JP7834997B2 - Crosslinked thermoplastic elastomer composition - Google Patents
Crosslinked thermoplastic elastomer compositionInfo
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Description
本発明は、架橋熱可塑性エラストマー組成物と、この架橋熱可塑性エラストマー組成物よりなる接合部材、この接合部材を用いた自動車用複合成形体及び自動車用コーナー材に関する。 This invention relates to a crosslinked thermoplastic elastomer composition, a joining member made from this crosslinked thermoplastic elastomer composition, a composite molded article for automobiles using this joining member, and a corner material for automobiles.
ポリプロピレン系樹脂及びスチレン-ブタジエンブロック共重合体を溶融混練することにより動的熱処理して得られる熱可塑性エラストマー組成物は、ゴム的な軟質材料としての特性を示しながらも加硫工程が不要であり、熱可塑性樹脂と同様の成形加工性を有するものである。このため、このような熱可塑性エラストマー組成物は、製造工程の合理化やリサイクル性等の観点から注目され、自動車部品、家電用品、医療用機器部品、電線、雑貨等の分野で広く使用されている。特に、この熱可塑性エラストマー組成物は、自動車用シール材や建材用シール材としての用途において多用されてきている。 Thermoplastic elastomer compositions obtained by melt-kneading polypropylene resins and styrene-butadiene block copolymers and then undergoing dynamic heat treatment exhibit rubber-like soft material properties while eliminating the need for a vulcanization process and possessing moldability similar to thermoplastic resins. For this reason, such thermoplastic elastomer compositions have attracted attention from the perspectives of rationalizing manufacturing processes and recyclability, and are widely used in fields such as automotive parts, home appliances, medical equipment parts, electric wires, and general merchandise. In particular, these thermoplastic elastomer compositions have been widely used as sealing materials for automobiles and building materials.
自動車用シール材や建材用シール材に用いられる部材は複雑な構造を有しており、部材同士を接合して、目的の部材が製造されている。部材同士を接合するために、液体状やのり状の接着剤等を用いるかわりに、接合部材を介して接合させる技術が知られている。 The components used in automotive and building sealants have complex structures, and the desired components are manufactured by joining these components together. Instead of using liquid or paste-like adhesives to join the components, a technique is known that uses connecting members to join them.
例えば、動的架橋熱可塑性エラストマーよりなる部材同士を接合するために、特定の熱可塑性エラストマー組成物よりなる接合部材を用いる技術が知られている(特許文献1、2参照)。 For example, a technique is known in which a joining member made of a specific thermoplastic elastomer composition is used to join members made of dynamically crosslinked thermoplastic elastomers (see Patent Documents 1 and 2).
自動車等の窓枠のシール材として使用される複合成形体は、接合部材と被接合部材とを接合面において融着して得られ、この複合成形体には、窓の繰り返しの昇降に伴う異音やへたりを防止するために、融着耐久性と摺動性を高いレベルで両立する技術が望まれている。 Composite molded articles used as sealing materials for window frames in automobiles and other vehicles are obtained by fusing a joining member and a joined member at the joint surface. To prevent abnormal noise and sagging caused by repeated raising and lowering of windows, a technology that achieves a high level of both fusion durability and sliding properties is desired for these composite molded articles.
特許文献1、特許文献2に記載されている熱可塑性エラストマー組成物からなる接合部材は、摺動性及び被接合部材との融着性を良好としているが、その融着部における接合部材と被接合部材との界面を起点に折り曲げると、その界面から簡単に剥がれてしまうという不具合があり、接合部材と被接合部材の融着部での融着耐久性に改良の余地があった。 The joint members made of thermoplastic elastomer compositions described in Patent Documents 1 and 2 exhibit good sliding properties and fusion properties with the members to be joined. However, they have a drawback: when bent at the interface between the joint member and the members to be joined, they easily peel off from that interface. Therefore, there was room for improvement in the fusion durability at the joint between the joint member and the members to be joined.
このように、従来において、融着耐久性と摺動性を高いレベルで両立し、自動車用複合成形体の接合部材として優れた熱可塑性エラストマー組成物は提供されていないのが現状である。 Thus, currently, there are no thermoplastic elastomer compositions that offer a high level of both fusion durability and sliding properties, making them excellent as joining components for automotive composite molded articles.
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、融着耐久性と摺動性に優れる複合成形体を成形可能な架橋熱可塑性エラストマー組成物と、この架橋熱可塑性エラストマー組成物よりなる接合部材、この接合部材を備える自動車用複合成形体及び自動車用コーナー材を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the problems of the prior art described above and to provide a crosslinked thermoplastic elastomer composition capable of forming a composite molded article with excellent fusion durability and sliding properties, a joining member made of this crosslinked thermoplastic elastomer composition, a composite molded article for automobiles equipped with this joining member, and a corner material for automobiles.
本発明者は、成分(A):スチレン系エラストマー、成分(B):未変性ポリプロピレン、成分(C):(メタ)アクリル酸及び/又はその誘導体により変性された変性ポリプロピレン、成分(D):滑剤を含む材料組成物を成分(f):架橋剤の存在下で溶融混練して得られる架橋熱可塑性エラストマー組成物、或いは、前記成分(A)、(B)、(C)及び(D)を含み、かつISO37 Type1A(試験速度500mm/min)の切断時引張応力の測定法に準拠して、23℃で測定した切断時引張応力の値が7MPa以上15MPa未満である架橋熱可塑性エラストマー組成物が、融着耐久性に優れる上に、高いレベルの摺動性を達成し得るという、従来全く知られていなかった新規知見を得、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成させた。 The inventors have discovered a novel finding, previously unknown, that a crosslinked thermoplastic elastomer composition obtained by melt-kneading a material composition containing component (A): styrene-based elastomer, component (B): unmodified polypropylene, component (C): modified polypropylene modified with (meth)acrylic acid and/or its derivatives, and component (D): lubricant, in the presence of component (f): crosslinking agent, or a crosslinked thermoplastic elastomer composition containing components (A), (B), (C), and (D) and having a tensile stress at break of 7 MPa or more and less than 15 MPa measured at 23°C in accordance with the ISO 37 Type 1A (test speed 500 mm/min) method, can achieve a high level of sliding properties in addition to excellent fusion durability. This discovery has allowed the inventors to solve the above-mentioned problems and complete the present invention.
即ち、本発明の要旨は以下の通りである。 In other words, the gist of this invention is as follows:
[1] 下記成分(A)、(B)、(C)及び(D)を含む材料組成物を下記成分(f)の存在下で溶融混練して得られる架橋熱可塑性エラストマー組成物。
成分(A):スチレン系エラストマー
成分(B):未変性ポリプロピレン
成分(C):(メタ)アクリル酸及び/又はその誘導体により変性された変性ポリプロピレン
成分(D):滑剤
成分(f):架橋剤
[1] A crosslinked thermoplastic elastomer composition obtained by melt-kneading a material composition containing the following components (A), (B), (C), and (D) in the presence of the following component (f).
Components (A): Styrene-based elastomer component (B): Unmodified polypropylene component (C): Modified polypropylene component modified with (meth)acrylic acid and/or its derivatives (D): Lubricant component (f): Crosslinking agent
[2] 下記成分(A)、(B)、(C)及び(D)を含み、かつISO37 Type1A(試験速度500mm/min)の切断時引張応力の測定法に準拠して、23℃で測定した切断時引張応力の値が7MPa以上15MPa未満である架橋熱可塑性エラストマー組成物。
成分(A):スチレン系エラストマー
成分(B):未変性ポリプロピレン
成分(C):(メタ)アクリル酸及び/又はその誘導体により変性された変性ポリプロピレン
成分(D):滑剤
[2] A crosslinked thermoplastic elastomer composition comprising the following components (A), (B), (C), and (D), wherein the tensile stress at break measured at 23°C in accordance with the ISO 37 Type 1A (test speed 500 mm/min) method for measuring tensile stress at break is 7 MPa or more and less than 15 MPa.
Components (A): Styrene-based elastomer component (B): Unmodified polypropylene component (C): Modified polypropylene component modified with (meth)acrylic acid and/or its derivatives (D): Lubricant
[3] 前記成分(B)の未変性ポリプロピレンのJIS K7210(1999年)に準拠して測定温度230℃、測定荷重21.2Nで測定したメルトフローレート(MFR)が1g/10分以上60g/10分以下である、[1]又は[2]に記載の架橋熱可塑性エラストマー組成物。 [3] The crosslinked thermoplastic elastomer composition according to [1] or [2], wherein the melt flow rate (MFR) of the unmodified polypropylene of component (B), measured in accordance with JIS K7210 (1999) at a measurement temperature of 230°C and a measurement load of 21.2 N, is 1 g/10 min or more and 60 g/10 min or less.
[4] [1]~[3]のいずれかに記載の架橋熱可塑性エラストマー組成物よりなる接合部材。 [4] A bonding member comprising a crosslinked thermoplastic elastomer composition as described in any of [1] to [3].
[5] [4]に記載の接合部材を備えた自動車用複合成形体。 [5] A composite molded body for automobiles, comprising the joining member described in [4].
[6] [5]に記載の複合成形体を用いた自動車用コーナー材。 [6] An automotive corner material using the composite molded product described in [5].
本発明によれば、融着耐久性と摺動性に優れる複合成形体を成形可能な架橋熱可塑性熱可塑性エラストマー組成物、この架橋熱可塑性熱可塑性エラストマー組成物よりなる接合部材、この接合部材を備える自動車用複合成形体及び自動車用コーナー材を提供することができる。
本発明の架橋熱可塑性熱可塑性エラストマー組成物よりなる接合部材は、自動車用シール材、建材用シール材の接合部材として有用であり、特に自動車用グラスランチャンネル等の自動車用複合成形体、特に自動車用コーナー材としての自動車用複合成形体の接合部材として有用である。
According to the present invention, it is possible to provide a crosslinked thermoplastic elastomer composition capable of forming a composite molded article with excellent fusion durability and sliding properties, a joining member made of this crosslinked thermoplastic elastomer composition, a composite molded article for automobiles equipped with this joining member, and a corner material for automobiles.
The joining member made of the crosslinked thermoplastic thermoplastic elastomer composition of the present invention is useful as a joining member for automotive sealing materials and building material sealing materials, and is particularly useful as a joining member for automotive composite molded products such as automotive glass run channels, and especially for automotive composite molded products such as automotive corner materials.
以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。なお、本明細書において、「~」を用いてその前後に数値又は物性値を挟んで表現する場合、その前後の値を含むものとして用いることとする。また、本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸とメタクリル酸の一方又は双方を意味する。 The present invention will be described in detail below, but the present invention is not limited to the following description and can be modified and implemented as appropriate without departing from the spirit of the invention. In this specification, when "~" is used to enclose numerical values or physical properties, it is intended to include the values before and after it. Furthermore, in this specification, "(meth)acrylic acid" means either acrylic acid or methacrylic acid, or both.
〔架橋熱可塑性エラストマー組成物〕
本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物は、少なくとも下記成分(A)、(B)、(C)及び(D)を含む材料組成物を成分(f)存在下で溶融混練して得られる架橋熱可塑性エラストマー組成物である。
成分(A):スチレン系エラストマー
成分(B):未変性ポリプロピレン
成分(C):(メタ)アクリル酸及び/又はその誘導体により変性された変性ポリプロピレン
成分(D):滑剤
成分(f):架橋剤
[Cross-linked thermoplastic elastomer composition]
The crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention is a crosslinked thermoplastic elastomer composition obtained by melt-kneading a material composition containing at least the following components (A), (B), (C), and (D) in the presence of component (f).
Components (A): Styrene-based elastomer component (B): Unmodified polypropylene component (C): Modified polypropylene component modified with (meth)acrylic acid and/or its derivatives (D): Lubricant component (f): Crosslinking agent
本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物はまた、下記成分(A)、(B)、(C)及び(D)を含み、かつISO37 Type1A(試験速度500mm/min)の切断時引張応力の測定法に準拠して、23℃で測定した切断時引張応力の値が7MPa以上15MPa未満である架橋熱可塑性エラストマー組成物である。
成分(A):スチレン系エラストマー
成分(B):未変性ポリプロピレン
成分(C):(メタ)アクリル酸及び/又はその誘導体により変性された変性ポリプロピレン
成分(D):滑剤
切断時引張応力は、熱可塑性エラストマー組成物の架橋状態と関連する。非架橋熱可塑性エラストマー組成物の切断時引張応力は大きくなる傾向にあり、架橋熱可塑性エラストマー組成物では小さくなる傾向にある。架橋熱可塑性エラストマー組成物において、切断時引張応力が小さくなる傾向にあるのは、架橋熱可塑性エラストマー組成物中に存在する架橋部分は伸びず、非架橋部分への応力がより集中するため、分子鎖間の滑りが促進され、ボイドの形成によって破壊に至りやすくなるためである。言い換えると、架橋熱可塑性エラストマー組成物では、ゴムと樹脂部の界面が非架橋系熱可塑性エラストマーに比較して弱くなることにより、切断時応力が小さくなる傾向にある。
The crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention also comprises the following components (A), (B), (C), and (D), and is a crosslinked thermoplastic elastomer composition in which the tensile stress at break measured at 23°C in accordance with the ISO 37 Type 1A (test speed 500 mm/min) method for measuring tensile stress at break is 7 MPa or more and less than 15 MPa.
