JP2005320524A - 熱可塑性エラストマー組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】
本発明は、振動吸収性、耐熱性、成形性および柔軟性に優れ、かつオイルブリードがなく、ペレット供給が可能な熱可塑性エラストマー組成物を提供する。
【解決手段】
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、
(a)ブチルゴム 100重量部、
(b)23℃で液状のゴム 3〜40重量部、および
(c)結晶性オレフィン系樹脂 2〜60重量部
を含む。
【選択図】なし
本発明は、振動吸収性、耐熱性、成形性および柔軟性に優れ、かつオイルブリードがなく、ペレット供給が可能な熱可塑性エラストマー組成物を提供する。
【解決手段】
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、
(a)ブチルゴム 100重量部、
(b)23℃で液状のゴム 3〜40重量部、および
(c)結晶性オレフィン系樹脂 2〜60重量部
を含む。
【選択図】なし
Description
本発明は、ブチルゴムを含有する熱可塑性エラストマー組成物に関する。特に、本発明は、成形あるいは注型後の加硫(架橋)工程を必要とせず、ペレット状で供給して各種成形法(押出、射出等)で成形することができ、かつ優れた柔軟性、耐熱性および振動吸収性を有する熱可塑性エラストマー組成物に関する。
ブチルゴムは、柔軟で優れた振動吸収性を有し、防振材などに使用されている。ブチルゴムの成形品は、ブチルゴムを型に流し込んで成形する注型成形により製造され、成形の際に加硫が行われるのが一般的である。これは、ブチルゴムがコールドフロー性を有するからである。しかし、加硫されたゴムは、架橋度が高いので熱可塑性を有しない、すなわち熱を加えても塑性変形を生じないため、再利用することができない。
近年、ゴム弾性を有する軟質材料であって、加硫工程を必要とせず、従って再利用が可能であり、しかも熱可塑性樹脂と同様に押出・射出成形等が可能な熱可塑性エラストマーが、自動車部品、家電部品、電線被覆、医療用部品、履物、雑貨等の分野で多用されている。
例えば、芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物のブロック共重合体であるスチレン−ブタジエンブロック共重合体(SBS)やスチレン−イソプレンブロック共重合体(SIS)などのポリスチレン系熱可塑性エラストマーは、柔軟性に富み、常温で良好なゴム弾性を有し、かつ、ペレット供給が可能であって加工性に優れており、加硫ゴムの代替品として広く使用されている。しかし、防振材として使用するためにはさらに柔軟性を高める必要があり、そのためにパラフィンオイル等を多量に加える必要があった。その結果、オイルブリードの問題が避けられなかった。
また、ノルボルネンゴム、シリコンゴム、ウレタンゴムなどのゴムは非常に柔軟で、かつ良好な振動吸収性を示し、制振材料として広く用いられている。しかし、これらは非常に高価であり、ノルボルネンゴムは国内での入手が不可能であり、また、いずれも熱可塑性の性状を示さないことから通常、押出成形や射出成形をすることができない。また、ベタツキがあり、ペレット化が困難である。
また、ブチルゴムの成形加工性を改善するために、ブチルゴムに水酸基含有液状ジエン系ゴムや液状ジエン系ゴムの水素添加物を添加した組成物が提案されている(例えば、特許文献1および2)。しかし、これらの組成物は、後に加硫して加硫ゴムを得るためのものであり、各種成形加工(押出、射出等)が容易な熱可塑性エラストマー組成物ではない。従って、再利用を可能にするものではないし、ペレット供給を可能にするものでもない。また、上記組成物は未架橋(未加硫)であり、耐熱性、成形性に劣る。
本発明者は、上記欠点を解決すべく鋭意検討した結果、ブチルゴムに23℃で液状のゴムおよび結晶性ポリオレフィン系樹脂を添加することにより、振動吸収性、耐熱性、成形性および柔軟性に優れ、かつオイルブリードがなく、ペレット供給が可能な熱可塑性エラストマー組成物が得られることを見出し、本発明に到達した。
本発明は、
(a)ブチルゴム100重量部、
(b)23℃で液状のゴム 3〜40重量部、および
(c)結晶性オレフィン系樹脂 2〜60重量部
を含む熱可塑性エラストマー組成物を提供する。
(a)ブチルゴム100重量部、
(b)23℃で液状のゴム 3〜40重量部、および
(c)結晶性オレフィン系樹脂 2〜60重量部
を含む熱可塑性エラストマー組成物を提供する。
