えばアクリル酸 2—メトキシェチル、アタリ ル酸ー2—エトキシェチル、アクリル酸 2—ブトキシェチル等が挙げられる。これら の中で優れた耐油性を発揮できるという点で特に好ましいのは、アクリル酸ー2—メト キシェチルである。これらの単量体は 1種又は 2種以上が適宜選択して使用される。 アクリルゴム中に含まれるアクリル酸アルキルエステル及びアクリル酸アルコキシアル キルエステルの少なくとも 1種の含有量は、 85 99. 5質量0 /0であることが好ましレ、。 この含有量が 85 99. 5質量%の場合には、柔軟性に優れた成形品を熱可塑性ェ ラストマー組成物から製造しやすぐアクリルゴムが十分に架橋されやすレ、。
[0017] 本明細書において、文言「エポキシ基含有単量体」は、分子内にエポキシ基を有す るビュル系単量体を意味する。エポキシ基含有単量体として、一般的な全てのェポ キシ基含有単量体を使用することができる。その例としては、アクリル酸グリシジル、メ タクリル酸グリシジル、ビニルダリシジルエーテル、ァリルグリシジルエーテル等が挙 げられる。好ましいエポキシ基含有単量体は、(メタ)アクリル酸グリシジルである。本 明細書ではアクリルとメタクリルを (メタ)アクリルと表記する。アクリルゴム中に共重合 されるエポキシ基含有単量体の含有量は 0. 5〜: 15質量%であり、好ましくは 1〜10 質量%である。エポキシ基含有単量体の含有量が 0. 5〜: 15質量%の場合には、了 クリルゴムの架橋が十分にかつ適切に行われやすぐ熱可塑性エラストマ一組成物 から優れた機械的強度 (圧縮永久歪等)を有する成形品を得やすぐ良好な成形加 ェ性を有する熱可塑性エラストマ一組成物を得やすい。
[0018] 耐油性、成形加工性、柔軟性等の物性を向上させる目的で、メタクリル酸メチル、メ タクリル酸ェチル等のメタクリル酸アルキルエステル;メタクリル酸一 2—メトキシェチ ル、メタクリル酸ー2—エトキシェチル等のメタクリル酸アルコキシアルキルエステル;( メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸等のカルボキシノレ基含有単量体;(メタ)アタリ ル酸ー2—ヒドロキシェチル、 (メタ)アクリル酸 2—ヒドロキシプロピル等のヒドロキシ ル基含有単量体; 2—クロロェチルビニルエーテル、モノクロ口酢酸ビニル、ァリノレクロ 口アセテート等の活性塩素含有単量体;(メタ)アクリル酸トリフルォロメチルメチル、( メタ)アクリル酸— 2 -トリフルォロメチルェチル等のフッ素系(メタ)アクリル酸エステル ;スチレン、 aーメチルスチレン等の芳香族ビエル化合物;アクリロニトリル、メタクリロ 二トリル等のビニル二トリル;アクリルアミド、メタアクリルアミド、 N メチロールアクリル アミド等のビエルアミド;エチレン、プロピレン、イソブテン等の α—ォレフイン類;ブタ ジェン、イソプレン、クロ口プレン等の共役ジェン類;二官能性 (メタ)アタリレート類、 三官能性 (メタ)アタリレート類及び酢酸ビュル、塩化ビニル等の共重合性単量体を アクリルゴム中に共重合させることができる。
[0019] これらの共重合性単量体の共重合量は、アクリルゴム中の共重合性単量体以外の 成分の合計量に対して 40質量%以下が好ましぐ 30質量%以下がさらに好ましい。 この共重合量が 40質量%以下である場合、柔軟性、耐油性、低温特性、成形加工 性等の物性をバランスよく備えたアクリルゴムを得やすい。
[0020] 成分 (Α)アクリルゴムのガラス転移温度 (Tg)は好ましくは _ 15°C以下、さらに好ま しくは _ 20°C以下である。この Tgが _ 15°C以下のアクリルゴムを用いた場合、熱可 塑性エラストマ一組成物の脆ィ匕温度は過剰に高くならず、実用的な使用に耐える成 形品を得やすい。
[0021] 熱可塑性エラストマ一組成物中に含まれる成分 (A)アクリルゴムの含有量は、成分 (A)と成分(B)の合計 100質量部につき、 50〜85質量部である。アクリルゴムの含 有量が 50〜85質量部の場合、柔軟性、圧縮永久歪、及び成形加工性の優れた熱 可塑性エラストマ一組成物を得やすレ、。
〔成分 (B)熱可塑性ポリエステル樹脂〕
成分 (B)の熱可塑性ポリエステル樹脂は、熱可塑性エラストマ一組成物の成形カロ ェ性を向上させ、その成形品の耐熱性及び耐油性を発揮させる。係る熱可塑性ポリ エステル樹脂には、主鎖中にエステル結合を持つ全ての熱可塑性飽和ポリエステル が含まれる。熱可塑性ポリエステル樹脂は、ジカルボン酸成分とジヒドロキシ成分との 重縮合、ォキシカルボン酸成分の重縮合、又はこれら三成分の重縮合等の公知の 方法により得ることができ、ホモポリエステル、コポリエステルのいずれであってもよい 。熱可塑性ポリエステル樹脂の 1種又は 2種以上が適宜組合せて使用される。
[0022] 熱可塑性ポリエステル樹脂は非結晶性であってもよいが、結晶性であるほうが耐油 性に優れるという点から好ましい。熱可塑性ポリエステル樹脂の融点は 100°C以上で あることが好ましぐさらに 160〜280°Cの間にあることが耐熱性と高温下での耐油性 の点で最も好ましい。熱可塑性ポリエステル樹脂の好ましい例としては、ポリエチレン テレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレ ンナフタレート及びポリブチレンナフタレートが挙げられる。
[0023] 熱可塑性エラストマ一組成物中に含まれる成分 (B)熱可塑性ポリエステル樹脂の 含有量は、成分 (A)と成分 (B)の合計 100質量部につき、 15〜50質量部である。熱 可塑性ポリエステル樹脂の含有量が 15〜50質量部の場合、好ましい成形力卩ェ性を 有する熱可塑性エラストマ一組成物を得やすぐ柔軟性及び圧縮永久歪において優 れた成形品を得やすい。
〔成分 (C)グラフト共重合体〕