Component (A): Styrene-based elastomer component (B): Unmodified polypropylene component (C): Modified polypropylene component modified with (meth)acrylic acid and/or its derivatives (D): Lubricant The tensile stress at break is related to the crosslinking state of the thermoplastic elastomer composition. The tensile stress at break tends to be high for non-crosslinked thermoplastic elastomer compositions and low for crosslinked thermoplastic elastomer compositions. The reason why the tensile stress at break tends to be low in crosslinked thermoplastic elastomer compositions is that the crosslinked portions in the crosslinked thermoplastic elastomer composition do not stretch, and stress is more concentrated in the non-crosslinked portions, which promotes slippage between molecular chains and makes it easier to break due to void formation. In other words, in crosslinked thermoplastic elastomer compositions, the interface between the rubber and resin parts is weaker compared to non-crosslinked thermoplastic elastomers, which tends to result in a lower stress at break.
[メカニズム]
本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物は、融着耐久性に優れ、摺動性も良好であるという効果を奏する。
[mechanism]
The crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention exhibits excellent fusion durability and good sliding properties.
本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物がこのような効果を奏する理由の詳細は定かではないが、以下のように考えられる。
本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物は、成分(C)の(メタ)アクリル酸及び/又はその誘導体に由来する極性基が架橋熱可塑性エラストマー組成物表面に存在することにより、熱融着時の被接合部材との接着表面での分子の絡み合い効果が促進され、融着耐久性が向上するものと考えられる。
摺動性を高めるだけの目的であれば成分(D)の滑剤を多く配合すればよいが、そうすると、融着耐久性が悪くなる。
本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物は、成分(B)と成分(C)とが、共通してポリプロピレン主鎖を有するために、成分(B)と成分(C)とに相溶性があり、成分(B)や成分(C)のポリプロピレン部に由来する高い表面平滑性が維持されることで、摺動性に優れると考えられる。
本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物は、成分(B)と成分(C)と成分(D)とを含むマトリックス部に成分(A)のドメイン部を有するドメインマトリックス構造へと制御することにより、上記メカニズムによる効果を奏しやすく好適である。
The detailed reasons why the crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention exhibits such effects are not entirely clear, but they are thought to be as follows.
The crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention is thought to have improved fusion durability because the presence of polar groups derived from (meth)acrylic acid and/or its derivatives of component (C) on the surface of the crosslinked thermoplastic elastomer composition promotes molecular entanglement at the bonding surface with the member to be joined during thermal fusion.
If the sole purpose is to improve sliding properties, then a larger amount of lubricant component (D) can be added, but this would worsen the fusion durability.
The crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention is considered to have excellent sliding properties because, since component (B) and component (C) both have a common polypropylene main chain, component (B) and component (C) are compatible with each other, and high surface smoothness derived from the polypropylene portion of component (B) and component (C) is maintained.
The crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention is preferable because it easily exhibits the effects of the above mechanism by controlling the matrix portion containing components (B), (C), and (D) to a domain matrix structure having a domain portion of component (A).
[成分(A)]
本発明で用いる成分(A)は、スチレン系エラストマーである。
[Ingredient (A)]
The component (A) used in this invention is a styrene-based elastomer.
スチレン系エラストマーとしては、芳香族ビニル化合物単位を主体とする重合体ブロックP(以下、単に「ブロックP」と称す場合がある。)の少なくとも2個と、共役ジエン化合物単位を主体とする重合体ブロックQ(以下、単に「ブロックQ」と称す場合がある。)の少なくとも1個とを有するブロック共重合体、及び/又は該ブロック共重合体の水素添加物が好適である。以下、このブロック共重合体及び/又はその水素添加物を「(水添)ブロック共重合体」と記載する場合がある。 As styrene-based elastomers, block copolymers having at least two polymer block P (hereinafter sometimes simply referred to as "block P") mainly composed of aromatic vinyl compound units and at least one polymer block Q (hereinafter sometimes simply referred to as "block Q") mainly composed of conjugated diene compound units, and/or hydrogenated versions of said block copolymers, are preferred. Hereinafter, these block copolymers and/or their hydrogenated versions may be referred to as "(hydrogenated) block copolymers."
ここで、「主体とする」とは、対象の単量体単位を対象の重合体ブロック中に、50モル%以上含むことをいう。 Here, "primarily" means that the target monomer unit is present in the target polymer block at a concentration of 50 mol% or more.
ブロックPを構成する芳香族ビニル化合物としては、特に限定されず、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、p-メチルスチレン、ジビニルベンゼン、1,1-ジフェニルエチレン、N,N-ジメチル-p-アミノエチルスチレン、N,N-ジエチル-p-アミノエチルスチレンが挙げられる。これらの中でも、入手性及び生産性の観点から、スチレン、α-メチルスチレン、p-メチルスチレンが好ましく用いられる。より好ましくはスチレンである。 The aromatic vinyl compounds constituting Block P are not particularly limited, and examples include styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, divinylbenzene, 1,1-diphenylethylene, N,N-dimethyl-p-aminoethylstyrene, and N,N-diethyl-p-aminoethylstyrene. Among these, styrene, α-methylstyrene, and p-methylstyrene are preferred from the viewpoint of availability and productivity. Styrene is more preferred.
ブロックPは、1種の芳香族ビニル化合物単位で構成されていてもよいし、2種以上の芳香族ビニル化合物単位から構成されていてもよい。ブロックPには、ビニル芳香族化合物単位以外の単量体単位が含まれていてもよい。 Block P may consist of one type of aromatic vinyl compound unit, or it may consist of two or more types of aromatic vinyl compound units. Block P may also contain monomer units other than vinyl aromatic compound units.
ブロックQを構成する共役ジエン化合物とは、1対の共役二重結合を有するジオレフィンである。共役ジエン化合物としては、以下に限定されないが、例えば、1,3-ブタジエン、2-メチル-1,3-ブタジエン(イソプレン)、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、2-メチル-1,3-ペンタジエン、1,3-ヘキサジエンが挙げられる。これらの中でも、生産性の観点から、1,3-ブタジエン、イソプレンが好ましく用いられる。より好ましくは1,3-ブタジエンである。 The conjugated diene compound constituting Block Q is a diolefin having one pair of conjugated double bonds. Examples of conjugated diene compounds, though not limited to those listed below, include 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene (isoprene), 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 2-methyl-1,3-pentadiene, and 1,3-hexadiene. Among these, 1,3-butadiene and isoprene are preferred from the viewpoint of productivity. More preferably, 1,3-butadiene is used.
ブロックQは、1種の共役ジエン化合物単位で構成されていてもよいし、2種以上の共役ジエン化合物単位から構成されていてもよい。ブロックQには、共役ジエン化合物単位以外の単量体単位が含まれていてもよい。 Block Q may consist of one type of conjugated diene compound unit, or it may consist of two or more types of conjugated diene compound units. Block Q may also contain monomer units other than conjugated diene compound units.
成分(A)のブロック共重合体における芳香族ビニル化合物単位を主体とするブロックPの質量割合は限定されないが、5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、一方、55質量%以下であることが好ましく、50質量%以下であることがより好ましく、45質量%以下であることが更に好ましい。 The mass percentage of block P, which mainly consists of aromatic vinyl compound units, in the block copolymer of component (A) is not limited, but is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, while preferably 55% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and even more preferably 45% by mass or less.
成分(A)のブロック共重合体の化学構造は直鎖状、分岐状、放射状等の何れであってもよいが、下記式(1)又は(2)で表されるブロック共重合体である場合が好ましく、機械的強度向上の観点から、より好ましくは下記式(1)の構造である。 The chemical structure of the block copolymer of component (A) may be linear, branched, radial, or any other, but it is preferably a block copolymer represented by the following formula (1) or (2), and more preferably the structure of formula (1) below from the viewpoint of improving mechanical strength.
P-(Q-P)m (1)
(P-Q)n (2)
式中、PはブロックPを表す。QはブロックQを表す。mは1~5の整数を表す。nは2~5の整数を表す。
ブロックP、ブロックQがそれぞれ複数存在する場合、それらに含まれる単量体単位はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
P-(Q-P)m (1)
(P - Q)n (2)
In the formula, P represents block P, Q represents block Q, m represents an integer from 1 to 5, and n represents an integer from 2 to 5.
If there are multiple blocks P and multiple blocks Q, the monomer units contained within them may be the same or different.
式(1)又は(2)においてm及びnは、ゴム的高分子体としての秩序-無秩序転移温度を下げる点では大きい方がよいが、製造のしやすさ及びコストの点では小さい方がよい。 In equation (1) or (2), larger values of m and n are preferable in terms of lowering the order-to-disorder transition temperature of the rubbery polymer, but smaller values are preferable in terms of ease of manufacture and cost.
成分(A)は、組成物のゴム弾性の観点から、式(1)で表されるブロック共重合体であることが好ましく、mが3以下である式(1)で表されるブロック共重合体がより好ましく、mが2以下である式(1)で表されるブロック共重合体が更に好ましく、mが1である式(1)で表されるブロック共重合体が特に好ましい。 From the viewpoint of the rubber elasticity of the composition, component (A) is preferably a block copolymer represented by formula (1), more preferably a block copolymer represented by formula (1) where m is 3 or less, even more preferably a block copolymer represented by formula (1) where m is 2 or less, and particularly preferably a block copolymer represented by formula (1) where m is 1.
本発明で用いる成分(A)は、ブロックPと、ブロックQとを有するブロック共重合体の水素添加物であってもよい。この場合、式(1)で表されるブロック共重合体の水素添加物であることが好ましく、mが3以下である式(1)で表されるブロック共重合体の水素添加物であることがより好ましく、mが2以下である式(1)で表されるブロック共重合体の水素添加物であることが更に好ましく、mが1である式(1)で表されるブロック共重合体の水素添加物が特に好ましい。 The component (A) used in this invention may be a hydrogenated block copolymer having block P and block Q. In this case, it is preferably a hydrogenated block copolymer represented by formula (1), more preferably a hydrogenated block copolymer represented by formula (1) where m is 3 or less, even more preferably a hydrogenated block copolymer represented by formula (1) where m is 2 or less, and particularly preferably a hydrogenated block copolymer represented by formula (1) where m is 1.
成分(A)の数平均分子量は限定されないが、ゲル浸透クロマトグラフィー(以下、GPCと略記する場合がある)により測定したポリスチレン換算の値として、100,000以上であることが好ましく、より好ましくは150,000以上、更に好ましくは170,000以上であり、600,000以下であることが好ましく、より好ましくは550,000以下、更に好ましくは500,000以下である。 The number-average molecular weight of component (A) is not limited, but it is preferably 100,000 or more, more preferably 150,000 or more, even more preferably 170,000 or more, and preferably 600,000 or less, more preferably 550,000 or less, and even more preferably 500,000 or less, as measured by gel permeation chromatography (hereinafter sometimes abbreviated as GPC) in terms of polystyrene equivalent.
成分(A)としては、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体及びその水素添加物、スチレン・イソプレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体及びその水素添加物等が挙げられる。
スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体の水素添加物としては、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体(SEBS)が挙げられる。
スチレン・イソプレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体の水素添加物としてはスチレン・エチレン・エチレン・プロピレン・スチレン共重合体(SEEPS)が挙げられる。
これらの中でも、高い流動性が得られ、融着性が良好になる傾向があることからスチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体の水素添加物が好ましい。
Examples of component (A) include styrene-butadiene-styrene block copolymer and its hydrogenated products, styrene-isoprene-butadiene-styrene block copolymer and its hydrogenated products, etc.
Examples of hydrogenated styrene-butadiene-styrene block copolymers include styrene-ethylene-butylene-styrene copolymer (SEBS).
Examples of hydrogenated styrene-isoprene-butadiene-styrene block copolymers include styrene-ethylene-ethylene-propylene-styrene copolymer (SEEPS).
Among these, hydrogenated styrene-butadiene-styrene block copolymers are preferred because they tend to provide high fluidity and good fusion properties.
成分(A)の市販品としては、例えば、台湾合成ゴム(TSRC)社製「TAIPOL(登録商標)-6151」、「TAIPOL(登録商標)-6159」、クレイトンポリマージャパン株式会社製「G1651」、「G1633」、クラレ社製「セプトン(登録商標)4099」が挙げられる。 Examples of commercially available components (A) include "TAIPOL®-6151" and "TAIPOL®-6159" manufactured by Taiwan Synthetic Rubber Corporation (TSRC), "G1651" and "G1633" manufactured by Kraton Polymer Japan Co., Ltd., and "Septon® 4099" manufactured by Kuraray Co., Ltd.