本発明の好ましい実施態様によれば、成分(b)が液状のポリブタジエン、ポリブテン、ポリイソプレンおよびそれらの誘導体から成る群から選ばれる少なくとも1つである。
本発明の別の好ましい実施態様によれば、成分(b)が分子中に官能基を有する。
本発明のさらに別の好ましい実施態様によれば、上記熱可塑性エラストマー組成物の損失正接(tanδ)が1.0以上であり、かつショア硬度(瞬間値)が20A以下である。
本発明のさらに別の好ましい実施態様によれば、上記熱可塑性エラストマー組成物が防振用である。
また、本発明は、上記熱可塑性エラストマー組成物からなる成形体をも提供する。
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、振動吸収性、耐熱性、成形性および柔軟性に優れ、かつオイルブリードがなく、ペレット供給が可能である。
成分(a):
本発明で使用されるブチルゴム(a)は、イソオレフィンコモノマーと、1またはそれ以上のマルチオレフィン(multiolefin)コモノマーとのコポリマーまたはそのハロゲン化物である。市販のブチルゴムは、多量成分のイソオレフィンと、少量成分(2.5重量%以下)のマルチオレフィンとからなる。好ましくは、イソオレフィンが、イソブチレンである。マルチオレフィンとしては、イソプレン、ブタジエン、ジメチルブタジエン、ピペリレンなどが包含され、このうち、イソプレンが好適である。ハロゲン化ブチルゴムとしては、Cl基および/またはBr基を有するブチルゴムが包含される。本発明で使用されるブチルゴムは23℃で固体であることが好ましい。
本発明で使用されるブチルゴム(a)は、イソオレフィンコモノマーと、1またはそれ以上のマルチオレフィン(multiolefin)コモノマーとのコポリマーまたはそのハロゲン化物である。市販のブチルゴムは、多量成分のイソオレフィンと、少量成分(2.5重量%以下)のマルチオレフィンとからなる。好ましくは、イソオレフィンが、イソブチレンである。マルチオレフィンとしては、イソプレン、ブタジエン、ジメチルブタジエン、ピペリレンなどが包含され、このうち、イソプレンが好適である。ハロゲン化ブチルゴムとしては、Cl基および/またはBr基を有するブチルゴムが包含される。本発明で使用されるブチルゴムは23℃で固体であることが好ましい。
成分(a)の市販品としては、JSR製のBUTYL365およびBUTYL065(登録商標)が挙げられる。
成分(b):
本発明で使用される成分(b)は、23℃で液状のゴムである。これは、イソプレン、ブタジエン、もしくはペンタジエンなどの共役ジエンの重合体、またはそれらの共重合体、さらにはそれらの共役ジエンとスチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリルなどのビニル化合物の共重合体、あるいはポリブテンのような石油精製におけるFCCからのC4留分、ナフサその他の炭化水素の分解で生じるC4留分等からの誘導体であって、23℃で流動性を示す低分子量のものである。具体的には液状ポリイソプレンゴム、液状ポリブタジエンゴム、液状ポリイソプレン−ブタジエン共重合ゴム、液状ポリイソプレン−スチレン共重合ゴム、液状ポリブタジエン−スチレン共重合ゴム、液状ポリイソプレン−アクリロニトリル共重合ゴム、液状ポリブタジエン−アクリロニトリル共重合ゴム、液状ポリブテンなどが挙げられるがその限りではない。
本発明で使用される成分(b)は、23℃で液状のゴムである。これは、イソプレン、ブタジエン、もしくはペンタジエンなどの共役ジエンの重合体、またはそれらの共重合体、さらにはそれらの共役ジエンとスチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリルなどのビニル化合物の共重合体、あるいはポリブテンのような石油精製におけるFCCからのC4留分、ナフサその他の炭化水素の分解で生じるC4留分等からの誘導体であって、23℃で流動性を示す低分子量のものである。具体的には液状ポリイソプレンゴム、液状ポリブタジエンゴム、液状ポリイソプレン−ブタジエン共重合ゴム、液状ポリイソプレン−スチレン共重合ゴム、液状ポリブタジエン−スチレン共重合ゴム、液状ポリイソプレン−アクリロニトリル共重合ゴム、液状ポリブタジエン−アクリロニトリル共重合ゴム、液状ポリブテンなどが挙げられるがその限りではない。
その中でも液状のポリブタジエン、ポリブテン、ポリイソプレンおよびそれらの誘導体から成る群から選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。