成分(C)グラフト共重合体は、前記成分 (A)アクリルゴムと成分 (B)熱可塑性ポリエ ステル樹脂とに相溶性 (親和性)を有し、成分 (A)の機能と成分 (B)の機能とを十分 にかつ相乗的に発現させる。このグラフト共重合体により、熱可塑性エラストマ一組成 物の柔軟性を維持しながら、良好な成形力卩ェ性を付与することができる。係るグラフト 共重合体は、エチレン及び極性単量体から形成されるォレフイン系重合体セグメント と、少なくともアクリル酸アルキルエステルを含むビュル系単量体力 形成されるビニ ル系共重合体セグメントとからなり、一方のセグメントがマトリックス相を形成し、他方 のセグメントが前記マトリックス相中に分散相を形成しているグラフト共重合体である。
[0024] 前記ォレフィン系重合体セグメントは、エチレン及び極性単量体から形成されるもの であり、その具体例としては、エチレン—酢酸ビュル共重合体、エチレン—酢酸ビニ ルーメタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン—酢酸ビュル—無水マレイン酸共重 合体、エチレン—アクリル酸メチル共重合体、エチレン—アクリル酸ェチル共重合体 、エチレン アクリル酸 n ブチル共重合体、エチレン アクリル酸ェチルーメタク リル酸グリシジル共重合体、無水マレイン酸変性エチレン アクリル酸ェチル共重合 体、エチレンーメタクリル酸メチル共重合体、エチレンーメタクリル酸ジメチルアミノメ チル共重合体、エチレン ビュルアルコール共重合体、エチレン ビュルアルコー ル共重合体のエチレンオキサイド付加物、エチレン アクリル酸共重合体、エチレン ーメタクリル酸共重合体、エチレン アクリル酸共重合体又はエチレンーメタクリル酸 共重合体の分子間をナトリウム、亜鉛等の金属イオンで分子間結合したアイオノマー 等が挙げられる。
[0025] ォレフィン系重合体セグメントにおける極性単量体の割合は、エチレンと極性単量 体の合計 100質量部に対して 10 50質量部が好ましぐ 15 40質量部がより好ま しい。極性単量体の割合が 10 50質量部の共重合体は、低硬度と、高い耐油性と 優れた機械的強度を有するため、柔軟性と耐油性に加え、引張強度や伸び等の機 械的物性に優れた成形品を得やすレ、。
[0026] 前記ビュル系共重合体セグメントは、少なくともアクリル酸アルキルエステルを含む ビュル系単量体から形成される。ビュル系共重合体セグメントは、成分 (A)アクリルゴ ムと相溶することによって、熱可塑性エラストマ一組成物の成形加工性を向上させ、 その成形品について機械的物性を向上させることができる。
[0027] アクリル酸アルキルエステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸ェチル、アタリノレ 酸 _n—プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸 _n—ブチル、アクリル酸イソブ チル、アクリル酸—tert—ブチル、アクリル酸 _n—ペンチル、アクリル酸 _n—へキ シル、アクリル酸 n プチル、アクリル酸 n—ォクチル、アクリル酸 2—ェチル へキシル、アクリル酸ノエル、アクリル酸デシル、アクリル酸ドデシル等が挙げられる。 これらの中で、耐油性と成分 (A)アクリルゴムとの相溶性の点で特に好ましいのは、 アクリル酸ェチル、アクリル酸— n_ブチル等のアルキル基の炭素数が 2〜4のアタリ ル酸アルキルエステルである。
[0028] ビュル系共重合体セグメント 100質量部中に含まれるアクリル酸アルキルエステル は 20質量部以上であることが好ましぐ 30質量部以上であることがより好ましい。ァク リル酸アルキルエステルが 20質量部以上の場合、グラフト共重合体とアクリルゴムと の相溶性が十分であり、熱可塑性エラストマ一組成物の成形品に機械的強度の低下 や外観の悪化が起こりにくい。
[0029] ビニル系共重合体セグメントはアクリル酸アルキルエステルに加えて、 1種又は 2種 以上のビュル系単量体を共重合させることができる。共重合可能なビニル系単量体 としては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ェチル等のメタクリル酸アルキルェ ステル;(メタ)アクリル酸— 2—メトキシェチル、 ;(メタ)アクリル酸— 2—エトキシェチ ル等の(メタ)アクリル酸アルコキシエステル、 (メタ)アクリル酸グリシジル、ビエルダリ シジルエーテル、ァリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有単量体、;(メタ)ァク リル酸、クロトン酸、マレイン酸等のカルボキシノレ基含有単量体、;(メタ)アクリル酸 2—ヒドロキシェチル、 (メタ)アクリル酸一 2—ヒドロキシプロピル等のヒドロキシル基含 有単量体、;スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、ェチルスチレン、イソプロピ ノレスチレン、クロルスチレン等の芳香族ビュル化合物;ひ一メチルスチレン、 ひ 一ェ チルスチレン等のひ一置換スチレン;アクリロニトリル、メタタリロニトリル等のビュル二 トリル等が挙げられる。これらのビュル系単量体はビュル系共重合体セグメント 100 質量部中に好ましくは 80質量部で以下共重合させることができ、より好ましくは 70質 量部以下で共重合させることができる。
[0030] ビニル系共重合体セグメントとなるビニル系共重合体の数平均重合度は、通常 5〜 10, 000、好まし <は 10〜5, 000、最も好まし <は 100〜2, 000である。この数平均 重合度が 5〜: 10, 000であると、熱可塑性エラストマ一組成物の成形性は向上し、ビ 二ル系共重合体セグメントが成分 (A)アクリルゴムと相溶しやすぐ成形品の外観が 悪化しにくい。また、ビニル系共重合体セグメントの溶融粘度が低いため、成形加工 性の高い熱可塑性エラストマ一組成物を得やすい。