上記の成分(A)は、1種のみを用いてもよく、組成や物性の異なるものを2種以上組み合わせて用いてもよい。 The above component (A) may be used alone, or two or more components with different compositions and physical properties may be used in combination.
[成分(B)]
本発明で用いる成分(B)は、未変性ポリプロピレンである。
[Component (B)]
The component (B) used in this invention is unmodified polypropylene.
本発明において、「ポリプロピレン」とはプロピレン単位の含有率が50質量%以上であるものを意味し、単一樹脂成分からなるものも複数樹脂成分からなるものも包含する。
成分(B)の未変性ポリプロピレンのプロピレン単位の含有率は、好ましくは85~100質量%であり、より好ましくは90~100質量%、更に好ましくは94~100質量%である。成分(A)のプロピレン単位の含有率が前記下限値以上であることにより、耐熱性および剛性が良好となる傾向にある。なお、成分(A)中のプロピレン単位の含有率は、赤外分光法により求めることができる。
In this invention, "polypropylene" means a material having a propylene unit content of 50% by mass or more, and includes both materials composed of a single resin component and materials composed of multiple resin components.
The propylene unit content of unmodified polypropylene in component (B) is preferably 85 to 100% by mass, more preferably 90 to 100% by mass, and even more preferably 94 to 100% by mass. When the propylene unit content of component (A) is above the aforementioned lower limit, the heat resistance and rigidity tend to be good. The propylene unit content in component (A) can be determined by infrared spectroscopy.
成分(B)は、プロピレンの単独重合体であってもよいし、プロピレン単位に加え、エチレン単位、プロピレン以外のα-オレフィン単位、エチレンおよびα-オレフィン以外の単量体単位等を好ましくは15質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは6質量%以下含有するプロピレン系共重合体であってもよい。 Component (B) may be a propylene homopolymer, or it may be a propylene copolymer containing, preferably 15% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and even more preferably 6% by mass or less, ethylene units, α-olefin units other than propylene, monomer units other than ethylene and α-olefins, in addition to propylene units.
プロピレン以外のα-オレフィン単位としては、炭素数4~20のα-オレフィンを挙げることができる。炭素数4~20のα-オレフィンとしては、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-へプテン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセン、1-トリデセン、1-テトラデセン、1-ペンタデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、1-オクタデセン、1-ノナデセン、1-エイコセン、3-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、2-エチル-1-ヘキセン、2,2,4-トリメチル-1-ペンテン等が挙げられ、好ましくは、炭素数4~10のα-オレフィンであり、より好ましくは、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテンである。
プロピレン系共重合体には、これらのα-オレフィン単位およびエチレン単位の1種のみが含まれていてもよく、2種以上が含まれていてもよい。
Examples of α-olefin units other than propylene include α-olefins having 4 to 20 carbon atoms. Examples of α-olefins having 4 to 20 carbon atoms include 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene, 1-undecene, 1-dodecene, 1-tridecene, 1-tetradecene, 1-pentadecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene, 1-nonadecene, 1-eicosene, 3-methyl-1-butene, 3-methyl-1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 2-ethyl-1-hexene, 2,2,4-trimethyl-1-pentene, etc. Preferably, α-olefins having 4 to 10 carbon atoms are used, and more preferably, 1-butene, 1-hexene, and 1-octene.
The propylene copolymer may contain only one of these α-olefin units and ethylene units, or it may contain two or more of them.
成分(B)の未変性ポリプロピレンの具体例としては、プロピレン単独重合体、プロピレン・エチレン共重合体、プロピレン・1-ブテン共重合体、プロピレン・1-ヘキセン共重合体、プロピレン・1-オクテン共重合体、プロピレン・エチレン・1-ブテン共重合体、プロピレン・エチレン・1-ヘキセン共重合体、プロピレン・エチレン・1-オクテン共重合体、第1工程でプロピレン単独重合体を重合し、続いて第2工程でプロピレン・エチレン共重合体を重合して得られるプロピレン系ブロック共重合体等を例示することができる。好ましくは、プロピレン・エチレン共重合体である。 Specific examples of unmodified polypropylene (component (B)) include propylene homopolymer, propylene-ethylene copolymer, propylene-1-butene copolymer, propylene-1-hexene copolymer, propylene-1-octene copolymer, propylene-ethylene-1-butene copolymer, propylene-ethylene-1-hexene copolymer, propylene-ethylene-1-octene copolymer, and propylene-based block copolymers obtained by polymerizing a propylene homopolymer in the first step followed by polymerizing a propylene-ethylene copolymer in the second step. Preferably, it is a propylene-ethylene copolymer.
これらの中でも、成分(B)としては、成分(A)との相溶性の観点から、エチレン単位、ブテン単位、ヘキセン単位、オクテン単位の中から選ばれる一種以上の単量体単位を6質量%以下含有するプロピレン系共重合体が好適である。 Among these, a propylene copolymer containing 6% by mass or less of one or more monomer units selected from ethylene units, butene units, hexene units, and octene units is preferred as component (B) from the viewpoint of compatibility with component (A).
成分(B)のメルトフローレート(MFR)は、限定されないが、接合部材と被接合部材の融着性及び成形体の外観の観点から、通常1g/10分以上であり、成形体の外観の観点からは、好ましくは10g/10分以上であり、より好ましくは20g/10分以上であり、更に好ましくは25g/10分以上である。
また、成分(B)のメルトフローレートは、通常100g/10分以下であり、引張り強度の観点から、好ましくは80g/10分以下であり、より好ましくは60g/10分以下である。
成分(B)のメルトフローレートは、JIS K7210(1999年)に従って、測定温度230℃、測定荷重21.2Nの条件で測定される。
The melt flow rate (MFR) of component (B) is not limited, but from the viewpoint of the fusion properties between the joining member and the members to be joined and the appearance of the molded article, it is usually 1 g/10 min or more, preferably 10 g/10 min or more, more preferably 20 g/10 min or more, and even more preferably 25 g/10 min or more.
Furthermore, the melt flow rate of component (B) is usually 100 g/10 min or less, preferably 80 g/10 min or less, and more preferably 60 g/10 min or less, from the viewpoint of tensile strength.
The melt flow rate of component (B) is measured according to JIS K7210 (1999) under conditions of a measurement temperature of 230°C and a measurement load of 21.2 N.
成分(B)が異なるMFRを有する未変性ポリプロピレンのブレンド物よりなる場合、成分(B)のMFRは、以下の式(I)によって計算することができる。
log(MFRブレンド)=w1log(MFR1)+w2log(MFR2)+…+wilog(MFRi)+…+wnlog(MFRn) …(I)
式(I)中、wiは構成成分iの重量分画、MFRiは構成成分iのMFR、nはブレンド中の構成成分の総数である。w1+w2+…+wi+…wn=1である。
If component (B) consists of a blend of unmodified polypropylenes having different MFRs, the MFR of component (B) can be calculated by the following formula (I).
log(MFR blend) = w1log(MFR1) + w2log(MFR2) + ... + wilog(MFRi) + ... + wnlog(MFRn) ... (I)
In equation (I), wi is the weight fraction of component i, MFRi is the MFR of component i, and n is the total number of components in the blend. w1 + w2 + ... + wi + ... + wn = 1.
成分(B)の融解ピーク温度は、少なくとも100℃以上157℃未満にピークが観察されることが好ましい。
成分(B)の融解ピークが少なくとも上記数値範囲に存在することで、耐熱性や成分(A)との相溶性の観点で好ましい。
なお、成分(B)の融解ピーク温度は、JIS K7121に従い、以下の方法により測定することができる。
即ち、示差走査熱量計(エスエスアイ・ナノテクノロジー社製DSC6220)を用いて、以下の工程(1)~(3)を順に実施してポリプロピレンの融解挙動を測定する。
各工程において横軸に時間、縦軸に融解熱量をプロットして融解曲線を取得し、工程(3)において観測されるピークのピークトップを融解ピーク温度とする。
工程(1):試料5mgを室温から100℃/分の速度で40℃から200℃まで昇温し、昇温終了後、3分間保持する。
工程(2):200℃から10℃/分の速度で40℃まで降温し、降温終了後、3分間保持する。
工程(3):40℃から10℃/分の速度で200℃まで昇温する。
Preferably, the melting peak temperature of component (B) is observed at a temperature of at least 100°C or higher and less than 157°C.
The melting peak of component (B) being within the above numerical range is preferable from the viewpoint of heat resistance and compatibility with component (A).
The melting peak temperature of component (B) can be measured according to JIS K7121 by the following method.
Specifically, the melting behavior of polypropylene is measured by sequentially performing the following steps (1) to (3) using a differential scanning calorimeter (DSC6220 manufactured by SSI Nanotechnology Co., Ltd.).
In each process, time is plotted on the horizontal axis and the amount of heat of fusion on the vertical axis to obtain a melting curve, and the peak top of the peak observed in process (3) is defined as the melting peak temperature.
Step (1): Heat 5 mg of the sample from room temperature at a rate of 100°C/min from 40°C to 200°C, and hold for 3 minutes after the heating is complete.
Step (2): Cool the temperature from 200°C to 40°C at a rate of 10°C/min, and hold the temperature for 3 minutes after the cooling is complete.
Step (3): Increase the temperature from 40°C to 200°C at a rate of 10°C/min.
成分(B)の未変性ポリプロピレンの製造方法としては、公知のオレフィン重合用触媒を用いた公知の重合方法が用いられる。例えば、チーグラー・ナッタ系触媒を用いた多段重合法を挙げることができる。該多段重合法には、スラリー重合法、溶液重合法、塊状重合法、気相重合法等を用いることができ、これらを2種以上組み合わせてもよい。 As a method for producing unmodified polypropylene of component (B), known polymerization methods using known olefin polymerization catalysts can be used. For example, a multi-stage polymerization method using a Ziegler-Natta catalyst can be cited. This multi-stage polymerization method can utilize slurry polymerization, solution polymerization, bulk polymerization, gas-phase polymerization, etc., and two or more of these may be combined.
成分(B)は市販の該当品を用いることも可能である。成分(B)としては下記に挙げる製造者から調達可能であり、適宜選択することができる。入手可能な市販品としては、例えば、プライムポリマー社のPrim Polypro(登録商標)、住友化学社の住友ノーブレン(登録商標)、サンアロマー社のポリプロピレンブロックコポリマー、日本ポリプロ社のノバテック(登録商標)PP、LyondellBasell社のMoplen(登録商標)、ExxonMobil社のVistamaxx(登録商標)、ExxonMobil PP、Formosa Plastics社のFormolene(登録商標)、Borealis社のBorealis PP、LG Chemical社のSEETEC PP、A.Schulman社のASI POLYPROPYLENE、INEOS Olefins&Polymers社のINEOS PP、Braskem社のBraskem PP、SAMSUNG TOTAL PETROCHEMICALS社のSumsung Total、Sabic社のSabic(登録商標)PP、TOTAL PETROCHEMICALS社のTOTAL PETROCHEMICALS Polypropylene、SK社のYUPLENE(登録商標)がある。 Component (B) can also be a commercially available product. Component (B) can be procured from the manufacturers listed below and can be selected as appropriate. Examples of commercially available products include: Prime Polymer's Prime Polypro (registered trademark), Sumitomo Chemical's Sumitomo Noblen (registered trademark), Sun Allomer's Polypropylene Block Copolymer, Nippon Polypro's Novatec (registered trademark) PP, Lyondell Basell's Moplen (registered trademark), ExxonMobil's Vistamax (registered trademark), ExxonMobil PP, Formosa Plastics' Formolene (registered trademark), Borealis' Borealis PP, LG Chemical's SEETEC PP, and A. Examples include Schulman's ASI Polypropylene, INEOS Olefins & Polymers' INEOS PP, Braskem's Braskem PP, SAMSUNG TOTAL PETROCHEMICALS' Samsung Total, Sabic's Sabic® PP, TOTAL PETROCHEMICALS' TOTAL PETROCHEMICALS Polypropylene, and SK's YUPLENE®.
上記の成分(B)は、1種のみを用いてもよく、組成や物性の異なるものを2種以上組み合わせて用いてもよい。 The above component (B) may be used alone, or two or more components with different compositions and physical properties may be used in combination.
[成分(C)]
本発明で用いる成分(C)の(メタ)アクリル酸及び/又はその誘導体により変性された変性ポリプロピレン(以下、「(メタ)アクリル酸変性ポリプロピレン」と称す場合がある。)は、本発明の架橋熱可塑性エラストマー樹脂組成物において、熱融着時の被接合部材との融着耐久性を向上させる向上剤として機能する。
[Component (C)]
The modified polypropylene (hereinafter sometimes referred to as "(meth)acrylic acid-modified polypropylene"), which is component (C) used in the present invention, functions as an improver in the crosslinked thermoplastic elastomer resin composition of the present invention to improve the fusion durability with the joined members during heat fusion.