上記ポリブタジエン及びその誘導体は、主鎖の微細構造がビニル1,2−結合型、トランス1,4−結合型およびシス1,4−結合型の1以上からなる、室温において液状の重合体である。好ましくは、ビニル1,2−結合が30重量%以下である。ビニル1,2−結合が30重量%を超えると、得られる組成物の低温特性および柔軟性が低下する。
上記ポリブテンおよびその誘導体は、石油精製における流動接触分解(FCC)からのC4留分、ナフサその他の炭化水素の分解で生じるC4留分等であって、イソブチレン、ブテン−1、ブテン-2のほかにブタン類を含んでいるもの、あるいはC4留分にイソブチレン等を添加して組成を調整したものを塩化アルミニウム、3フッ化ホウ素等のフリーデル・クラフツ触媒等を用いて重合することにより得られるものである。液状のポリブテンおよびその誘導体の主たる構成単位はイソブチレンに由来するものである。
成分(b)は、好ましくは、分子中に官能基を有する。官能基としては、例えば、カルボキシル基、水酸基、エポキシ基、メタクリル基およびそれらの組み合わせが挙げられる。
カルボキシル基を有する液状ポリブタジエンは、公知の方法により、液状ポリブタジエンにカルボキシル基導入化合物を反応させて得られる。液状ポリブタジエンを構成する1,3−ブタジエンとカルボキシル基導入化合物との比率(重量%)は、80〜98:20〜2であることが好ましい。
上記反応に用いる液状ポリブタジエンは、数平均分子量が500〜10,000であるものが好ましく、分子量分布は広いことが望ましい。また、液状ポリブタジエンは、DIN53241に準じて測定したヨウ素価が30〜500であることがより好ましい。さらに、液状ポリブタジエンは、シス−二重結合70〜90%、トランス−二重結合10〜30%及びビニル二重結合0〜3%の分子構造を有するものであることが好ましい。
カルボキシル基導入化合物としては、エチレン系不飽和ジカルボキシ化合物、例えば、エチレン系不飽和ジカルボン酸、その無水物又はモノエステルを使用することができる。具体的化合物としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、3,6−テトラヒドロフタル酸、無水イタコン酸、1,2−ジメチルマレイン酸無水物、マレイン酸モノメチルエステル又はマレイン酸モノエチルエステル等を挙げることができる。これらのうち、経済性及び反応性の理由から、無水マレイン酸が好ましい。
カルボキシル基を有する液状ポリブタジエンは、ポリブタジエンにおける主鎖のミクロ構造がビニル1,2−結合型、トランス1,4−結合型またはシス1,4−結合型からなる、室温において透明な液状の重合体である。ここで、ビニル1,2−結合は30重量%以下であることが好ましい。ビニル1,2−結合が30重量%を超えると、得られる熱可塑性エラストマー組成物の低温特性および柔軟性が悪化するため好ましくない。
カルボキシル基を有する液状ポリブタジエンのカルボキシル化率は、粘度との兼合いがあるが、6〜20%が好ましく、より好ましくは6〜15%、さらに好ましくは7〜10%である。
カルボキシル基を有する液状ポリブタジエンの粘度(20℃、DIN53214にて測定)は、3〜16Pa・sが好ましく、より好ましくは5〜13Pa・sであり、さらに好ましくは6〜9Pa・sである。
カルボキシル基を有する液状ポリブタジエンの市販品としては、例えば、デグサ社製のPOLYVEST OC 800S(登録商標)(マレイン化液状ポリブタジエンポリブタジエン、1,4−シス二重結合:75%、1,4−トランス二重結合:24%、ビニル結合:1%、マレイン化率:7.5%、数平均分子量:3300(GPC)、重量平均分子量:13,600(GPC)、粘度(20℃):6〜9Pa・s(DIN53214にて測定)、酸価:70〜90mgKOH/g、ヨウ素価:380〜420g/100g、チグラー−ナッタ触媒で重合)および1200S(登録商標)が挙げられる。
水酸基を有する液状ポリブタジエンは、水酸基価(JIS K 1557)が好ましくは15〜80KOHmg/gであり、より好ましくは、30〜60KOHmg/gの範囲である。好ましくは、水酸基を主鎖末端に有する。
水酸基を有する液状ポリブタジエンの数平均分子量は1,000〜5,000が好ましく、更に好ましくは2,000〜4,000である。数平均分子量が1,000未満では、得られる組成物の耐熱変形性が低下し、5,000を超えると、上記液状ポリブタジエンのブリードを生じる。