[0031] グラフト共重合体 100質量部中に含まれるォレフィン系重合体セグメントの割合は、 通常 5〜95質量部、好ましくは 20〜90質量部、最も好ましくは 30〜85質量部である 。従って、ビュル系共重合体セグメントの割合は、通常 5〜95質量部、好ましくは 10 〜80質量部、最も好ましくは 15〜70質量部である。ォレフィン系重合体セグメントの 割合が 5〜95質量部の場合には、成形カ卩ェ性の高い熱可塑性エラストマ一組成物 を得やすい。また、ォレフィン系重合体セグメントが成分 (A)アクリルゴムと相溶しや すいため、熱可塑性エラストマ一組成物の成形品の機械的物性や外観が悪化しにく い。
[0032] 前述のように、グラフト共重合体は、一方のセグメントがマトリックス相を形成し、他方 のセグメントが前記マトリックス相中に分散相を形成している多相構造体である。分散 相を形成するセグメントは、マトリックス相中に平均粒子径 0. 001〜: ίθ μ ΐηの微細な 粒子として存在する。この平均粒子径が 0. 001〜: lO x mである場合、成分 (C)ダラ フト共重合体と成分 (A)アクリルゴムとが相溶しやすぐ熱可塑性エラストマ一組成物 の成形品の機械的物性や外観は悪化しにくい。
[0033] グラフト共重合体を製造する際のグラフトイ匕法は、一般に知られている連鎖移動法 、電離性放射線照射法等いずれの方法でもよいが、下記の方法が最も好ましい。そ の理由は、製造方法が簡便で、グラフト効率が高ぐ熱によるビュル系重合体セグメ ントの二次的凝集が起こらず、成分 (C)グラフト共重合体を成分 (A)アクリルゴムや 成分 (B)熱可塑性ポリエステル樹脂と混合しやすくなるためである。
[0034] 以下に、そのようなグラフト共重合体の製造方法を説明する。水中に懸濁させたェ チレン及び極性単量体から形成されるォレフイン系重合体に、少なくともアクリル酸ァ ルキルエステルを有するビュル系単量体を含むビュル系単量体、下記の一般式 1又 は 2で表されるラジカル重合性有機過酸化物の 1種又は 2種以上の混合物及びラジ カル重合開始剤を含浸させる。その後、ビニル系単量体とラジカル重合性有機過酸 化物とをエチレン及び極性単量体から形成されるォレフイン系重合体中で共重合さ せて、グラフト化前駆体を得る。グラフト共重合体は、このグラフト化前駆体を溶融混 練することにより得ること力 Sできる。 [0035] グラフトイ匕前駆体は、エチレン及び極性単量体から形成されるォレフイン系重合体 の各粒子中に、少なくともアクリル酸アルキルエステルを有するビュル系単量体を含 むビニル系単量体とラジカル重合性有機化酸化物との共重合体が分散した構造体 である。グラフトイ匕前駆体は、その中に分散されているビュル系単量体とラジカル重 合性有機過酸化物の共重合体が、活性酸素として 0. 003〜0. 73質量%を含有し ていることが好ましい。活性酸素量が 0. 003-0. 73質量%の場合、グラフトイ匕前駆 体のグラフトイ匕能が適切であり、グラフト化の際にゲルが生じにくい。この場合の活性 酸素量は、グラフトイ匕前駆体力 溶剤抽出によりビュル系共重合体を抽出し、このビ 二ル系共重合体の活性酸素量をョードメトリー法により求めることができる。
[0036] 本明細書において、文言「ラジカル重合性有機過酸化物」は、エチレン性不飽和基 と過酸化結合基とを有する単量体である。下記一般式 1又は 2で示される化合物はラ ジカル重合性有機過酸化物として好ましレヽ。
[0037] [化 1]
R3
CH2 = C - C— O - (CH2CHO)m C - O—O - C -R5 ■ ■ . ( 1 ) ii I 2 II し
R 0 R 2 o R
[0038] 式 1中、 R1は水素原子又は炭素数 1又は 2のアルキル基、 ITは水素原子又はメチル 基、 R3及び R4はそれぞれ炭素数 1〜4のアルキル基、 R5は炭素数 1〜: 12のアルキル 基、フエニル基、アルキル置換フエニル基又は炭素数 3〜 12のシクロアルキル基を示 す。 mは 1又は 2である。
[0039] [化 2]
R8
CH2 = C - CH. O - (CH,CHO)n C - 0— O— H ~R10 ( 2 ) l 7 II
R R 7 O R
[0040] 式 2中、 R6は水素原子又は炭素数:!〜 4のアルキル基、 R7は水素原子又はメチル基 、 R8及び R9はそれぞれ炭素数 1〜4のアルキル基、 R1Qは炭素数 1〜: 12のアルキル 基、フヱニル基、アルキル置換フヱニル基又は炭素数 3〜: 12のシクロアルキル基を示 す。 nは 0、 1又は 2である。
[0041] 式 1のラジカル重合性有機過酸化物としては、例えば tert_ブチルペルォキシァク リロイロキシェチノレカーボネート、 tert -アミノレぺノレオキシアタリロイロキシェチノレ力一 ボネート、 tert へキシノレぺノレオキシアタリロイロキシェチノレカーボネート、 tert—ブ チルペルォキシメタクリロイロキシェチルカーボネート、 tert—ァミルペルォキシメタク リロイロキシェチノレカーボネート、 tert へキシノレぺノレオキシメタクリロイロキシェチノレ カーボネート等が挙げられる。式 2のラジカル重合性有機過酸化物としては、例えば t ert ブチルペルォキシァリルカーボネート、 tert ァミルペルォキシァリルカーボネ ート、 tert へキシルペルォキシァリルカーボネート、 tert ブチルペルォキシメタリ ノレカーボネート、 tert アミノレぺノレオキシメタリノレカーボネート、 tert へキシノレぺノレ ォキシメタリルカーボネート等が挙げられる。好ましレ、ラジカル重合性有機過酸化物 は、 tert ブチルペルォキシアタリロイロキシェチルカーボネート、 tert ブチルペル ォキシメタクリロイロキシェチルカーボネート、 tert ブチルペルォキシァリルカーボ ネート又は tert ブチルペルォキシメタリルカーボネートである。