成分(C)の原料として用いるポリプロピレンとしては、成分(B)の未変性ポリプロピレンが使用できる。これらの中でも、プロピレン単独重合体、プロピレン・エチレンランダム共重合体が比較的に安価で容易に入手することができるため好ましく、熱融着時の被接合部材との接着表面での分子の絡み合い効果により高い接着性を得る観点から、プロピレン単独重合体がより好ましい。 As the polypropylene used as the raw material for component (C), unmodified polypropylene of component (B) can be used. Among these, propylene homopolymer and propylene-ethylene random copolymer are preferred because they are relatively inexpensive and readily available. From the viewpoint of obtaining high adhesion due to the molecular entanglement effect at the bonding surface with the joined members during heat fusion, propylene homopolymer is more preferred.
成分(C)の原料として用いるポリプロピレンの密度(ISO1183のA法(水中置換法)に準拠)は、特に限定されないが、0.85g/cm3以上が好ましく、より好ましくは0.87g/cm3以上であり、一方、0.96g/cm3以下が好ましく、より好ましくは0.95g/cm3以下である。 The density of the polypropylene used as a raw material for component (C) (according to ISO 1183 Method A (water displacement method)) is not particularly limited, but is preferably 0.85 g/ cm³ or more, more preferably 0.87 g/ cm³ or more, while is preferably 0.96 g/ cm³ or less, and more preferably 0.95 g/ cm³ or less.
また、成分(C)の原料として用いるポリプロピレンのメルトフローレート(MFR、JIS K7210:1999に準拠、230℃、荷重21.2N)は、特に限定されないが、成形性の点から、0.01~200g/10分が好ましく、より好ましくは0.1~80/10分である。 Furthermore, the melt flow rate (MFR, compliant with JIS K7210:1999, 230°C, load 21.2N) of the polypropylene used as the raw material for component (C) is not particularly limited, but from the viewpoint of moldability, 0.01 to 200 g/10 min is preferred, and more preferably 0.1 to 80 g/10 min.
上記の物性を満たすプロピレン単独重合体、プロピレン・α-オレフィン共重合体等のプロピレン系共重合体は、各種グレードのものが国内外のメーカーから数多く市販されており、成分(C)の原料として用いるポリプロピレンとして、各種グレードの市販品を用いることができる。 Many propylene-based copolymers, such as propylene homopolymers and propylene-α-olefin copolymers, that satisfy the above physical properties are commercially available in various grades from domestic and international manufacturers. Therefore, commercially available polypropylene products of various grades can be used as the raw material for component (C).
成分(C)の(メタ)アクリル酸変性ポリプロピレンは、上述したポリプロピレンを、(メタ)アクリル酸及び/又はその誘導体で変性したものである。(メタ)アクリル酸の誘導体としては、(メタ)アクリル酸のエステル、アミド、イミド、金属塩等が挙げられる。具体的には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸ナトリウム、(メタ)アクリル酸カリウムが挙げられるが、これらに特に限定されない。 Component (C), (meth)acrylic acid-modified polypropylene, is obtained by modifying the aforementioned polypropylene with (meth)acrylic acid and/or its derivatives. Examples of (meth)acrylic acid derivatives include esters, amides, imides, and metal salts of (meth)acrylic acid. Specifically, examples include, but are not limited to, methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, methacrylamide, sodium (meth)acrylate, and potassium (meth)acrylate.
(メタ)アクリル酸及び/又はその誘導体は、1種のみを単独で用いることができ、また、2種以上を任意の比率で適宜組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステルが好ましく、より好ましくは(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸グリシジルである。
(Meth)acrylic acid and/or its derivatives may be used individually, or two or more may be used in any combination in any ratio as appropriate.
Among these, (meth)acrylic acid and (meth)acrylic acid esters are preferred, and (meth)acrylic acid and (meth)acrylic acid glycidyl are more preferred.
ポリプロピレンの変性に用いる(メタ)アクリル酸及び/又はその誘導体の使用量は、成分(C)の原料として用いるポリプロピレン100質量部に対して、通常0.01質量部以上、好ましくは0.1質量部以上であり、一方、通常20質量部以下、好ましくは10質量部以下である。(メタ)アクリル酸及び/又はその誘導体の使用量が上記下限値以上であれば、得られる架橋熱可塑性エラストマー組成物の接着性が良好となる傾向にあり、一方、上記上限値以下であれば、未反応物及び副生物の発生の抑制により、得られる架橋熱可塑性エラストマー組成物を用いた成形品において、フィッシュアイ、ブツ等による製品外観の悪化を防止できるとともに、接着性の低下を抑制できる傾向にある。 The amount of (meth)acrylic acid and/or its derivative used for modifying polypropylene is usually 0.01 parts by mass or more, preferably 0.1 parts by mass or more, per 100 parts by mass of polypropylene used as a raw material for component (C), while usually 20 parts by mass or less, preferably 10 parts by mass or less. If the amount of (meth)acrylic acid and/or its derivative used is above the lower limit, the resulting crosslinked thermoplastic elastomer composition tends to have good adhesion. On the other hand, if it is below the upper limit, the generation of unreacted materials and by-products is suppressed, preventing deterioration of the product appearance due to fish eyes, blemishes, etc., in molded articles using the resulting crosslinked thermoplastic elastomer composition, and suppressing a decrease in adhesion.
上述した(メタ)アクリル酸及び/又はその誘導体による変性は、グラフト変性が好適であり、グラフト変性は、従来公知の種々の方法で行うことができる。変性方法としては、溶融させたポリプロピレンに(メタ)アクリル酸及び/又はその誘導体を添加してグラフト共重合させる溶融変性法、溶媒に溶解させたポリプロピレンに(メタ)アクリル酸及び/又はその誘導体を添加してグラフト共重合させる溶液変性法、固体のポリプロピレンに(メタ)アクリル酸及び/又はその誘導体を添加してグラフト共重合させる固相重合法等が挙げられるが、これらに特に限定されない。 The modification using (meth)acrylic acid and/or its derivatives described above is preferably performed by graft modification, and graft modification can be carried out by various conventionally known methods. Examples of modification methods include, but are not limited to, a melt modification method in which (meth)acrylic acid and/or its derivatives are added to molten polypropylene and graft copolymerization is performed; a solution modification method in which (meth)acrylic acid and/or its derivatives are added to polypropylene dissolved in a solvent and graft copolymerization is performed; and a solid-phase polymerization method in which (meth)acrylic acid and/or its derivatives are added to solid polypropylene and graft copolymerization is performed.
溶融変性法としては、ポリプロピレンと(メタ)アクリル酸及び/又はその誘導体とを、押出機などを使用して当該ポリプロピレンの融点以上(例えば170~290℃)で溶融し、通常0.5~10分間反応させる方法が挙げられる。また、溶液変性法としては、有機溶剤中に、ポリプロピレンと(メタ)アクリル酸及び/又はその誘導体と必要に応じてラジカル開始剤等を投入し、当該ポリプロピレンの融点以上(例えば170~290℃)の温度で、通常0.5~15時間、好ましくは1~10時間反応させる方法が好ましい。また、固相重合法としては、固体のポリプロピレンと(メタ)アクリル酸及び/又はその誘導体と必要に応じてラジカル開始剤等を投入し、当該ポリプロピレンの融点未満(例えば20~150℃)の温度で、通常1~24時間、好ましくは1~10時間反応させる方法が好ましい。これらの中でも、衛生性の観点から、溶媒を使用しなくてもよい溶融変性法や固相重合法が好ましい。なお、効率よくグラフト変性するためには、ラジカル開始剤の存在下に変性することが好ましい。 As a melt-modification method, polypropylene and (meth)acrylic acid and/or its derivatives are melted using an extruder or the like at a temperature above the melting point of the polypropylene (e.g., 170-290°C), and reacted for typically 0.5 to 10 minutes. As a solution-modification method, polypropylene, (meth)acrylic acid and/or its derivatives, and optionally a radical initiator are added to an organic solvent, and the mixture is reacted at a temperature above the melting point of the polypropylene (e.g., 170-290°C) for typically 0.5 to 15 hours, preferably 1 to 10 hours. As a solid-phase polymerization method, solid polypropylene, (meth)acrylic acid and/or its derivatives, and optionally a radical initiator are added, and the mixture is reacted at a temperature below the melting point of the polypropylene (e.g., 20-150°C) for typically 1 to 24 hours, preferably 1 to 10 hours. Among these, from a hygienic viewpoint, the melt-modification method and solid-phase polymerization method, which do not require the use of solvents, are preferred. Furthermore, to efficiently perform graft modification, it is preferable to perform the modification in the presence of a radical initiator.
ラジカル開始剤としては、特に限定されないが、有機過酸化物又はアゾ化合物が好ましく、有機過酸化物が特に好ましい。具体的には、ジ-t-ブチルパーオキサイド、t-ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、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、1,4-ビス(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、n-ブチル-4,4-ビス(t-ブチルパーオキシ)バレエート、2,2-ビス(4,4-t-ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)ブタン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロドデカン等のジアルキルパーオキサイド類;t-ブチルパーオキシアセテート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシピバレート、t-ブチルパーオキシラウレート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、t-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t-ブチルパーオキシマレイックアシッド、ジ-t-ブチルパーオキシイソフタレート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキシン-3、2,5-ジメチル-2,5-ジ(トルイルパーオキシ)ヘキサン等のパーオキシエステル類;ジ-3,5,5-トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類;t-ブチルヒドロパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド、p-メンタンヒドロパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ヒドロパーオキシ)ヘキサン等のヒドロパーオキサイド類;メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類が挙げられるが、これらに特に限定されない。ラジカル開始剤は、1種のみを単独で用いることができ、また、2種以上を任意の比率で適宜組み合わせて用いることができる。 While not particularly limited, organic peroxides or azo compounds are preferred as radical initiators, with organic peroxides being particularly preferred. Specifically, dialkyl peroxides such as di-t-butyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexyne-3, 1,4-bis(t-butylperoxyisopropyl)benzene, 1,1-bis(t-butylperoxy)cyclohexane, n-butyl-4,4-bis(t-butylperoxy)balate, 2,2-bis(4,4-t-butylperoxycyclohexyl)propane, 2,2-bis(t-butylperoxy)butane, 1,1-bis(t-butylperoxy)cyclododecane; t-butylperoxyacetate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxypivalate, t-butylperoxylaurate, t-butylperoxybenzoate, t-butylperoxyisopropyl Examples of peroxy esters include peroxy carbonates, t-butyl peroxymalic acid, di-t-butyl peroxyisophthalate, 2,5-dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexyn-3, and 2,5-dimethyl-2,5-di(toluylperoxy)hexane; diacyl peroxides include di-3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, octanoyl peroxide, and dibenzoyl peroxide; hydroperoxides include t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, p-menthane hydroperoxide, and 2,5-dimethyl-2,5-di(hydroperoxy)hexane; and ketone peroxides include methyl ethyl ketone peroxide and cyclohexanone peroxide, but are not particularly limited to these. Radical initiators can be used individually or in combination of two or more in any desired ratio.
これらの中でも、半減期が1分となる分解温度が100℃以上であるラジカル開始剤がグラフト変性効率の観点から好ましい。具体的には、ジ-t-ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、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等のジアルキ
ルパーオキサイド類、又は、t-ブチルパーオキシベンゾエート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキシン-3等のパーオキシエステル類が好ましい。
Among these, radical initiators with a decomposition temperature of 100°C or higher at which a half-life of 1 minute is obtained are preferred from the viewpoint of graft modification efficiency. Specifically, dialkyl peroxides such as di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane, and 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexyn-3, or peroxyesters such as t-butyl peroxybenzoate, 2,5-dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexane, and 2,5-dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexyn-3 are preferred.
ラジカル開始剤の使用量は、特に限定されないが、原料となるポリプロピレン100質量部に対して、0.001質量部以上1質量部以下の割合が好ましい。 The amount of radical initiator used is not particularly limited, but a ratio of 0.001 parts by mass to 1 part by mass per 100 parts by mass of the raw material polypropylene is preferred.