水酸基を有する液状ポリブタジエンの市販品としては、例えば、日本曹達株式会社製のG−2000(商標)(1,2ビニル結合:85%以上、1,4−トランス結合:15%以下、数平均分子量:2000、粘度:80〜250P/45℃、水酸基価:35〜55KOHmg/g)、出光石油化学株式会社製のR−45HT(商標)(末端水酸基含有、1,2ビニル結合:20%、トランス−1,4結合:60%、シス−1,4結合20%、水酸基含有量JIS K 1557 0.83mol/kg、水酸基価 JIS K 1557 46.6KOHmg/g、数平均分子量2800)、デグサ社のポリオール130(商標)(立体特異性の低粘度のポリブタジエン、1,4−シス77%、1,4−トランス22%、ビニル1%、動的粘度20℃:3000mPa・s、水酸基価:0.3KOHmg/g以下)およびポリオール110(立体特異性の低粘度のポリブタジエン、1,4−シス75%、1,4−トランス24%、ビニル1%、動的粘度20℃:3000mPa・s、水酸基価:0.3KOHmg/g以下)が挙げられる。
エポキシ基を有する液状ポリブタジエンとしては、新日本石油化学株式会社製のE−1000−8(商標)(ビニル結合:56〜61%、トランス結合:15〜17%)が挙げられる。
メタクリル基を有する液状ポリブタジエンとしては、新日本石油化学株式会社製のMM−1000−80(商標)(ビニル結合:56〜61%、トランス結合:15〜17%)が挙げられる。
成分(b)として特に好ましいのは、液状ポリブテンおよび水酸基を有する液状ポリブタジエンである。具体的には、液状ポリブテンとして出光石油化学(株)製の100R、および水酸基を有する液状ポリブタジエンとして、上記で述べた、デグサ社のポリオール130およびポリオール130(商標)、ならびに出光石油化学株式会社製のR−45HT(商標)が挙げられる。
成分(b)の配合量は、成分(a)100重量部に対して3〜40重量部、好ましくは5〜20重量部である。前記上限値を超えると、成分(b)のブリードが生じる。
前記下限値未満では、得られる熱可塑性エラストマー組成物のペレットのブロッキングが発生する。
前記下限値未満では、得られる熱可塑性エラストマー組成物のペレットのブロッキングが発生する。
成分(c):
本発明で使用される成分(c)は、結晶性オレフィン系樹脂であり、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン−1、4−メチルペンテン−1等のオレフィンの単独重合体、またはこれらのオレフィンを主体とする共重合体が挙げられる。
本発明で使用される成分(c)は、結晶性オレフィン系樹脂であり、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン−1、4−メチルペンテン−1等のオレフィンの単独重合体、またはこれらのオレフィンを主体とする共重合体が挙げられる。
これらの中で特に、エチレンもしくはプロピレンの単独重合体、またはエチレンもしくはプロピレンを主体とする結晶性の共重合体が挙げられ、具体的には、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレン・α−オレフィン共重合体等の結晶性エチレン系重合体、プロピレンホモ重合体、プロピレン・α−オレフィン共重合体等の結晶性プロピレン系共重合体が挙げられる。ここで、エチレンもしくはプロピレンの共重合体に用いるα−オレフィンとしては、炭素数2〜10のα−オレフィン、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン−1、ヘキセン−1、4−メチルペンテン−1、3−メチルペンテン−1、オクテン−1等が挙げられる。エチレンもしくはプロピレンを主体とする結晶性の共重合体としては、エチレン・ブテン−1共重合体、エチレン・ヘキセン−1共重合体、エチレン・オクテン−1共重合体等の結晶性エチレン系重合体、プロピレン・エチレンランダム共重合体、プロピレン・エチレンブロック共重合体、プロピレン・エチレンランダムブロック共重合体、プロピレン・ブテン−1共重合体、プロピレン・エチレン・ブテン−1三元共重合体等の結晶性プロピレン系重合体が挙げられる。
成分(c)を合成する際に使用される触媒は、チーグラー・ナッタ系触媒やメタロセン系触媒等が挙げられる。
他の成分との相容性の点から、メタロセン系触媒で合成されたエチレン系樹脂が成分(c)として好ましい。また、耐熱性の点でポリプロピレンが好ましい。