[0042] 成分(C)グラフト共重合体は、グラフトイ匕前駆体を溶融混練することにより得ることが できる。溶融混練中の加熱により、ビニル系共重合体中の過酸化結合が開裂し、生 成したラジカルがォレフィン系重合体に対して水素弓 Iき抜き反応を行レ、、それに引き 続くグラフトイ匕反応によりグラフト共重合体が製造される。溶融混練する際の混練機と しては、具体的には、バンバリ一ミキサー、ブラベンダーミキサー、加圧ニーダー、単 軸押出機、二軸押出機、ロール等が使用される。混練温度は通常 100〜300°C、好 ましくは 120〜280°Cの範囲である。混練温度が 100〜300°Cの場合、グラフト化前 駆体は完全に溶融され、低い溶融粘度で十分に混合されるため、グラフト共重合体 の相分離や層状剥離を防止することができ、グラフト化時の分解やゲル化も防止でき る。
[0043] このようにして得られる成分 (C)グラフト共重合体は、そのォレフィン系重合体セグメ ントが成分 (B)熱可塑性ポリエステル樹脂に配向し (相溶性を示し)、ビュル系重合 体セグメントが成分 (A)アクリルゴムに配向する(相溶性を有する)ものと考えられる。 そして、熱可塑性エラストマ一組成物中において、成分 (A)と成分 (B)とが成分 (C) によって相溶化され、成分 (A)及び成分 (B)の機能が相乗的に発現されるものと推 測される。
[0044] 熱可塑性エラストマ一組成物中に含まれる成分 (C)グラフト共重合体又はその前駆 体の割合は、成分 (A)アクリルゴムと成分 (B)熱可塑性ポリエステル樹脂の合計 100 質量部に対し 1〜35質量部である。グラフト共重合体の割合が 1〜35質量部の場合 、成形力卩ェ性は十分に改良され、耐油性の優れた成形品を得ることができる。
[0045] 架橋剤について説明する。熱可塑性エラストマ一組成物を得るために使用する架 橋剤は、アクリルゴムのエポキシ基と共有結合することによりアクリルゴムを架橋する。 係る架橋剤としては、ポリアミン、ポリオール、ポリカルボン酸、酸無水物、有機カルボ ン酸アンモニゥム塩、ジチォ力ルバミン酸塩等を挙げることができ、この中で特に好ま しいのはポリカルボン酸又は酸無水物である。
[0046] ポリカルボン酸の具体例としては、コハク酸、ダルタル酸、アジピン酸、ァゼライン酸 、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、ォクタデカンジカルボン酸、ドデセニルコハク 酸、ブタンテトラカルボン酸、シクロペンタンジカルボン酸、シクロペンタントリカルボン 酸、シクロペンタンテトラカルボン酸、シクロへキサンジカルボン酸、シクロへキサントリ カルボン酸、フタル酸、トリメット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸等が挙げられる。酸無 水物の具体例としては、これらのポリカルボン酸の酸無水物が挙げられる。
[0047] 架橋剤の使用量は、選択する架橋剤の種類によって異なるが、一般的に成分 (A) アクリルゴム 100質量部に対して 0. 05〜5質量部の範囲で決められる。架橋剤量の 使用量が 0. 05〜5質量部の場合、架橋が過剰でなくかつ十分に行われて、機械的 強度ゃ耐油性に優れた成形品を得やすぐ良好な成形加工性を有する熱可塑性ェ ラストマー組成物を得やすい。架橋剤量の使用量が 0. 05質量部未満の場合十分な 架橋が行われず、熱可塑性エラストマ一組成物から得られる成形品の機械的強度や 耐油性が低下し、 5質量部を越える場合熱可塑性エラストマ一組成物が過度に架橋 されるため、良好な成形加工性が得られない。
[0048] 可塑剤について説明する。熱可塑性エラストマ一組成物には可塑性を付与するた め、トリメリット酸エステル類又はポリエステル類或いはそれらの混合物を可塑剤とし て含ませること力できる。可塑剤を含ませることによる具体的な利点は、熱可塑性エラ ストマーの成形加工性、成形品の柔軟性、脆化温度及び耐油性が向上する点にある
[0049] トリメリット酸エステル類としては、トリメリット酸トリ _ 2—ェチルへキシル、トリメリット酸 トリ一 n_ォクチノレ、トリメリット酸トリイソノエル、トリメリット酸トリイソデシル等が挙げら れる。ポリエステル類としては、アジピン酸ポリエステル、セバシン酸ポリエステル、トリ メリット酸ポリエステル、ピロメリット酸ポリエステル、ポリエーテルエステル、ポリエーテ ルポリエステル等が挙げられる。これらの可塑剤は、 1種又は 2種以上を組合せて使 用すること力 Sできる。
[0050] 可塑剤の配合量は、成形品の機械的強度の点から、成分 (A)アクリルゴム 100質 量部に対して 60質量以下であることが好ましい。可塑剤の配合量が 60質量部を越 える場合、熱可塑性エラストマ一組成物から得られる成形品の機械的強度の低下が 大きくなる ί頃向にある。
[0051] 熱可塑性エラストマ一組成物には、上記の成分以外に種々の添加剤を適する量で 含ませることができる。そのような添加剤として例えば、フエノール系、アミン系等の酸 化防止剤、ヒンダードァミンのような紫外線安定剤、ステアリン酸等の加工助剤、二酸 化チタンのような着色剤及び顔料が挙げられる。添加剤の配合量は、熱可塑性エラ ストマー組成物 100質量部に対してそれぞれ 5質量部以下であることが好ましい。力 一ボンブラック、ホワイトカーボン、クレー、タルクのような補強剤又は充填剤、水酸化 マグネシウム等の難燃剤等の配合量は、熱可塑性エラストマ一組成物 100質量部に 対して 70質量部以下であることが好ましレ、。