(メタ)アクリル酸変性プロピレン中の(メタ)アクリル酸及び/又はその誘導体の変性率は、特に限定されないが、(メタ)アクリル酸変性ポリプロピレンの総量に対して、0.1質量%以上が好ましく、より好ましくは0.5質量%以上であり、更に好ましくは0.7質量%以上であり、一方、10質量%以下が好ましく、より好ましくは8質量%以下であり、更に好ましくは5質量%以下である。原料として使用するポリプロピレンによっても変動するが、(メタ)アクリル酸変性率が前記好ましい範囲を外れる場合には、溶融粘度が増大又は低下して成形した際の外観不良が生じ易くなる傾向にある。 The modification rate of (meth)acrylic acid and/or its derivatives in (meth)acrylic acid-modified propylene is not particularly limited, but is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, and even more preferably 0.7% by mass or more, relative to the total amount of (meth)acrylic acid-modified polypropylene. On the other hand, it is preferably 10% by mass or less, more preferably 8% by mass or less, and even more preferably 5% by mass or less. While this can vary depending on the polypropylene used as the raw material, if the (meth)acrylic acid modification rate falls outside the above preferred range, the melt viscosity tends to increase or decrease, making it more likely for defects in the appearance of the molded product to occur.
ここで、変性率(グラフト率)の測定は、例えば以下の方法で行うことができる。すなわち、(メタ)アクリル酸変性ポリプロピレンをオルトジクロルベンゼンやパラジクロルベンゼン等の溶媒に溶解し、13C-核磁気共鳴(NMR)を測定することにより、ポリプロピレン骨格に含まれる炭素原子と、(メタ)アクリル酸及び/又はその誘導体骨格に含まれる炭素原子とを区別、定量し、それらの面積比から、グラフト率を測定することができる。なお、(メタ)アクリル酸変性ポリプロピレンのグラフト変性においては、未反応の(メタ)アクリル酸及び/又はその誘導体も残留し得るが、本明細書におけるグラフト率とは、上記の通り、(メタ)アクリル酸変性ポリプロピレンを13C-NMRで測定した際の値を意味するものとする。 Here, the modification rate (graft rate) can be measured, for example, by the following method. That is, (meth)acrylic acid-modified polypropylene is dissolved in a solvent such as orthodichlorobenzene or paradichlorobenzene, and 13C nuclear magnetic resonance (NMR) is measured to distinguish and quantify the carbon atoms contained in the polypropylene skeleton and the carbon atoms contained in the (meth)acrylic acid and/or its derivative skeleton, and the graft rate can be measured from their area ratio. In the graft modification of (meth)acrylic acid-modified polypropylene, unreacted (meth)acrylic acid and/or its derivative may remain, but as specified herein, the graft rate refers to the value obtained when (meth)acrylic acid-modified polypropylene is measured by 13C NMR, as described above.
(メタ)アクリル酸変性ポリプロピレンの密度は、特に限定されないが、ISO1183のA法(水中置換法)に準拠して測定される密度で、0.85g/cm3以上が好ましく、より好ましくは0.87g/cm3以上であり、一方、0.96g/cm3以下が好ましく、より好ましくは0.95g/cm3以下である。
また、(メタ)アクリル酸変性ポリプロピレンのメルトフローレート(MFR)は、特に限定されないが、0.01~3000g/10分が好ましく、より好ましくは0.1~2500g/10分である。ここで、(メタ)アクリル酸変性ポリプロピレンのMFRは、JIS K7210:1999に準拠し、230℃、荷重2.16kgの条件下で測定した値を意味する。
The density of (meth)acrylic acid-modified polypropylene is not particularly limited, but is preferably 0.85 g/ cm³ or higher, more preferably 0.87 g/ cm³ or higher, and preferably 0.96 g/ cm³ or lower, and more preferably 0.95 g/ cm³ or lower, as measured in accordance with ISO 1183 Method A (water displacement method).
Furthermore, the melt flow rate (MFR) of (meth)acrylic acid-modified polypropylene is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 3000 g/10 min, and more preferably 0.1 to 2500 g/10 min. Here, the MFR of (meth)acrylic acid-modified polypropylene refers to the value measured under conditions of 230°C and a load of 2.16 kg in accordance with JIS K7210:1999.
本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物において、 成分(C)の(メタ)アクリル酸変性ポリプロピレンは、1種のみを用いてもよく、2種以上を用いてもよい。 In the crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention, component (C), the (meth)acrylic acid-modified polypropylene, may be used alone or in combination of two or more types.
成分(C)の市販品としては、例えば、ビックケミー(BYK)社製「SCONA Tポリプロピレン 2110 FA」が挙げられる。 A commercially available example of component (C) is "SCONA T Polypropylene 2110 FA" manufactured by BYK.
[成分(D)]
成分(D)の滑剤としては、シリコーン系滑剤を好適に用いることができ、例えば、シリコーンオイル、シリコーンマスターバッチ、液体シロキサンワックスが挙げられる。より好ましくは、シリコーンオイルである。
[Component (D)]
As the lubricant for component (D), a silicone-based lubricant can be suitably used, such as silicone oil, silicone masterbatch, or liquid siloxane wax. More preferably, a silicone oil is used.
[成分(E)]
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、成分(E)として軟化剤を含有していてもよい。
[Component (E)]
The thermoplastic elastomer composition of the present invention may contain a softening agent as component (E).
成分(E)の軟化剤としては、特に限定されず公知のものを用いることができるが、特に炭化水素系ゴム用軟化剤が好適である。炭化水素系ゴム用軟化剤としては、鉱物油系軟化剤、合成樹脂系軟化剤等が挙げられるが、他の成分との親和性の観点から鉱物油系軟化剤が好ましい。鉱物油系軟化剤は、一般的に、芳香族炭化水素、ナフテン系炭化水素及びパラフィン系炭化水素の混合物であり、全炭素原子の50%以上がパラフィン系炭化水素であるものがパラフィン系オイル、全炭素原子の30~45%がナフテン系炭化水素であるものがナフテン系オイル、全炭素原子の35%以上が芳香族系炭化水素であるものが芳香族系オイルと各々呼ばれている。これらの中で、本発明においては、パラフィン系オイルを用いることが好ましい。 The softening agent for component (E) is not particularly limited and any known softening agent can be used, but hydrocarbon-based rubber softening agents are particularly preferred. Examples of hydrocarbon-based rubber softening agents include mineral oil-based softening agents and synthetic resin-based softening agents, but mineral oil-based softening agents are preferred from the viewpoint of affinity with other components. Mineral oil-based softening agents are generally mixtures of aromatic hydrocarbons, naphthenic hydrocarbons, and paraffinic hydrocarbons. Those in which 50% or more of the total carbon atoms are paraffinic hydrocarbons are called paraffinic oils, those in which 30-45% of the total carbon atoms are naphthenic hydrocarbons are called naphthenic oils, and those in which 35% or more of the total carbon atoms are aromatic hydrocarbons are called aromatic oils. Among these, paraffinic oil is preferred in this invention.
成分(E)の軟化剤の40℃における動粘度は特に限定されないが、好ましくは20cSt以上、より好ましくは50cSt以上であり、また、好ましくは800cSt以下、より好ましくは600cSt以下である。また、軟化剤の引火点(COC法)は、好ましくは200℃以上、より好ましくは250℃以上である。 The kinematic viscosity of component (E), the softener, at 40°C is not particularly limited, but is preferably 20 cSt or higher, more preferably 50 cSt or higher, and also preferably 800 cSt or lower, more preferably 600 cSt or lower. Furthermore, the flash point (COC method) of the softener is preferably 200°C or higher, more preferably 250°C or higher.
成分(E)の軟化剤は市販品として入手することができる。該当する市販品としては、例えば、JX日鉱日石エネルギー社製「日石ポリブテン(登録商標)HV」シリーズ、出光興産社製「ダイアナ(登録商標)プロセスオイルPW」シリーズが挙げられ、これらの中から該当品を適宜選択して使用することができる。 The softening agent for component (E) is available commercially. Examples of such commercially available products include the "Nisseki Polybutene® HV" series from JX Nippon Oil & Energy Corporation and the "Diana® Process Oil PW" series from Idemitsu Kosan Co., Ltd. The appropriate product can be selected and used from these options as needed.
成分(E)の軟化剤は1種のみを用いても、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で用いてもよい。 The softening agent of component (E) may be used alone, or two or more types may be used in any combination and ratio.
[成分(f)]
本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物は、成分(f)の架橋剤の存在下で動的熱処理を行うことにより得られる。成分(f)の架橋剤の存在下で動的熱処理を行って、成分(A)の少なくとも一部を架橋することで、ゴム弾性を良好なものとすることができる。架橋熱可塑性エラストマー組成物は、架橋剤反応生成物を含んでいてよい。
[Component (f)]
The crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention is obtained by dynamic heat treatment in the presence of a crosslinking agent of component (f). By performing dynamic heat treatment in the presence of a crosslinking agent of component (f) and crosslinking at least a portion of component (A), good rubber elasticity can be achieved. The crosslinked thermoplastic elastomer composition may contain crosslinking agent reaction products.
架橋剤としては、有機過酸化物、フェノール樹脂、その他の架橋助剤等を用いることができる。これらの架橋剤は1種のみで用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As crosslinking agents, organic peroxides, phenolic resins, and other crosslinking aids can be used. These crosslinking agents may be used individually or in combination of two or more.
架橋剤として用いることのできる有機過酸化物としては、芳香族系有機過酸化物及び脂肪族系有機過酸化物のいずれも使用することが可能である。具体的には、ジ-t-ブチルパーオキシド、t-ブチルクミルパーオキシド、ジクミルパーオキシド、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)-3-ヘキシン、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)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン等のジアルキルパーオキシド類;t-ブチルパーオキシベンゾエート、t-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)-3-ヘキシン等のパーオキシエステル類;アセチルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、p-クロロベンゾイルパーオキシド、2,4-ジクロロベンゾイルパーオキシド等のヒドロパーオキシド類が挙げられる。これらの中でも、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。
これらの有機過酸化物は1種類のみを用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Both aromatic and aliphatic organic peroxides can be used as crosslinking agents. Specifically, examples include dialkyl peroxides such as di-t-butyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)-3-hexine, 1,3-bis(t-butylperoxyisopropyl)benzene, and 1,1-di(t-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane; peroxyesters such as t-butyl peroxybenzoate, t-butylperoxyisopropyl carbonate, 2,5-dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexane, and 2,5-dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)-3-hexine; and hydroperoxides such as acetyl peroxide, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, p-chlorobenzoyl peroxide, and 2,4-dichlorobenzoyl peroxide. Among these, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane is preferred.
These organic peroxides may be used individually or in combination of two or more types.
架橋剤として用いることのできるフェノール樹脂としては、アルキルフェノールホルムアルデヒド、臭化アルキルフェノールノールホルムアルデヒド等が挙げられる。これらのフェノール樹脂は1種類のみを用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of phenolic resins that can be used as crosslinking agents include alkylphenol formaldehyde and alkylphenol bromide formaldehyde. These phenolic resins may be used individually or in combination of two or more.
フェノール樹脂以外の架橋助剤としては、例えば、硫黄、p-キノンジオキシム、p-ジニトロソベンゼン、1,3-ジフェニルグアニジン等の過酸化物用助剤;塩化第一錫・無水物、塩化第一錫・二水和物、塩化第二鉄等のフェノール樹脂用架橋助剤;ジビニルベンゼン、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレート等の多官能ビニル化合物;エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート化合物が挙げられる。これらは1種のみで用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of crosslinking aids other than those for phenolic resins include peroxide aids such as sulfur, p-quinone dioxime, p-dinitrosobenzene, and 1,3-diphenylguanidine; crosslinking aids for phenolic resins such as stannous chloride anhydrous, stannous chloride dihydrate, and ferric chloride; polyfunctional vinyl compounds such as divinylbenzene, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, and diallyl phthalate; and polyfunctional (meth)acrylate compounds such as ethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, and allyl(meth)acrylate. These may be used individually or in combination of two or more.
[その他の成分]
本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物の製造には、成分(A)~(E)、(f)以外に本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じてその他の成分を原料として用いることができる。
[Other ingredients]
In the production of the crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention, other components may be used as raw materials as necessary, in addition to components (A) to (E) and (f), as long as they do not impair the effects of the present invention.
その他の成分としては、例えば、成分(A)、成分(B)及び成分(C)以外の熱可塑性樹脂やエラストマー等の樹脂、酸化防止剤、充填材、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、中和剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、分散剤、着色剤、難燃剤、帯電防止剤、導電性付与剤、金属不活性化剤、分子量調整剤、防菌剤、防黴材、蛍光増白剤等の各種添加物を挙げることができる。これらは任意のものを単独又は併用して用いることができる。 Other components include, for example, resins such as thermoplastic resins and elastomers other than components (A), (B), and (C), antioxidants, fillers, heat stabilizers, light stabilizers, UV absorbers, neutralizing agents, anti-fogging agents, anti-blocking agents, slip agents, dispersants, colorants, flame retardants, antistatic agents, conductivity imparters, metal deactivators, molecular weight modifiers, antibacterial agents, antifungal agents, fluorescent whitening agents, and various other additives. These can be used individually or in combination.