成分(c)は、DSCによる融点が、好ましくは30〜180℃、より好ましくは40〜170℃である。ここで、DSCによる融点は、示差走査熱量計(DSC)によって得られるピークトップ融点であり、具体的には、DSCを用い、サンプル量10mgを採り、190℃で5分間保持した後、−10℃まで10℃/分の降温速度で結晶化させ、−10℃で5分間保持した後、10℃/分の昇温速度で200℃まで測定して求める値である。
成分(c)の配合量は、成分(a)100重量部に対して2〜60重量部、好ましくは5〜30重量部である。60重量部を超えると、硬くなり、tanδ(防振性)が小さくなる。2重量部未満では、耐熱性が低下し、射出成形においては成形後のヒケが顕著になる。また、押出成形では成形品のエッジがきれいに現われず、成形品表面も平滑にならない。
本発明の組成物においては、さらに、本発明の目的を損なわない範囲で、熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、結晶核剤、ブロッキング防止剤、シール性改良剤、ステアリン酸、シリコーンオイル等の離型剤、ポリエチレンワックス等の滑剤、着色剤、顔料、無機充填剤(アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、マイカ、ウァラステナイト、クレー)、発泡剤(有機系、無機系)、難燃剤(水和金属化合物、赤燐、ポリりん酸アンモニウム、アンチモン、シリコーン)などを配合することができる。
酸化防止剤としては、例えば、2,6−ジ−tert−p−ブチル−p−クレゾール、2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、2,4−ジメチル−6−tert−ブチルフェノール、4,4−ジヒドロキシジフェニル、トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン等のフェノール系酸化防止剤、ホスファイト系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤等が挙げられる。このうちフェノール系酸化防止剤およびホスファイト系酸化防止剤が特に好ましい。
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、上記成分(a)〜(c)、および必要に応じてその他の成分を同時にあるいは任意の順に加えて溶融混練することにより製造することができ、次いでペレット化することができる。溶融混練の方法は特に制限はなく、通常公知の方法を使用し得る。例えば、単軸押出機、二軸押出機、ロール、バンバリーミキサー又は各種のニーダー等を使用し得る。また、適度なL/Dの二軸押出機、バンバリーミキサー、加圧ニーダー等を用いることにより、上記操作を連続して行うこともできる。溶融混練の温度は、好ましくは160〜200℃である。
こうして得られる本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、好ましくは、以下で述べる方法で測定される損失正接(tanδ)が1.0以上、好ましくは1.5以上、より好ましくは2.0以上であり、かつショア硬度(瞬間値)が20A以下、好ましくは15A以下、より好ましくは10A以下である。損失正接は、この値が大きいほど、振動吸収性が大きいことを示す。
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、柔軟性、耐熱性、耐オイルブリード性、成形性および振動吸収性に優れ、しかも、非常に柔らかいにもかかわらずベタツキがないのでペレットとして供給可能である。
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は種々の振動・衝撃吸収剤として有用である。例えば、防振用(ボルト付き)インシュレーター、ボルト貫通ブッシュ、(凹凸)防振シート、テープ、シール、チップ状等の防振部材、鞄の緩衝材(例えばランドセルの肩掛け部、手提げ部等)、パソコン用アームレストやリストレスト(マウスパットにも応用)、紙送りローラ、オーディオ関係部材(ターンテーブル、インシュレーター、スぺーサー等)、ケース用防振ゴム足、靴エステ用人形の顔(皮膚等)、テニスラケット、断熱用シート、電柱保護用等の防水シート、床ずれ防止マット等、フィルムシーリング品(例えば老人大腿部骨折防止ヒッププロテクター、術後の身体形状補助材、ライダー用スーツ、グローブ(サッカーのキーパー、ゴルフ、スキー、ライダー用)、ライフルジャケット(例えば肩パット)、スポーツシューズ、ベッド、高温高圧成形機クッション(セラミック成形等)、熱伝導ゲルシート(例えば、放熱用CPUコア外周用等)、ゲーム機の制振パット、ヘルスケア関係、自動車部材(ウインドーパッキンの緩衝材等)、自動車ドアの衝撃吸収材(側面等)、靴の中敷き、靴にあたると痛い外反母趾や巻き爪等による痛みを緩和するためのフットケア用衝撃吸収剤、バンパーやヘルメットの衝撃吸収剤、ベット、マットレス、枕、クッション、座布団などの雑貨、寝具類としての衝撃吸収剤、肘あて、膝あて、鞍による馬の背中の鞍ずれ防止、スキー靴、トォシューズ、グローブのようなスポーツ関係の衝撃吸収剤、荷物の輸送での衝撃吸収剤、骨折、怪我や傷を守り、義足と皮膚がこすれないための医療用衝撃吸収剤、乳がん等で乳房を切り取った人のための、または水着や豊胸用の胸パット、魚つり用等の疑似餌、また、机や椅子、パソコン、本棚、床等の生活用品の埃やゴミを吸着する掃除用品、さらに油剤の徐放性を利用してパック等の化粧品や湿布、芳香剤等に応用が可能である。
中でも、ペングリップ、クッションシート、ディスク型読取・書込記憶装置(CD、DVD装置)などの回転軸受けパッキン、疑似餌、電源ボックッスなどの防水パッキン等への応用が可能である。
中でも、ペングリップ、クッションシート、ディスク型読取・書込記憶装置(CD、DVD装置)などの回転軸受けパッキン、疑似餌、電源ボックッスなどの防水パッキン等への応用が可能である。
次に、実施例および比較例を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例のみに限定されるものではない。なお、実施例および比較例で用いた試験方法及び原料は以下の通りである。
1.試験方法
(1)比重:JIS K 7112に準拠し、試験片として1mm厚プレスシートを用いて測定を行なった。
(2)硬度:JIS K 7215に準拠し、試験片として6.3mm厚プレスシートを用い、デュロメータ硬さ・タイプAにて瞬間値を測定した。
(3)損失正接(tanδ):試験片として2mm厚のプレスシートを用い、100Hzの周波数によって引張の変位を与えて、貯蔵弾性率と損失弾性率の比を算出した。この比の値(損失正接(tanδ))が大きいほど、振動吸収性が大きいことを示す。
(4)耐オイルブリード性:180℃、予熱2分/加圧2分、圧力50kg/cm2の熱プレスによって得られた130×160×2mm厚のシートをクラフト紙に挟み、直径70mmの円盤状の500gの錘をのせ、室温(23℃)で168時間放置した後のクラフト紙の状態を目視で観察し、次の基準で評価した。
◎:放置時間を336時間に延長してもクラフト紙にオイルブリードの痕跡が認められない。
○:クラフト紙にオイルブリードの痕跡が認められない。
△:クラフト紙にかすかにオイルブリードの痕跡が認められる。
×:クラフト紙にはっきりとオイルブリードの痕跡が認められる。
(5)耐ブロッキング性:ペレット30gを100mlビーカーにいれ、200gの荷重をかけて室温(23℃)にて一昼夜放置し、ペレットのブロッキングを確認した。
○:ペレットのブロッキングが発生しない。
×:ブロッキングが発生し、手でほぐすこともできない。
(6)耐熱性(80℃):2mm厚のプレスシートを用い、10mm×100mmの試験片を打ち抜き、クリップで固定し80℃オーブンに24時間吊るし、以下の基準で判断した。
◎:クリップで挟んだ部位の変形が少なく、細かなヒビもない。
○:クリップで挟んだ部位に若干の歪み・変形は残るものの、ちぎれず保持されている。
×:クリップで挟んだ部位からちぎれてしまっている。
(7)プレス成形性:180℃、予熱2分/加圧2分、圧力50kg/cm2の熱プレスにより130×160×6.3mm厚のシートを作製し、その表面外観や形状を観察し、次の基準で評価した。
○:良い
Δ:やや悪い
×:悪い
(8)射出成形性
型締め圧120トンの射出成形機を用いて、12.5cm×13.5cm×1mmのシート(ゲート形状:フィルムゲート、ゲート寸法:12.5cm×13.5cm×0.5mm)を下記の成形条件で成形した。
成形温度 220℃
金型温度 30℃
射出速度 55mm/秒
射出圧力 1400kg/cm2
保圧圧力 400kg/cm2
射出時間 5秒
冷却時間 30秒
デラミネーション、変形及び外観を著しく悪化させる様なヒケ及びフローマークの有無を評価した。
○:ヒケ及びフローマークが認められない。
×:ヒケ及び/又はフローマークが若干認められた。
(9)押出成形性
L/D=22の40mm押出機を用いて、幅40mm、厚さ1mmの帯状のシートを押出成形し、その外観を以下の基準で評価した。成形条件は、成形温度(ダイス温度)180℃、スクリュー回転数40rpmであった。
○:ブツがなく、エッジ成形性が良好であり、且つ光沢も均一である。