[0052] 次に、熱可塑性エラストマ一組成物は、前記各成分よりなる組成物について架橋剤 で動的架橋を行うことによって製造される。動的架橋を行う装置としては、バンバリ一 ミキサー、ブラベンダーミキサー、加圧ニーダー、単軸押出機、二軸押出機、ロール 等を使用することができる。動的架橋は、成分 (Α)アクリルゴム、成分 (Β)熱可塑性ポ リエステル樹脂及び成分 (C)グラフト共重合体を熱可塑性ポリエステル樹脂の融点よ り高い温度で溶融混練し、混練中に高剪断の下でアクリルゴムのエポキシ基を架橋 することを意味する。通常、こうして動的に架橋されたアクリルゴムは、熱可塑性ポリエ ステル樹脂のマトリックス相に微分散される。このような相構造を形成することにより、 アクリルゴムが架橋されているにも関わらず、エラストマ一組成物は熱可塑性を有す る。従って、熱可塑性エラストマ一組成物は、押出成形法、射出成形法、ブロー成形 法、圧縮成形法等のような従来の熱可塑性樹脂の成形方法 (加工技術)及び成形装 置により加工及び再加工することができる。
[0053] 熱可塑性エラストマ一組成物を製造する際には、グラフト共重合体ではな グラフ ト化前駆体を材料として使用することもできる。なぜならば、グラフ H匕前駆体は熱可 塑性エラストマ一組成物を製造する過程の溶融混練によってグラフトイヒ反応を起こし
、グラフト共重合体となるからである。つまり、グラフ H匕前駆体を使用することによって 、グラフトイ匕反応工程と動的架橋工程を同時に行うことができる。このようにグラフ H匕 前駆体を使用して熱可塑性エラストマ一組成物を製造する方法は、製造工程の簡略 化という面から好ましい。
[0054] 前記架橋反応は溶融混練中に架橋剤を添加することによって進行する。架橋剤は 、成分 (A)アクリルゴム、成分 (B)熱可塑性ポリエステル樹脂及び成分 (C)グラフト共 重合体又はグラフトイヒ前駆体とともに混練機へ同時に投入して動的架橋を行うことが できる。多くの場合、アクリルゴム、熱可塑性ポリエステル樹脂及びグラフト共重合体 又はグラフト化前駆体を混練機に投入し、十分に溶融、混練を行った後に架橋剤を 投入して動的架橋を行う方が有効である。但し、反応速度の遅い架橋剤又は遅効性 架橋剤を使用するような場合には、アクリルゴム、熱可塑性ポリエステル樹脂及びグ ラフト共重合体が十分に溶融、混練される前に架橋剤を添加することができる。架橋 剤を添加して架橋反応が開始されると、組成物の粘度が上昇し、粘度が一定となつ たときが架橋反応の完了である。一定値となるまでの粘度の変化は様々であるが、例 えば粘度の最大値を迎えた後に下降して一定値になる場合、上昇し続けて一定値 になる場合等がある。
[0055] 一般的に、可塑剤及び種々の添加剤は、架橋剤を添加する前に組成物中に十分 に混合 (ブレンド)されていることが好ましい。それは、架橋反応の途中や反応が終了 した後に可塑剤及び種々の添加剤を添加すると、可塑剤や添加剤が組成物中に分 散されにくいからである。従って、可塑剤及び種々の添加剤は混練の最初又は途中 力も添加し、組成物中に十分に混合された後に架橋剤を添加する方法が好ましい。
[0056] 溶融、混合及び動的架橋を行う温度としては、熱可塑性ポリエステル樹脂の融点か らアクリルゴムの分解開始温度に相当する 100〜350。Cの範囲が適当である。この 温度 ίまより好ましく ίま 150〜300。Cであり、特に好ましく ίま 180〜280°Cである。
[0057] 好ましい実施形態の作用について説明する。熱可塑性エラストマ一組成物は、成 分 (A)のアクリルゴム、成分 (B)の熱可塑性ポリエステル樹脂及び成分(C)のグラフ ト共重合体を、架橋剤により動的架橋することによって調製される。熱可塑性エラスト マー組成物は、成分 (B)熱可塑性ポリエステル樹脂がマトリックスとなり、そのマトリツ タス中に成分 (A)のアクリルゴムが分散された構造を有する。さらに、成分 (C)グラフ ト共重合体が成分 (A)と成分 (B)とに相溶するように存在している。このため、成分( A)の機能と成分 (B)の機能とがそれぞれ十分にかつ相乗的に発現される。
[0058] 好ましい実施形態によれば以下の利点が得られる。
[0059] 好ましレ、実施形態の熱可塑性エラストマ一組成物では、前記成分 (A)アクリルゴム 、成分 (B)熱可塑性ポリエステル樹脂及び成分 (C)グラフト共重合体からなる組成物 を、成分 (A)の 100質量部に対して 0. 05〜5質量部の架橋剤で動的架橋すること によって得られるものである。この熱可塑性エラストマ一組成物は、成分(B)熱可塑 性ポリエステル樹脂中に成分 (A)のアクリルゴムが分散され、成分 (C)グラフト共重 合体がそれら成分 (A)及び成分 (B)の双方の成分に相溶性を有するように存在して いる。そのため、成分 (A)及び成分 (B)の機能が十分に、かつ相乗的に発現される。 従って、良好な成形力卩ェ性を発揮することができるとともに、得られる成形品が柔軟 性に富み、耐熱性及び耐油性を発揮することができる。
[0060] 可塑剤としてトリメリット酸エステル類又はポリエステル類を含有した熱可塑性エラス トマ一組成物は高レ、成形力卩ェ性を有し、その熱可塑性エラストマ一組成物から高レヽ 柔軟性及び耐油性を有する成形品を製造することができる。
[0061] 熱可塑性エラストマ一組成物の成形品を加熱することにより、マトリックスを構成する 成分 (B)の熱可塑性ポリエステル樹脂が溶融し、再度成形が可能であり、リサイクル 性を発揮することができる。従って、熱可塑性エラストマ一組成物の製造工程で発生 したスクラップや製品を、従来の成形方法及び成形装置を用いて容易に再カ卩ェする ことができ、リサイクル性において優れている。
以下、好ましい実施形態の実施例を説明する。実施例及び比較例で使用した材料 の合成例を以下に示す。
〔合成例 1、アクリルゴム (A— 1)の製造〕