成分(A)、成分(B)及び成分(C)以外の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリフェニレンエーテル系樹脂;ナイロン6、ナイロン66等のポリアミド系樹脂;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等のポリエステル系樹脂;ポリオキシメチレンホモポリマー、ポリオキシメチレンコポリマー等のポリオキシメチレン系樹脂;ポリメチルメタクリレート系樹脂、ポリオレフィン樹脂(だだし、成分(B)及び成分(C)に該当するものを除く。)を挙げることができる。また成分(A)、成分(B)及び成分(C)以外のエラストマーとしては、例えば、ポリエステル系エラストマー;ポリブタジエンを挙げることができる。 Examples of thermoplastic resins other than components (A), (B), and (C) include polyphenylene ether resins; polyamide resins such as nylon 6 and nylon 66; polyester resins such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate; polyoxymethylene resins such as polyoxymethylene homopolymer and polyoxymethylene copolymer; polymethyl methacrylate resins; and polyolefin resins (excluding those corresponding to components (B) and (C)). Examples of elastomers other than components (A), (B), and (C) include polyester elastomers and polybutadiene.
酸化防止剤(以下、「成分(G)」と称す場合がある。)としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、フォスファイト系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤が挙げられる。酸化防止剤を用いる場合、酸化防止剤は、成分(A)の合計100質量部に対して、通常0.01~3.0質量部、好ましくは0.15~0.6質量部の範囲で用いられる。上記範囲であると良好な熱安定性が得られる。 Examples of antioxidants (hereinafter sometimes referred to as "component (G)") include phenolic antioxidants, phosphite antioxidants, and thioether antioxidants. When using an antioxidant, it is typically used in an amount of 0.01 to 3.0 parts by mass, preferably 0.15 to 0.6 parts by mass, per 100 parts by mass of the total component (A). Good thermal stability can be obtained within this range.
[含有割合]
本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物は、成分(A)100質量部に対し、成分(B)を40~120質量部含有することが成形性と柔軟性を両立する観点から好ましい。成分(B)の含有量の下限は、成形性の観点から、50質量部以上であることがより好ましく、60質量部以上であることが更に好ましい。一方、成分(B)の含有量の上限は、十分な柔軟性のある硬度を得る観点から、110質量部以下であることがより好ましく、100質量部以下であることが更に好ましい。
[Content ratio]
The crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention preferably contains 40 to 120 parts by mass of component (B) per 100 parts by mass of component (A) from the viewpoint of achieving both moldability and flexibility. From the viewpoint of moldability, the lower limit of the content of component (B) is more preferably 50 parts by mass or more, and even more preferably 60 parts by mass or more. On the other hand, from the viewpoint of obtaining sufficient flexibility and hardness, the upper limit of the content of component (B) is more preferably 110 parts by mass or less, and even more preferably 100 parts by mass or less.
本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物は、成分(A)100質量部に対し、成分(C)を1~50質量部含有することが、プロピレン系樹脂を海相として含む熱可塑性エラストマー組成物への融着性の向上効果を十分に得る観点から好ましい。成分(C)の含有量の下限は、圧縮永久歪みを向上する観点から、6質量部以上であることがより好ましく、16質量部以上であることが更に好ましい。一方、成分(C)の含有量の上限は、流動性を確保する観点から、42質量部以下であることがより好ましく、33質量部以下であることが更に好ましい。 The crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention preferably contains 1 to 50 parts by mass of component (C) per 100 parts by mass of component (A), from the viewpoint of sufficiently improving the fusion properties to thermoplastic elastomer compositions containing propylene resin as the base phase. From the viewpoint of improving compression set, the lower limit of the component (C) content is more preferably 6 parts by mass or more, and even more preferably 16 parts by mass or more. On the other hand, from the viewpoint of ensuring fluidity, the upper limit of the component (C) content is more preferably 42 parts by mass or less, and even more preferably 33 parts by mass or less.
本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物は、成分(A)100質量部に対し、成分(D)を通常0.5~50質量部、好ましくは1~25質量部の範囲で用いる。本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物は、成分(D)を、より好ましくは、成分(A)100質量部に対して20質量部以下の少量添加とすることにより、融着性の低下を抑えながら、十分な摺動性を得ることができる。 The crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention uses component (D) in an amount of typically 0.5 to 50 parts by mass, preferably 1 to 25 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A). More preferably, by adding a small amount of component (D) of 20 parts by mass or less per 100 parts by mass of component (A), sufficient sliding properties can be obtained while suppressing a decrease in fusion properties.
本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物において、成分(f)の架橋剤の配合量の下限は、架橋を十分に進行させる観点から、成分(A)100質量部に対して好ましくは0.05質量部以上であり、より好ましくは0.10質量部以上であり、更に好ましくは0.20質量部以上である。一方、成分(f)の架橋剤の配合量の上限は、プロピレン鎖への攻撃を制御する観点から、成分(A)100質量部に対して好ましくは5.0質量部以下であり、より好ましくは4.5質量部以下であり、更に好ましくは4.0質量部以下である。 In the crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention, the lower limit of the amount of crosslinking agent in component (f) is preferably 0.05 parts by mass or more, more preferably 0.10 parts by mass or more, and even more preferably 0.20 parts by mass or more, per 100 parts by mass of component (A), from the viewpoint of ensuring sufficient crosslinking. On the other hand, the upper limit of the amount of crosslinking agent in component (f) is preferably 5.0 parts by mass or less, more preferably 4.5 parts by mass or less, and even more preferably 4.0 parts by mass or less, per 100 parts by mass of component (A), from the viewpoint of controlling attack on the propylene chain.
本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物が成分(E)を含む場合、成分(A)100質量部に対し、成分(E)の含有量の下限は、成形性の観点から、通常100質量部以上であり、102質量部以上であることが好ましく、104質量部以上であることがより好ましい。一方、成分(E)の含有量の上限は、柔軟性の観点から、通常140質量部以下であり、138質量部以下であることが好ましく、136質量部以下であることがより好ましい。 When the crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention contains component (E), the lower limit of the content of component (E) per 100 parts by mass of component (A) is usually 100 parts by mass or more, preferably 102 parts by mass or more, and more preferably 104 parts by mass or more, from the viewpoint of moldability. On the other hand, the upper limit of the content of component (E) is usually 140 parts by mass or less, preferably 138 parts by mass or less, and more preferably 136 parts by mass or less, from the viewpoint of flexibility.
本発明の好適態様の架橋熱可塑性エラストマー組成物が成分(A)~(D)および成分(E)以外の他の成分を含有する場合、成分(A)~(D)および成分(E)を含有することによる効果を十分に得る上で、他の成分の含有量は、成分(A)と成分(B)と合計100質量部(ただし成分(E)を含有する場合は、成分(A)と成分(B)と成分(E)の合計100質量部)に対して1質量部以上であることが好ましく、2質量部以上であることがより好ましく、3質量部以上であることが更に好ましい。また、他の成分の含有量は、成分(A)と成分(B)の合計100質量部(ただし成分(E)を含有する場合は成分成分(A)と成分(B)と成分(E)の合計100質量部)に対して30量部以下であることが好ましく、29質量部以下であることがより好ましく、28質量部以下であることが更に好ましい。 When the crosslinked thermoplastic elastomer composition of the preferred embodiment of the present invention contains components other than components (A) to (D) and component (E), in order to fully obtain the effects of containing components (A) to (D) and component (E), the content of the other components is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more, and even more preferably 3 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the total of components (A) and (B) (however, if component (E) is included, the total of components (A), (B), and (E) is 100 parts by mass or more). Furthermore, the content of the other components is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 29 parts by mass or less, and even more preferably 28 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the total of components (A) and (B) (however, if component (E) is included, the total of components (A), (B), and (E) is 100 parts by mass or less).
[架橋熱可塑性エラストマー組成物の製造方法]
本発明の架橋熱可塑性エラストマー樹脂組成物は、成分(A)、(B)、(C)、(D)を含む架橋熱可塑性エラストマー組成物の材料組成物を成分(f)の存在下で溶融混練することによる動的熱処理によって得られる。より好適には、成分(A)、(B)、(C)、(D)及び(E)を含有する材料組成物を成分(f)の存在下で溶融混練することによる動的熱処理によって得られる。この動的熱処理を成分(f)の存在下で行い、成分(A)の少なくとも一部を架橋することで、摺動性をより良好なものとすることができる。
[Method for producing crosslinked thermoplastic elastomer compositions]
The crosslinked thermoplastic elastomer resin composition of the present invention is obtained by dynamic heat treatment by melt-kneading a material composition of a crosslinked thermoplastic elastomer composition containing components (A), (B), (C), and (D) in the presence of component (f). More preferably, it is obtained by dynamic heat treatment by melt-kneading a material composition containing components (A), (B), (C), (D), and (E) in the presence of component (f). By performing this dynamic heat treatment in the presence of component (f) and crosslinking at least a portion of component (A), the sliding properties can be improved.
本発明において「動的熱処理」とは有機過酸化物の存在下で溶融状態又は半溶融状態で混練することを意味する。この動的熱処理は、溶融混練によって行うのが好ましく、そのための溶融混練装置としては、例えば非開放型バンバリーミキサー、ミキシングロール、ニーダー、二軸押出機が用いられる。これらの中でも二軸押出機を用いることが好ましい。この二軸押出機を用いた製造方法の好ましい態様としては、複数の原料供給口を有する二軸押出機の原料供給口(ホッパー)に各成分を供給して動的熱処理を行うものである。 In this invention, "dynamic heat treatment" means kneading in a molten or semi-molten state in the presence of an organic peroxide. This dynamic heat treatment is preferably performed by melt kneading, and suitable melt kneading equipment for this purpose includes, for example, a closed-type Banbury mixer, mixing rolls, a kneader, and a twin-screw extruder. Among these, the use of a twin-screw extruder is preferred. A preferred embodiment of the manufacturing method using this twin-screw extruder involves supplying each component to the raw material supply ports (hoppers) of a twin-screw extruder having multiple raw material supply ports and performing the dynamic heat treatment.
動的熱処理を行う際の温度は、通常80~300℃、好ましくは100~250℃である。また、動的熱処理を行う時間は通常0.1~30分である。 The temperature during dynamic heat treatment is typically 80 to 300°C, preferably 100 to 250°C. The duration of the dynamic heat treatment is typically 0.1 to 30 minutes.
本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物を、二軸押出機により動的熱処理を行うことにより製造する場合においては、二軸押出機のバレル半径(R(mm))、スクリュー回転数(N(rpm))及び吐出量(W(kg/時))の間に下記式(i)の関係を保ちながら押出することが好ましく、下記式(ii)の関係を保ちながら押出することがより好ましい。
2.6<NW/R3<22.6 (i)
3.0<NW/R3<20.0 (ii)
When the crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention is manufactured by dynamic heat treatment using a twin-screw extruder, it is preferable to extrude while maintaining the relationship shown in formula (i) below between the barrel radius (R (mm)), screw rotation speed (N (rpm)), and discharge rate (W (kg/hour)) of the twin-screw extruder, and more preferably while maintaining the relationship shown in formula (ii) below.
2.6<NW/ R3 <22.6 (i)
3.0<NW/ R3 <20.0 (ii)
二軸押出機のバレル半径(R(mm))、スクリュー回転数(N(rpm))及び吐出量(W(kg/時))との間の前記関係が上記下限値より大きいことが熱可塑性エラストマー組成物を効率的に製造するために好ましい。一方、前記関係が上記上限値より小さいことが、剪断による発熱を抑え、外観不良の原因となる異物が発生しにくくなるために好ましい。 For efficient production of thermoplastic elastomer compositions, it is preferable that the relationship between the barrel radius (R (mm)), screw rotation speed (N (rpm)), and discharge rate (W (kg/hour)) of a twin-screw extruder is greater than the lower limit. Conversely, it is preferable that the relationship is smaller than the upper limit, as this suppresses heat generation due to shear and reduces the likelihood of foreign matter causing appearance defects.
[架橋熱可塑性エラストマー組成物の物性]
本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物は、JIS K7210の規格に準拠した方法で測定温度230℃、測定荷重21.2Nで測定したメルトフローレート(MFR)が5g/10分以上であることが成形性の観点から好ましく、より好ましくは10g/10分以上であり、更に好ましくは15g/10分以上である。また、成形性の観点から、メルトフローレート(MFR)は、150g/10分以下であることが好ましく、145g/10分以下であることがより好ましく、140g/10分以下であることが更に好ましい。
[Physical properties of crosslinked thermoplastic elastomer compositions]
From the viewpoint of moldability, the crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention preferably has a melt flow rate (MFR) of 5 g/10 min or more, more preferably 10 g/10 min or more, and even more preferably 15 g/10 min or more, measured in accordance with the JIS K7210 standard at a measurement temperature of 230°C and a measurement load of 21.2 N. Furthermore, from the viewpoint of moldability, the melt flow rate (MFR) is preferably 150 g/10 min or less, more preferably 145 g/10 min or less, and even more preferably 140 g/10 min or less.
本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物は、軽量化の観点から、ISO1183のA法(水中置換法)に準拠して測定される密度が1.11g/cm3以下であることが好ましく、より好ましくは1.00g/cm3以下であり、更に好ましくは、0.97g/cm3以下である。密度の下限は、ポリプロピレンの密度から、一般に0.90g/cm3以上である。 From the viewpoint of weight reduction, the crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention preferably has a density of 1.11 g/ cm³ or less, more preferably 1.00 g/ cm³ or less, and even more preferably 0.97 g/ cm³ or less, as measured in accordance with ISO 1183 Method A (water displacement method). The lower limit of the density is generally 0.90 g/ cm³ or more, based on the density of polypropylene.
本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物は、接合部材としての用途の観点から、ISO 7619に準拠して、試験片に針を押し付けてから15秒後測定値である硬度デュロAが、35~98であることが好ましく、40~95の範囲であることがより好ましい。 From the viewpoint of its use as a bonding member, the crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention preferably has a hardness duro A measured 15 seconds after pressing a needle against a test piece, in accordance with ISO 7619, that is in the range of 35 to 98, and more preferably in the range of 40 to 95.
本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物は、接合部材としての用途の観点から、ISO37 Type1A(試験速度500mm/min)の切断時引張応力の測定法に準拠して23℃で測定した切断時引張応力の値の下限が7MPa以上であることが好ましく、8Pa以上であることがより好ましく、9MPa以上であることが更に好ましい。切断時引張応力の値の上限は、通常15MPa未満であり、14MPa以下であることがより好ましく、13MPa以下であることが更に好ましい。 From the viewpoint of its application as a bonding member, the crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention preferably has a lower limit of tensile stress at break measured at 23°C in accordance with the ISO 37 Type 1A (test speed 500 mm/min) method for measuring tensile stress at break, which is 7 MPa or higher, more preferably 8 Pa or higher, and even more preferably 9 MPa or higher. The upper limit of the tensile stress at break is usually less than 15 MPa, more preferably 14 MPa or lower, and even more preferably 13 MPa or lower.
本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物は、接合部材としての用途の観点から、ISO37 Type1A(試験速度500mm/min)の切断時伸びの測定法に準拠した手順で測定した切断時伸びの値の下限が400%以上であることが好ましく、500%以上であることがより好ましく、600%以上であることが更に好ましい。切断時伸びの値の上限は、1300%以下であることが好ましく、1200%以下であることがより好ましく、1100%以下であることが更に好ましい。 From the viewpoint of its use as a bonding member, the crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention preferably has a lower limit of elongation at break of 400% or more, more preferably 500% or more, and even more preferably 600% or more, measured according to the procedure compliant with the ISO 37 Type 1A (test speed 500 mm/min) method for measuring elongation at break. The upper limit of the elongation at break is preferably 1300% or less, more preferably 1200% or less, and even more preferably 1100% or less.
〔成形体・用途〕
本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物は、通常、架橋熱可塑性エラストマー組成物に用いられる成形方法、例えば、射出成形、押出成形、中空成形、圧縮成形の各種成形方法により、成形体とすることができ、これらの中でも射出成形が好適である。また、これらの成形を行った後に積層成形、熱成形等の二次加工を行った成形体とすることもできる。
[Molded object/Application]
The crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention can be molded into a molded article by various molding methods commonly used for crosslinked thermoplastic elastomer compositions, such as injection molding, extrusion molding, hollow molding, and compression molding, with injection molding being preferred among these. Furthermore, the molded article can also be subjected to secondary processing such as lamination molding or thermoforming after these molding processes.
本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物よりなる成形体は、表皮、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、エアダクトホース、シール材等の自動車部品;止水材、目地材、窓枠、シール材等の土木・建材部品;ゴルフクラブのグリップ部、テニスラケットのグリップ部等のスポーツ用品;ホースチューブ、ガスケット等の工業用部品;ホース、パッキン類等の家電部品;医療用容器、ガスケット、パッキン等の医療用部品;容器、パッキン等の食品用部品;医療用機器部品;電線;雑貨等の広汎な分野に適用することができる。
本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物よりなる成形体は以上に挙げたものの中でも自動車用シール材、建材用シール材として好適であり、自動車用シール材、特に自動車用グラスランチャンネルとして好適である。
Molded articles made from the crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention can be applied to a wide range of fields, including automotive parts such as skins, weatherstrips, ceiling materials, interior sheets, bumper moldings, side moldings, air spoilers, air duct hoses, and sealing materials; civil engineering and construction material parts such as water-stopping materials, joint materials, window frames, and sealing materials; sports equipment such as golf club grips and tennis racket grips; industrial parts such as hose tubes and gaskets; home appliance parts such as hoses and packings; medical parts such as medical containers, gaskets, and packings; food product parts such as containers and packings; medical equipment parts; electric wires; and general merchandise.
Molded articles made from the crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention are particularly suitable as automotive sealants and building material sealants among those listed above, and are especially suitable as automotive glass run channels.
〔接合部材〕
本発明の接合部材は、上述の本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物よりなるものであり、本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物を溶融混練して得られた溶融混練物を射出成形することにより製造される。
[Joining members]
The joining member of the present invention consists of the crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention described above, and is manufactured by injection molding a molten mixture obtained by melt-kneading the crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention.
特に本発明の接合部材は、自動車用グラスランチャンネル等の自動車用複合成形体に用いられる接合部材として好適である。
図1は、複合成形体3としての自動車用グラスランチャンネルの一例を示す斜視図である。この複合成形体3は、別途熱可塑性エラストマー組成物の押出成形により製造された線状部を構成する被接合部材1A,1Bを、本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物よりなる接合部材2であるコーナー部で融着一体化させたものである。
In particular, the joining member of the present invention is suitable as a joining member used in automotive composite molded articles such as automotive glass run channels.
Figure 1 is a perspective view showing an example of a glass run channel for automobiles as a composite molded body 3. This composite molded body 3 is formed by fusing together joined members 1A and 1B, which constitute linear portions manufactured separately by extrusion molding of a thermoplastic elastomer composition, at a corner portion which is a joining member 2 made of the crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention.
このような複合成形体3は、例えば、予め製作された被接合部材1A,1Bの接合端側を射出成形用金型に挿入し、この金型内に本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物を射出成形してコーナー部の接合部材2を成形すると共に、被接合部材1A,1Bの端面と融着一体化することにより製造することができる。 Such a composite molded body 3 can be manufactured, for example, by inserting the joining ends of pre-fabricated members 1A and 1B into an injection molding die, and injecting the crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention into the die to form the corner joining member 2, while simultaneously fusing and integrating it with the end faces of the members 1A and 1B.
以下、実施例を用いて本発明の内容を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例によって限定されるものではない。以下の実施例における各種の製造条件や評価結果の値は、本発明の実施態様における上限又は下限の好ましい値としての意味をもつものであり、好ましい範囲は前記した上限又は下限の値と、下記実施例の値又は実施例同士の値との組み合わせで規定される範囲であってもよい。 The present invention will be described in more detail below using examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds its gist. The various manufacturing conditions and evaluation results in the following examples represent preferred upper or lower limits in the embodiments of the present invention, and the preferred range may be defined by a combination of the aforementioned upper or lower limits and the values in the following examples or between examples.
〔原材料〕
以下の実施例及び比較例で使用した原材料は以下の通りである。
〔raw materials〕
The raw materials used in the following examples and comparative examples are as follows:
[成分(A):スチレン系エラストマー]
<A-1>
スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体の水素添加物(前記式(1)の構造を有する。スチレン(ブロックP)含有率:32質量%、数平均分子量:200,000)/台湾合成ゴム(TSRC)社製「TAIPOL-6151」
[Component (A): Styrene elastomer]
<A-1>
Hydrogenated styrene-butadiene-styrene block copolymer (having the structure of formula (1) above; styrene (block P) content: 32% by mass, number average molecular weight: 200,000) / "TAIPOL-6151" manufactured by Taiwan Synthetic Rubber Co., Ltd. (TSRC)
[成分(B):未変性ポリプロピレン]
<B-1>
プロピレン・エチレン共重合体(MFR(JIS K7210):30g/10分(230℃、21.2N)、融解ピーク温度:155℃、プロピレン単位含有率:98質量%、エチレン単位含有率:2質量%)/日本ポリプロ株式会社製「ノバテック(登録商標)PP MG03BD」
[Component (B): Unmodified polypropylene]
<B-1>
Propylene-ethylene copolymer (MFR (JIS K7210): 30 g/10 min (230°C, 21.2 N), melting peak temperature: 155°C, propylene unit content: 98% by mass, ethylene unit content: 2% by mass) / manufactured by Nippon Polypropylene Co., Ltd. "Novatec (registered trademark) PP MG03BD"
[成分(C):(メタ)アクリル酸変性ポリプロピレン]
<C-1>
アクリル酸変性ホモポリプロピレン(MFR(JIS K7210):3.6g/10分(230℃、荷重21.2N)、変性率:2.0質量%)/ビックケミー(BYK)社製「SCONA Tポリプロピレン 2110 FA」
[Component (C): (meth)acrylic acid modified polypropylene]
<C-1>
Acrylic acid-modified homopolypropylene (MFR (JIS K7210): 3.6 g/10 min (230°C, load 21.2 N), modification rate: 2.0 mass%) / BYK "SCONA T Polypropylene 2110 FA"
[成分(D):滑剤]
<D-1>
シリコーンオイル/信越化学工業社製「KF96-100CS」
[Ingredient (D): Lubricant]
<D-1>
Silicone oil / Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. "KF96-100CS"
[成分(E):炭化水素系ゴム用軟化剤]
<E-1>
パラフィン系ゴム用軟化剤(40℃の動粘度:95.5cSt、引火点:272℃)/出光興産株式会社製「ダイアナ(登録商標)プロセスオイルPW90」
[Ingredient (E): Hydrocarbon-based rubber softener]
<E-1>
Paraffin-based rubber softener (kinematic viscosity at 40°C: 95.5 cSt, flash point: 272°C) / "Diana® Process Oil PW90" manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
[成分(f):架橋剤]
<f-1>
2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン40質量部と炭酸カルシウム60質量部の混合物/化薬アクゾ株式会社製「カヤヘキサAD40C」
<f-2>
ジビニルベンゼン55質量部とエチルビニルベンゼン45質量部の混合物/和光純薬工業社製「ジビニルベンゼン」架橋助剤
[Component (f): Crosslinking agent]
<f-1>
A mixture of 40 parts by mass of 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane and 60 parts by mass of calcium carbonate / Kayahexa AD40C manufactured by Kayaku Akzo Co., Ltd.
<f-2>
A mixture of 55 parts by mass of divinylbenzene and 45 parts by mass of ethylvinylbenzene / Crosslinking aid for "Divinylbenzene" manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
[成分(G):酸化防止剤]
<G-1>
フェノール系酸化防止剤/BASFジャパン社製「イルガノックス(登録商標)1010」
[Ingredient (G): Antioxidant]
<G-1>
Phenolic antioxidant / BASF Japan's "Irganox® 1010"
[評価方法]
以下の実施例及び比較例における架橋熱可塑性エラストマー組成物の評価方法は以下の通りである。
[Evaluation Method]
The evaluation methods for the crosslinked thermoplastic elastomer compositions in the following examples and comparative examples are as follows.
なお、以下の(1)~(5)、(7)の測定には、各架橋熱可塑性エラストマー組成物を用い、インラインスクリュウタイプ射出成形機(東芝機械社製「IS130」)にて、射出圧力50MPa、シリンダー温度220℃、金型温度40℃の条件で射出成形して得られたシート(横120mm、縦80mm、肉厚2mm)を使用した。 For the measurements in (1) to (5) and (7) below, each cross-linked thermoplastic elastomer composition was used, and sheets (120 mm wide, 80 mm long, 2 mm thick) obtained by injection molding using an in-line screw-type injection molding machine (Toshiba Machine Co., Ltd. "IS130") under the conditions of injection pressure of 50 MPa, cylinder temperature of 220°C, and mold temperature of 40°C were used.
(1)硬度デュロA:ISO 7619に準拠して、試験片に針を押し付けてから15秒後の値を測定した。 (1) Hardness Duro A: The value was measured 15 seconds after pressing the needle against the test specimen, in accordance with ISO 7619.
(2)密度:ISO1183のA法(水中置換法)に準拠した方法で測定した。 (2) Density: Measured using a method compliant with ISO 1183 Method A (water displacement method).
(3)切断時引張応力:ISO37 Type1A(試験速度500mm/min)の切断時引張応力の測定法に準拠した手順で23℃で行った。 (3) Tensile stress at break: The tensile stress at break was measured at 23°C using a procedure compliant with ISO 37 Type 1A (test speed 500 mm/min).