×:ブツが多く、エッジに外観不良があり、光沢が不均一である。
(1)比重:JIS K 7112に準拠し、試験片として1mm厚プレスシートを用いて測定を行なった。
(2)硬度:JIS K 7215に準拠し、試験片として6.3mm厚プレスシートを用い、デュロメータ硬さ・タイプAにて瞬間値を測定した。
(3)損失正接(tanδ):試験片として2mm厚のプレスシートを用い、100Hzの周波数によって引張の変位を与えて、貯蔵弾性率と損失弾性率の比を算出した。この比の値(損失正接(tanδ))が大きいほど、振動吸収性が大きいことを示す。
(4)耐オイルブリード性:180℃、予熱2分/加圧2分、圧力50kg/cm2の熱プレスによって得られた130×160×2mm厚のシートをクラフト紙に挟み、直径70mmの円盤状の500gの錘をのせ、室温(23℃)で168時間放置した後のクラフト紙の状態を目視で観察し、次の基準で評価した。
◎:放置時間を336時間に延長してもクラフト紙にオイルブリードの痕跡が認められない。
○:クラフト紙にオイルブリードの痕跡が認められない。
△:クラフト紙にかすかにオイルブリードの痕跡が認められる。
×:クラフト紙にはっきりとオイルブリードの痕跡が認められる。
(5)耐ブロッキング性:ペレット30gを100mlビーカーにいれ、200gの荷重をかけて室温(23℃)にて一昼夜放置し、ペレットのブロッキングを確認した。
○:ペレットのブロッキングが発生しない。
×:ブロッキングが発生し、手でほぐすこともできない。
(6)耐熱性(80℃):2mm厚のプレスシートを用い、10mm×100mmの試験片を打ち抜き、クリップで固定し80℃オーブンに24時間吊るし、以下の基準で判断した。
◎:クリップで挟んだ部位の変形が少なく、細かなヒビもない。
○:クリップで挟んだ部位に若干の歪み・変形は残るものの、ちぎれず保持されている。
×:クリップで挟んだ部位からちぎれてしまっている。
(7)プレス成形性:180℃、予熱2分/加圧2分、圧力50kg/cm2の熱プレスにより130×160×6.3mm厚のシートを作製し、その表面外観や形状を観察し、次の基準で評価した。
○:良い
Δ:やや悪い
×:悪い
(8)射出成形性
型締め圧120トンの射出成形機を用いて、12.5cm×13.5cm×1mmのシート(ゲート形状:フィルムゲート、ゲート寸法:12.5cm×13.5cm×0.5mm)を下記の成形条件で成形した。
成形温度 220℃
金型温度 30℃
射出速度 55mm/秒
射出圧力 1400kg/cm2
保圧圧力 400kg/cm2
射出時間 5秒
冷却時間 30秒
デラミネーション、変形及び外観を著しく悪化させる様なヒケ及びフローマークの有無を評価した。
○:ヒケ及びフローマークが認められない。
×:ヒケ及び/又はフローマークが若干認められた。
(9)押出成形性
L/D=22の40mm押出機を用いて、幅40mm、厚さ1mmの帯状のシートを押出成形し、その外観を以下の基準で評価した。成形条件は、成形温度(ダイス温度)180℃、スクリュー回転数40rpmであった。
○:ブツがなく、エッジ成形性が良好であり、且つ光沢も均一である。
×:ブツが多く、エッジに外観不良があり、光沢が不均一である。
2.使用原料
成分(a):BUTYL065(JSR製)、イソブチレン−イソプレン共重合体、比重:0.92、ムーニー粘度(ML1+8、100℃):45、不飽和度0.8%
成分(b−1):R−45HT(出光石油化学(株)製)、末端水酸基を有する液状ポリブタジエン、数平均分子量:2800、1,2ビニル結合:20%、トランス−1,4結合:60%、シス−1,4結合20%、水酸基含有量JIS K 1557 0.83mol/kg、水酸基価 JIS K 1557 46.6KOHmg/g、数平均分子量:2800
成分(b−2):100R(出光石油化学社)、液状ポリブテン、平均分子量940、粘度:6800cst(40℃)、比重:0.891
成分(c−1):Novatec BC08AHA(日本ポリケム(株)製)、プロピレン−エチレンブロック共重合体、密度:0.902g/cm3、硬さ:94(ShoreA)、MFR(230℃、21.18N荷重):80dg/分、重量平均分子量:100,000
成分(c−2):Engage EG8401(Dupont Dow Elastomer社製)、メタロセン触媒系エチレン−αオレフィン共重合体(コモノマー:オクテン−1)、比重:0.885、硬さ:85(ShoreA)、ムーニー粘度ML1+4(121℃):5以下、重量平均分子量:100,000、Tm:76℃