攪拌機、温度計、冷却器、滴下装置、窒素ガス導入管のついたフラスコにイオン交 換水 1000g、ドデシノレ硫酸ナトリウム 10g、亜硫酸水素ナトリウム 0. 5g、硫酸第一鉄 0. 005g、エチレンジァミン四酢酸ナトリウム 0. 01を仕込んだ後、窒素ガスを吹き込 みながら撹拌下に 30°Cまで昇温させた。その後、重合開始剤として過硫酸アンモニ ゥム 5gを添加し、そこへ、単量体混合物(アクリル酸ェチル 250g、アクリル酸—n—ブ チノレ 230g、メタクリノレ酸グリシジノレ(GMA) 20g) 500gを 3時間力けて滴下した後、さ らに 3時間重合を行うことにより乳化液を得た。次に、この乳化液を 0. 5質量%塩ィ匕 カルシウム水溶液に 1時間かけて滴下することにより塩析を行った。そして十分に水 洗した後、 80°Cで乾燥して、 GMAを 4質量部含むアクリルゴム (A— 1)を得た。この アクリルゴム(A— 1)の Tgは一 27。Cであった。
〔合成例 2、アクリルゴム (A— 2)の製造〕
単量体混合物の組成を、アタリノレ酸ェチル 250g、アクリル酸 n—ブチル 100g、 アクリル酸 _ 2—メトキシェチル 130g、 GMA20gに変更した以外は合成例 1と同様 にして、 GMAを 4質量部含むアクリルゴム(A— 2)を製造した。このアクリルゴム(A— 2)の Tgは _ 25°Cであった。
〔合成例3、アクリルゴム (A_ 3)の製造〕
単量体混合物の組成を、アタリノレ酸ェチノレ 268. 5g、アクリル酸— n_ブチル 100g 、アクリル酸 _ 2—メトキシェチル 130g、 GMA1. 5gに変更した以外は合成例 1と同 様にして、 GMAを 0. 3質量部含むアクリルゴム(A— 3)を製造した。このアクリルゴム (A- 3)の Tgは一 28°Cであった。
〔合成例 4、アクリルゴム (A_4)の製造〕
単量体混合物の組成を、アタリノレ酸ェチノレ 190g、アクリル酸— n_ブチル 100g、 アクリル酸— 2—メトキシェチル 130g、 GMA80gに変更した以外は合成例 1と同様 にして、 GMAを 16質量部含むアクリルゴム(A— 4)を製造した。このアクリルゴム(A
—4)の Tgは _ 21。Cであった。
〔合成例 5、グラフト化前駆体 (c一 1)製造〕
容積 5リットノレのステンレス製オートクレープに、純水 2000g、懸濁剤としてポリビニ ルアルコール 2.5gを溶解させた。この中にエチレン—アクリル酸ェチル共重合体(日 本ュニカー(株)製、 NUC6570、アタリノレ酸ェチル 25質量部) 700gを入れ、攪拌、 分散させた。そこへ重合開始剤として、ベンゾィルペルォキシド(日本油脂 (株)製、 ナイパー BW) 2g、 tert ブチルペルォキシメタクリロイロキシェチルカーボネート 6g 、ビニル系単量体混合物(アクリル酸 n—ブチル 150g、メタクリル酸ー2 ヒドロキ シプロピル 150g) 300gからなる混合単量体を前記オートクレーブ中に投入した。次 いで、オートクレープを 60〜65°Cに昇温し、 2時間攪拌することにより、重合開始剤、 ラジカル重合性有機過酸化物及びビニル系単量体をエチレン 酢酸ビニル共重合 体中に含浸させた。次いで、 80〜85°Cに昇温し、その温度で 6時間維持して重合を 完結させた後、水洗、乾燥してグラフトイ匕前駆体 (c 1)を得た。このグラフト化前駆 体 (c 1)を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製)により観察したところ、平均粒 子径 0. 3〜0. 5 / mの真球状樹脂が均一に分散した多相構造体であった。
〔合成例 6、グラフト共重合体 (C 1)の製造〕
合成例 5で得たグラフトイ匕前駆体 (c一 1)をラボプラストミル一軸押出機( (株)東洋 精機製作所)により 180°C、回転数 lOOrpmにて押出し、グラフトイ匕反応をさせること によりグラフト共重合体 (C— 1)を得た。
〔合成例 7 (グラフトイ匕前駆体 (c_ 2)の製造〕
ビュル系単量体混合物の組成を、アタリノレ酸一 n—ブチノレ 50g、メタクリル酸 _ 2_ ヒドロキシプロピル 150g及びスチレン 100gに変更した以外は合成例 4と同様にして 、グラフトイ匕前駆体(c_ 2)を得た。このグラフトイ匕前駆体は、平均粒子径 0. 3〜0. 4 μ mの真球状樹脂が均一に分散した多相構造体であった。
[0063] その他の材料として、以下に記載する市販品を使用した。
[0064] 熱可塑性ポリエステル樹脂:ジユラネックス 2002 (ポリブチレンテレフタレート、ウィン テックポリマー (株)製) 可塑剤:アデカザィザー C8 (トリオクチルトリメリテート、旭電化工業 (株)製)、ポリサ ィザー W— 230— S (アジピン酸系ポリエステル、大日本インキ化学工業(株)製) 架橋剤:ブタンテトラカルボン酸 (ダイセル化学工業 (株)製)
酸化防止剤:ィルガノックス 1010 (ヒンダードフエノール系酸化防止剤、チバ 'スぺ シャリティ'ケミカルズ (株)製)
次に、熱可塑性エラストマ一組成物の評価方法を以下に記載する。試験片は熱可 塑性エラストマ一組成物を 240°Cの加熱プレスによって厚さ 2mmのシート状に成形 し、各種評価に供した。各種試験方法及び条件を以下に記載する。常態物性は、常 温、常圧における物性を意味する。
(引張試験)
JIS K 6301に準拠し、試験速度 500mm/minにて引張強度(MPa)、 100% 応力(MPa)及び伸び(%)を測定した。
(硬さ)
JIS K 6301に準拠し、スプリング硬さ試験機 A形によって硬さを測定した。 (圧縮永久歪)
JIS K 6301に準拠し、圧縮率 25%にて 150°Cの温度下で 22時間後の圧縮永 久歪(%)を測定した。
(耐油性)