(4)切断時伸び:ISO37 Type1A(試験速度500mm/min)の切断時伸びの測定法に準拠した手順で行った。 (4) Elongation at break: The procedure was carried out in accordance with the measurement method for elongation at break of ISO 37 Type 1A (test speed 500 mm/min).
(5)静摩擦係数と動摩擦係数
射出成形して得られたシート(横120mm、縦80mm、肉厚2mm)を縦63mm×横63mmの大きさに切り出し、そのテストピースを、ガラス板(縦110mm×横110mm×厚み3mm)の上にセットし、その上に荷重500gを載せて100mm/minの速度で30mm分移動させることで、静摩擦係数と動摩擦係数を測定した。測定条件は以下の通りである。
(測定条件)
機器:新東科学社製「トライボギア Type:HEIDON-38」
測定モード:一定荷重測定
測定時温度:23℃
測定圧子:ASTM平面圧子
また、動摩擦係数については、下記基準で評価した。
○:動摩擦係数 1.00未満
△:動摩擦係数 1.00以上1.10未満
×:動摩擦係数 1.10以上
(5) Static friction coefficient and kinetic friction coefficient A sheet obtained by injection molding (120 mm wide, 80 mm long, 2 mm thick) was cut to a size of 63 mm long x 63 mm wide, and the test piece was set on a glass plate (110 mm long x 110 mm wide x 3 mm thick). A load of 500 g was placed on it and it was moved 30 mm at a speed of 100 mm/min to measure the static friction coefficient and kinetic friction coefficient. The measurement conditions were as follows.
(Measurement conditions)
Equipment: Shinto Kagaku Co., Ltd. "Tribogear Type: HEIDON-38"
Measurement mode: Constant load measurement; Measurement temperature: 23°C
Measurement indenter: ASTM flat indenter. The coefficient of dynamic friction was evaluated according to the following criteria.
○: Dynamic friction coefficient less than 1.00 △: Dynamic friction coefficient 1.00 or more and less than 1.10 ×: Dynamic friction coefficient 1.10 or more
(6)プロピレン系樹脂を海相として含む熱可塑性エラストマー組成物との融着方法および融着耐久性(折り曲げ試験)の評価
プロピレン系樹脂を海相として含む熱可塑性エラストマー組成物(三菱ケミカル株式会社製「TREXPRENE(登録商標)3855N」、動的架橋熱可塑性エラストマー)の厚さ1mmの射出成形シートを10cm×5cmの大きさに切り出し、110ton射出成形機の金型内に装填した。各架橋熱可塑性エラストマー組成物をシリンダー温度230℃、金型温度50℃設定で前記金型内に射出し、インサート成形法により、複合成形体を得た。該複合成形体をJIS K7195 ヒートサグ形ダンベル(幅25mm×長さ150mm)で打ち抜き、融着界面を中心として、左右に180度折り曲げを1セットとし、1秒間に1回のペースで折り曲げ試験を行った。その際、合計3つの試験片に対して、融着界面に亀裂の入った時の折り曲げのセット回数を記録し、その平均値を求めた。平均値が大きい方が融着耐久性に優れる。
なお、本評価において、折り曲げ回数の上限は100回とした。表中100と記載のものは、100回折り曲げしても亀裂の入らなかったことを示すものである。
本評価は、射出成形シートを用いた融着耐久性の評価であるが、この評価結果から、図1に示したような複合成形体にした際の融着耐久性の良否を再現良く評価できる。
(6) Method of fusion with thermoplastic elastomer composition containing propylene resin as the base phase and evaluation of fusion durability (bending test) A 1 mm thick injection-molded sheet of a thermoplastic elastomer composition containing propylene resin as the base phase ("TREXPRENE® 3855N", a dynamically crosslinked thermoplastic elastomer manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was cut to a size of 10 cm x 5 cm and loaded into the mold of a 110 ton injection molding machine. Each crosslinked thermoplastic elastomer composition was injected into the mold with a cylinder temperature of 230°C and a mold temperature of 50°C to obtain a composite molded body by insert molding. The composite molded body was punched out with a JIS K7195 heat sag dumbbell (width 25 mm x length 150 mm), and a bending test was performed at a pace of once per second, with one set of 180-degree bends to the left and right around the fusion interface. In this process, the number of bending cycles at which cracks appeared at the fusion interface was recorded for a total of three test specimens, and the average value was calculated. A higher average value indicates superior fusion durability.
In this evaluation, the maximum number of folds was set at 100. In the table, "100" indicates that no cracks appeared even after 100 folds.
This evaluation assesses the fusion durability using injection-molded sheets, and the results of this evaluation allow for a reproducible assessment of the quality of fusion durability when a composite molded body is formed, as shown in Figure 1.
(7)圧縮永久歪:ISO 815に準拠して、70℃、22時間、25%圧縮の条件で測定した。 (7) Compression set: Measured in accordance with ISO 815 under conditions of 70°C, 22 hours, and 25% compression.
[実施例/比較例]
<実施例1>
(A-1)100質量部、(B-1)100質量部、(C-1)16.7質量部、(D-1)10質量部、(E-1)133質量部、(f-1)2.0質量部(2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン40質量部と炭酸カルシウム60質量部の混合物)、(f-2)2.0質量部(ジビニルベンゼン55質量部とエチルビニルベンゼン45質量部の混合物)、(G-1)0.33質量部をヘンシェルミキサーにて1分間ブレンドして材料組成物を得た。この材料組成物を同方向二軸押出機(日本製鋼所製「TEX30α」、L/D=46、シリンダーブロック数:13)の供給部へ合計15kg/hの速度で投入し、110~220℃の範囲で昇温させ溶融混練を行い、架橋熱可塑性エラストマー組成物であるペレットを得た。
得られた架橋熱可塑性エラストマー組成物について、JIS K7210の規格に準拠した方法で測定温度230℃、測定荷重21.2Nでメルフローレート(MFR)を測定すると共に、前述の(1)~(7)の評価を行った。評価結果を表-1に示す。
[Examples/Comparative Examples]
<Example 1>
(A-1) 100 parts by mass, (B-1) 100 parts by mass, (C-1) 16.7 parts by mass, (D-1) 10 parts by mass, (E-1) 133 parts by mass, (f-1) 2.0 parts by mass (a mixture of 40 parts by mass of 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane and 60 parts by mass of calcium carbonate), (f-2) 2.0 parts by mass (a mixture of 55 parts by mass of divinylbenzene and 45 parts by mass of ethylvinylbenzene), and (G-1) 0.33 parts by mass were blended in a Henschel mixer for 1 minute to obtain a material composition. This material composition was fed into the feed section of a co-screw extruder (TEX30α manufactured by Japan Steel Works, L/D = 46, number of cylinder blocks: 13) at a total speed of 15 kg/h, heated to a temperature in the range of 110 to 220°C, and melt-kneaded to obtain pellets which are a crosslinked thermoplastic elastomer composition.
The obtained crosslinked thermoplastic elastomer composition was subjected to the mel flow rate (MFR) measurement at a measurement temperature of 230°C and a measurement load of 21.2 N, in accordance with the JIS K7210 standard, and the evaluations described in (1) to (7) above were performed. The evaluation results are shown in Table 1.
<実施例2、比較例1>
表-1に記載の配合割合とした以外は実施例1と同様にして実施し、架橋熱可塑性エラストマー組成物であるペレットを得た。得られた架橋熱可塑性エラストマー組成物について、実施例1と同様の評価を実施した。結果を表-1に示す。
<Example 2, Comparative Example 1>
The procedure was carried out in the same manner as in Example 1, except that the blending ratios were as shown in Table 1, to obtain pellets that are a crosslinked thermoplastic elastomer composition. The obtained crosslinked thermoplastic elastomer composition was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
なお、表-1中、成分(f-1)については、実際の配合量ではなく、成分(f-1)のうちの2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサンのみの配合量(実配合量の40質量%)で示し、成分(f-2)についても、実際の配合量ではなく、成分(f-2)のうちのジビニルベンゼンのみの配合量(実配合量の55質量%)で示す。
また、表-1中、成分(G-1)については記載を省略した。
In Table 1, component (f-1) is shown not as the actual amount blended, but as the amount of 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane only (40% by mass of the actual blended amount), and component (f-2) is also shown not as the actual amount blended, but as the amount of divinylbenzene only (55% by mass of the actual blended amount).
Furthermore, the information regarding component (G-1) in Table 1 has been omitted.
<評価結果>
表-1に示す通り、実施例1,2の架橋熱可塑性エラストマー組成物は、融着耐久性と摺動性に優れる。
比較例1は、成分(C)を用いていない例であるが、融着耐久性が劣っている。
<Evaluation Results>
As shown in Table 1, the crosslinked thermoplastic elastomer compositions of Examples 1 and 2 exhibit excellent fusion durability and sliding properties.
Comparative Example 1 is an example that does not use component (C), but its fusion durability is inferior.
本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物は、表皮、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、エアダクトホース、シール材等の自動車部品;止水材、目地材、窓枠、シール材等の土木・建材部品;ゴルフクラブのグリップ部、テニスラケットのグリップ部等のスポーツ用品;ホースチューブ、ガスケット等の工業用部品;ホース、パッキン類等の家電部品;医療用容器、ガスケット、パッキン等の医療用部品;容器、パッキン等の食品用部品;医療用機器部品;電線;雑貨等の広汎な分野で用いることができる。本発明の架橋熱可塑性エラストマー組成物は以上に挙げたものの中でも自動車用シール材、建材用シール材として好適であり、自動車用コーナー材である自動車用シール材、特に自動車用グラスランチャンネルとして好適である。 The crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention can be used in a wide range of fields, including: automotive parts such as skins, weatherstrips, ceiling materials, interior sheets, bumper moldings, side moldings, air spoilers, air duct hoses, and sealants; civil engineering and construction materials such as water-stopping materials, joint materials, window frames, and sealants; sports equipment such as golf club grips and tennis racket grips; industrial parts such as hose tubes and gaskets; home appliance parts such as hoses and packings; medical parts such as medical containers, gaskets, and packings; food products such as containers and packings; medical equipment parts; electric wires; and general merchandise. Among these, the crosslinked thermoplastic elastomer composition of the present invention is particularly suitable as an automotive sealant and a building material sealant, and especially as an automotive corner sealant, particularly as an automotive glass run channel.
1A,1B 被接合部材
2 接合部材
3 複合成形体
1A, 1B Joined member 2 Joined member 3 Composite molded body
Claims (6)
成分(A):スチレン系エラストマー
成分(B):未変性ポリプロピレン
成分(C):(メタ)アクリル酸及び/又はその誘導体により変性された変性ポリプロピレンであって、該(メタ)アクリル酸の誘導体が(メタ)アクリル酸のエステル、アミド、イミド及び金属塩のいずれかから選択される変性ポリプロピレン
成分(D):滑剤
成分(f):架橋剤 A crosslinked thermoplastic elastomer composition obtained by melt-kneading a material composition containing the following components (A), (B), (C), and (D) in the presence of the following component (f), wherein the crosslinked thermoplastic elastomer composition contains 40 to 120 parts by mass of component (B), 1 to 50 parts by mass of component (C), and 0.5 to 50 parts by mass of component (D) per 100 parts by mass of component (A) .
Component (A): Styrene-based elastomer component (B): Unmodified polypropylene component (C): Modified polypropylene modified with (meth)acrylic acid and/or its derivatives, wherein the (meth)acrylic acid derivative is selected from any of the esters, amides, imides, and metal salts of (meth)acrylic acid (D): Lubricant component (f): Crosslinking agent
成分(A):スチレン系エラストマー
成分(B):未変性ポリプロピレン
成分(C):(メタ)アクリル酸及び/又はその誘導体により変性された変性ポリプロピレンであって、該(メタ)アクリル酸の誘導体が(メタ)アクリル酸のエステル、アミド、イミド及び金属塩のいずれかから選択される変性ポリプロピレン
成分(D):滑剤 A crosslinked thermoplastic elastomer composition comprising the following components (A), (B), (C), and (D) in an amount of 40 to 120 parts by mass of component (B), 1 to 50 parts by mass of component (C), and 0.5 to 50 parts by mass of component (D) per 100 parts by mass of component (A), wherein the value of the tensile stress at break measured at 23°C in accordance with the method for measuring tensile stress at break of ISO 37 Type 1A (test speed 500 mm/min) is 7 MPa or more and less than 15 MPa.
Component (A): Styrene-based elastomer component (B): Unmodified polypropylene component (C): Modified polypropylene modified with (meth)acrylic acid and/or its derivatives, wherein the (meth)acrylic acid derivative is selected from any of the esters, amides, imides, and metal salts of (meth)acrylic acid (D): Lubricant
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