成分(a):BUTYL065(JSR製)、イソブチレン−イソプレン共重合体、比重:0.92、ムーニー粘度(ML1+8、100℃):45、不飽和度0.8%
成分(b−1):R−45HT(出光石油化学(株)製)、末端水酸基を有する液状ポリブタジエン、数平均分子量:2800、1,2ビニル結合:20%、トランス−1,4結合:60%、シス−1,4結合20%、水酸基含有量JIS K 1557 0.83mol/kg、水酸基価 JIS K 1557 46.6KOHmg/g、数平均分子量:2800
成分(b−2):100R(出光石油化学社)、液状ポリブテン、平均分子量940、粘度:6800cst(40℃)、比重:0.891
成分(c−1):Novatec BC08AHA(日本ポリケム(株)製)、プロピレン−エチレンブロック共重合体、密度:0.902g/cm3、硬さ:94(ShoreA)、MFR(230℃、21.18N荷重):80dg/分、重量平均分子量:100,000
成分(c−2):Engage EG8401(Dupont Dow Elastomer社製)、メタロセン触媒系エチレン−αオレフィン共重合体(コモノマー:オクテン−1)、比重:0.885、硬さ:85(ShoreA)、ムーニー粘度ML1+4(121℃):5以下、重量平均分子量:100,000、Tm:76℃
表1に示す成分を表1に示す量(重量部)で、容量3Lの加圧ニーダータイプのミキサーに投入し、混練温度180℃で溶融混練をして熱可塑性エラストマー組成物を得、これをペレット化した。次に、得られたペレットをプレス成形して試験片を作成し、上記(1)〜(9)の試験に供した。評価結果を表1に示す。
表1から明らかなように、実施例1〜3の本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、耐オイルブリード性および耐ブロッキング性に優れ、ペレット化することができた。また、これらの組成物の成形体は、柔軟性、耐熱性、成形性および振動吸収性に優れていた。
特に、成分(c)としてポリブロピレンを使用した実施例1の組成物は耐熱性に優れ、成分(c)としてメタロセン系ポリエチレンを使用した実施例2の組成物は相容性が良好で耐オイルブリード性に優れていた。また、成分(b)として液状ポリブテンを使用した実施例3は特に柔軟性に優れていた。
特に、成分(c)としてポリブロピレンを使用した実施例1の組成物は耐熱性に優れ、成分(c)としてメタロセン系ポリエチレンを使用した実施例2の組成物は相容性が良好で耐オイルブリード性に優れていた。また、成分(b)として液状ポリブテンを使用した実施例3は特に柔軟性に優れていた。
一方、成分(b)の配合量が本発明の下限未満である比較例1の組成物は耐ブロッキング性に劣り、その結果、押出および射出成形をすることができなかった。成分(b)の配合量が本発明の上限を超えた比較例2の組成物は、ペレット化できるものの、耐オイルブリード性に劣り、押出成形性および射出成形性も悪かった。また、成分(c)の配合量が本発明の上限を超えた比較例3の組成物は、柔軟性および振動吸収性に劣る。また、成分(c)を含まない比較例4の組成物は、耐熱性、射出成形性、押出成形性に劣る。
Claims (7)
- (a)ブチルゴム100重量部、
(b)23℃で液状のゴム 3〜40重量部、および
(c)結晶性オレフィン系樹脂 2〜60重量部
を含む熱可塑性エラストマー組成物。 - 成分(b)が液状のポリブタジエン、ポリブテン、ポリイソプレンおよびそれらの誘導体から成る群から選ばれる少なくとも1つであ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ー組成物。
- 成分(b)が分子中に官能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ー組成物。
- 損失正接(tanδ)が1.0以上であり、かつショア硬度(瞬間値)が20A以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱可塑性エラストマー組成物。
- 防振用である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱可塑性エラストマー組成物。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱可塑性エラストマー組成物からなる成形体。
- 防振部材である、請求項6に記載の成形体。
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