JIS K 6301に準拠し、 No. 3油に 150°C、 70時間浸漬した後の質量変化率(%
)を測定した。
(耐熱性)
JIS K 6301に準拠し、ギヤ一式老化試験機中で 150°C、 70時間放置後の引張 強度の変化率(%)、伸びの変化率(%)及び硬さの変化量を測定した。
(成形品外観)
熱可塑性エラストマ一組成物をペレット状にカットし、コア外径 8mm、ダイリング内 径 10mmのスパイダー形チューブダイを取り付けたラボプラストミル一軸押出機((株 )東洋精機製作所)により 240°C、回転数 lOOrpmにて押出成形してチューブを成形 した。このチューブの表面状態を観察し、表面が滑ら力な場合には〇、肌荒れ等の 外観不良が見られる場合には Xとして評価した。
(実施例 1)
合成例 1のアクリルゴム A—1を 70質量部、ジユラネックス 2002を 30質量部、合成 例 6のグラフト共重合体 C_ lを 7質量部、アデ力サイザ一 C8を 10質量部及びィルガ ノックス 1010を 0. 5質量部の割合で 250°Cに加熱したラボプラストミルミキサー((株 )東洋精製作所)に投入した。そして、回転数 lOOrpmにて溶融混練を行った。全て の材料が溶融し、均一に混合されることによってトルクが一定値を示すまで混練した 。トルクが一定になったところで、架橋剤としてブタンテトラカルボン酸 0. 3質量部を 投入し、混練を続けた。架橋剤を投入した直後からトルクが上昇する様子が観察され 、トルクが一定値となったところで混練を終了した。熱可塑性エラストマ一組成物をラ ボプラストミルミキサーから取り出し、冷却プレスによってパンケーキ状に圧縮、冷却し た。続いて、 240°Cの加熱プレスによって厚さ 2mmのシート状に成形し、前記の各種 評価を実施した。その結果を表 1に示した。
(実施例 2及び比較例 1、 2)
アクリルゴム A—1の代わりに、実施例 2ではアクリルゴム A— 2、比較例 1ではアタリ ルゴム A— 3及び比較例 2ではアクリルゴム A— 4を使用し、それ以外は実施例 1と同 様にして熱可塑性エラストマ一組成物を調製した。そして、実施例 1と同様にして前 記各種評価を実施し、それらの結果を表 1に示した。
[表 1]
実施例 1 実施例 2 比較例 1 比較例 2
A- 1 70 ― ―
A— 2 - 70 ―
アクリルゴム
A— 3 - ― 70 ―
A— 一 一 70
ジユラネックス 2002 30 0 30 30
グラフト共重合体 C 1 7 7 7 7 アデ力サイザ一 C8 10 10 10 10
ィルガノックス 1 01 0 0.5 0.5 0.5 0.5
ブタンテトラカルボン酸 0.3 0.3 0.3 0.3
引張強度 (MPa) 9.9 8.9 3.1
1 00%応力(MPa) 6.8 6 2 2.7
常態物性 伸び(%) 200 180 1 60
硬さ 85 85 71
成形性不良
圧縮永久歪 (%) 49 52 75 のため評価
耐油性 貧量変化率 (¾> 20 10 34 用シートが
作製できず
引張強度変化率 (%) 18 15 22
耐熱性 伸び ¾化率 (%) -15 -19 2
硬さ変化量 2 3 6
成形品外観 O 〇 X
[0066] 表 1に示したように、実施例 2では引張強度、 100%応力、伸び、硬さ、圧縮永久歪 、耐油性及び耐熱性について実施例 1に近い結果が得られた。一方、アクリルゴム中 の GMA量が本発明の範囲外の少量である比較例 1では、シート状成形品の引張強 度及び圧縮永久歪が劣るとともに、成形品の外観も不良であった。比較例 2では、了 クリルゴム中の GMA量が本発明の範囲外の過剰量であるため、流動性が悪ぐ成形 性が不良でシートがひび割れており、各種評価を行うことができな力つた。
(実施例 3〜5及び比較例 3、 4)
実施例 3〜5では、実施例 1のグラフト共重合体に代えて、グラフトイ匕前駆体を用い 、表 2に示す配合割合で実施例 1と同様の操作にて熱可塑性エラストマ一組成物を 調製した。そして、実施例 1と同様にして前記各種評価を実施し、それらの結果を表 2 に示した。
[0067] [表 2] 実施例 3 実施例 4 実施例 5 比較例 3 比較例 4 ァクリルゴム A— 1 S7 - - - アクリルゴム A— 2 - 67 67 67 67 ジユラネックス 2002 33 33 33 33 33 ゲラフト化前駆体 c— 1 12 12 - - - グラフト化前駆体 c— 2 一 - 12 - - エチレン一アクリル酸ェチル共 S合体
- 一- 12 ―
(NUC6570)
ポリサイザ一 W— 230— S 15 15 15 15 15 ィルガノックス 1 010 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 ブタンテトラカルボン酸 0.4 0.4 0.4 0.4 04
引張強度(MPa) 8.1 7.2 6.8 5.7 7 l OOW応力(MPa) 5 4.4 5.4 4.3 5.6 常態物性 伸び (%) 240 230 200 160 190
硬さ 80 81 87 83 83 圧縮永久歪(%) 39 45 50 47 43 耐油性 質量変化率 {¾) 31 19 21 26 S
引張強度変化率 (W) 16 11 8 0 14 随性 伸び変化率 (W) - 7 -19 -8 -5 - 5
硬さ変化量 3 5 4 3 3 成形品外 « 〇 O O 0 κ
[0068] 表 2に示したように、実施例 3〜5では引張強度、 100%応力、伸び、硬さ、圧縮永 久歪、耐油性及び耐熱性について良好な結果が得られた。実施例 4と実施例 5の比 較では、グラフト共重合体のビュル系共重合体セグメント中にアクリル酸アルキルエス テルが 20質量部以上含まれている実施例 4が実施例 5に比べて引張強度、伸び及 び硬さにつレ、て優れた物性を有してレ、た。
[0069] 一方、比較例 3の場合には、グラフト共重合体の代わりにエチレン—アクリル酸ェチ ル共重合体を用いたため、シート状成形品の引張強度の低下ゃ耐油性の低下が起 こった。比較例 4の場合には、グラフト共重合体が含まれていないため、熱可塑性ェ ラストマー組成物の成形加工性が低下し、成形品外観が悪化した。
(実施例 6及び比較例 5〜9)
実施例 6では、グラフトイ匕前駆体を用い、表 3に示す配合割合で熱可塑性エラスト マー組成物を実施例 1と同様の操作で調製した。比較例 5ではアクリルゴムを過少に 配合し、熱可塑性ポリエステル樹脂を過剰に配合し、比較例 6ではアクリルゴムを過 剰に配合し、熱可塑性ポリエステル樹脂を過少に配合した。比較例 7ではグラフトイ匕 前駆体を過剰に配合した。比較例 8では架橋剤を過少に配合し、比較例 9では架橋 剤を過剰に配合した。そして、実施例 1と同様にして前記各種評価を実施し、それら の結果を表 3に示した。
[表 3]
Figure imgf000023_0001
表 3に示すように、実施例 6では引張強度、 100%応力、伸び、硬さ、圧縮永久歪、 耐油性及び耐熱性について良好な結果であった。一方、比較例 5では、アクリルゴム の配合量が過少で、熱可塑性ポリエステル樹脂の配合量が過剰であったため、硬く 、柔軟性に乏しいシート状成形品が得られた。比較例 6においては、アクリルゴムの 配合量が過剰で、熱可塑性ポリエステル樹脂の配合量が過少であったため、成形性 不良が発生した。比較例 7では、グラフ H匕前駆体の配合量が過剰であったため、耐 油性に劣るシート状成形品が得られた。比較例 8においては、架橋剤の配合量が過 少であったので、十分な架橋がなされず、様々の物性の低下や成形品外観の不良 が発生した。比較例 9では、架橋剤の配合量が過剰であったため、過度に架橋が進 行して成形不良が生じた。 [0072] 好ましい実施形態は、次のように変更することができる。
[0073] 目的に応じて、成分 (A)アクリルゴム、成分 (B)熱可塑性ポリエステル樹脂及び成 分 (C)グラフト共重合体を、それぞれ複数種類を適宜選択して配合し熱可塑性エラ ストマー糸且成物を調製することもできる。

Claims

請求の範囲
[1] 成分 (A)、成分 (B)及び成分(C)からなる組成物を、成分 (A)の 100質量部に対し て 0. 05〜5質量部の架橋剤で動的架橋することによって得られることを特徴とする 熱可塑性エラストマ一組成物であって、
成分 (A)はアクリル酸アルキルエステル及びアクリル酸アルコキシアルキルエステ ルの少なくとも 1種を主成分として含有する単量体混合物であって、その中にェポキ シ基含有単量体が 0. 5〜: 15質量%含まれている前記単量体混合物を共重合して 調製したアクリルゴム 50〜85質量部であり、
成分 (B)は熱可塑性ポリエステル樹脂 15〜50質量部であり、
成分(C)はエチレン及び極性単量体から形成されるォレフイン系重合体セグメント と、少なくともアクリル酸アルキルエステルを含むビュル系単量体力 形成されるビニ ル系共重合体セグメントとからなるグラフト共重合体又はその前駆体であって、ォレフ イン系重合体セグメントとビュル系共重合体セグメントとのうちの一方のセグメントがマ トリックス相を形成し、他方のセグメントが前記マトリックス相中に分散相を形成してい る前記グラフト共重合体又はその前駆体を、成分 (A)及び成分 (B)の合計 100質量 部に対して 1〜35質量部である前記熱可塑性エラストマ一組成物。
[2] 可塑剤としてトリメリット酸エステル類又はポリエステル類を更に含有することを特徴と する請求項 1に記載の熱可塑性エラストマ一組成物。
[3] 前記成分 (A)のアクリルゴムにおいて、前記アクリル酸アルキルエステルは炭素数が
2〜4のアルキル基を有し、前記アクリル酸アルコキシアルキルエステルは炭素数が 2 〜4のアルキル基を有することを特徴とする請求項 1又は 2に記載の熱可塑性エラス トマ一組成物。
[4] 前記成分(C)のグラフト共重合体にぉレ、て、前記ビニル系重合体セグメントを形成す るアクリル酸アルキルエステルが炭素数 2〜4のアルキル基を有することを特徴とする 請求項 1又は 2に記載の熱可塑性エラストマ一組成物。
[5] 前記架橋剤はポリカルボン酸又は酸無水物であることを特徴とする請求項 1又は 2に 記載の熱可塑性エラストマ一組成物。
[6] 請求項 1又は 2に記載の熱可塑性エラストマ一組成物を成形して得られる成形品。 請求項 1の熱可塑性エラストマ一組成物の製造方法であって、
1種を主成分として含有する単量体混合物であって、その中にエポキシ基含有単量 体が 0. 5〜: 15質量%含まれている前記単量体混合物を共重合してアクリルゴムを調 製する工程と、
エチレン及び極性単量体から形成されるォレフイン系重合体セグメントと、少なくとも アクリル酸アルキルエステルを含むビュル系単量体力 形成されるビュル系共重合 体セグメントとからなるグラフト共重合体又はその前駆体であって、ォレフィン系重合 体セグメントとビニル系共重合体セグメントとのうちの一方のセグメントがマトリックス相 を形成し、他方のセグメントが前記マトリックス相中に分散相を形成している前記ダラ フト共重合体又はその前駆体を調製する工程と、
50〜85質量部の前記アクリルゴム、 15〜50質量部の熱可塑性ポリエステル樹脂、 及び、前記アクリルゴムと前記熱可塑性ポリエステル樹脂との合計 100質量部に対し て 1〜35質量部の前記グラフト共重合体又はその前駆体を含有した組成物を、前記 アクリルゴム 100質量部に対して 0. 05〜5質量部の架橋剤で動的架橋する工程とを 備える熱可塑性エラストマ一組成物の製造方法。
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