JP2015021078A - Thermoplastic elastomer composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気電子用部品、自動車用部品、シール材、パッキン、制振部材、チューブ等に用いられる熱可塑性エラストマー組成物、及び該熱可塑性エラストマー組成物を加熱成形して得られる成形体に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a thermoplastic elastomer composition used for electrical and electronic parts, automotive parts, sealing materials, packing, vibration damping members, tubes, and the like, and a molded body obtained by thermoforming the thermoplastic elastomer composition. .
近年、電子技術の進歩により電気製品や産業機械において高性能化による消費電力の増加や、ダウンサイジングによる機器の高密度化が進行している。また、自動車分野においては燃料電池車の開発等による環境面への配慮や、低燃費化、軽量化等の性能向上を目的とした動きが加速している。これら上述の動向の一つとして、高温環境下で使用される部品に対する樹脂化(金属、加硫ゴム、水素化ニトリルゴム(HNBR)、アクリルゴム等)が進められている。加えて、同樹脂部品において、成形サイクルの向上や成形加工賃低下のために、一体成型が可能な材料が求められている。このような樹脂部品の主体は、ポリカーボネート樹脂を材料としており、融着時の樹脂部品との相溶性の点から、軟質材としてポリエステル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマーが使用されている。 In recent years, with the advancement of electronic technology, an increase in power consumption due to high performance in electrical products and industrial machines and an increase in the density of devices due to downsizing have progressed. In the automobile field, movements aimed at improving the performance such as consideration for the environment by development of fuel cell vehicles, reduction of fuel consumption, weight reduction, etc. are accelerating. As one of the above-mentioned trends, resinization (metal, vulcanized rubber, hydrogenated nitrile rubber (HNBR), acrylic rubber, etc.) for parts used in a high temperature environment is being promoted. In addition, in the same resin component, a material that can be integrally molded is required to improve the molding cycle and reduce the molding processing cost. The main component of such resin parts is polycarbonate resin, and polyester-based elastomers and polyurethane-based elastomers are used as soft materials from the viewpoint of compatibility with resin parts at the time of fusion.
そのなかでポリエステル系エラストマーは各種熱可塑性エラストマーにおいて耐熱性、耐屈曲疲労性、耐薬品性等が優れており、特に耐熱性が要求される自動車分野や電材分野などで多く使用されている。 Among them, polyester-based elastomers are excellent in heat resistance, bending fatigue resistance, chemical resistance, etc. among various thermoplastic elastomers, and are often used particularly in the fields of automobiles and electrical materials where heat resistance is required.
また、結晶性芳香族ジカルボン酸等で構成されるハードセグメント及び脂肪族ポリエーテル、脂肪族ポリエステル等で構成されるソフトセグメントとのトリブロック構造体を有するポリエステル系エラストマーは、ハードセグメント及びソフトセグメントの成分、構成比率等を変更、調整することによりグレード毎に耐熱性や耐水性等の特徴的な特性を発現させている。 In addition, a polyester elastomer having a triblock structure with a hard segment composed of crystalline aromatic dicarboxylic acid and the like and a soft segment composed of aliphatic polyether, aliphatic polyester, etc. Characteristic characteristics such as heat resistance and water resistance are developed for each grade by changing and adjusting the components and the composition ratio.
特許文献1には、(A)エポキシ基を含有する、アクリル酸エステルを共重合したアクリルゴムと、(B)熱可塑性ポリエステル樹脂と、(C)オレフィン系重合体セグメントとビニル系単量体から形成されるグラフト共重合体又はその前駆体を動的架橋した組成物が記載されており、良好な成形加工性と、耐熱性、耐油性を発揮することが開示されている。 Patent Document 1 includes (A) an acrylic rubber copolymerized with an acrylate ester containing an epoxy group, (B) a thermoplastic polyester resin, (C) an olefin polymer segment and a vinyl monomer. A composition obtained by dynamically crosslinking a graft copolymer to be formed or its precursor is described, and it is disclosed that it exhibits good moldability, heat resistance, and oil resistance.
特許文献2には、成形加工性、リサイクル性、柔軟性、ゴム的性質、耐熱性、耐油性、耐候性、透明性、基材との密着性等に優れる樹脂組成物からなる成形体の提供を課題として、メタアクリル系重合体ブロック(a)及びアクリル系重合体ブロック(b)からなるアクリル系ブロック共重合体(A)及び、熱可塑性樹脂(B)、熱可塑性エラストマー(C)、ゴム(D)、及び熱硬化性樹脂(E)からなる群より選択される少なくとも1種を含む樹脂組成物が開示されている。 Patent Document 2 provides a molded article made of a resin composition excellent in molding processability, recyclability, flexibility, rubber properties, heat resistance, oil resistance, weather resistance, transparency, adhesion to a substrate, and the like. The acrylic block copolymer (A) comprising the methacrylic polymer block (a) and the acrylic polymer block (b), the thermoplastic resin (B), the thermoplastic elastomer (C), and the rubber. A resin composition containing (D) and at least one selected from the group consisting of thermosetting resins (E) is disclosed.
特許文献3には、ポリエステル系エラストマーとポリエステル樹脂とエポキシ化合物とからなる組成物が開示されており、耐熱老化性が向上することが開示されている。 Patent Document 3 discloses a composition comprising a polyester-based elastomer, a polyester resin, and an epoxy compound, and discloses that heat aging resistance is improved.
特許文献4には、スチレン系ブロック共重合体又はその水素添加物に、ポリエステル系エラストマー・ポリウレタン系エラストマーを添加することで、ポリカーボネート等の極性樹脂に対する熱融着性が向上することが開示されている。 Patent Document 4 discloses that by adding a polyester-based elastomer / polyurethane-based elastomer to a styrene block copolymer or a hydrogenated product thereof, heat-fusibility to a polar resin such as polycarbonate is improved. Yes.
しかしながら、特許文献1の記載では、あらかじめ架橋されたアクリルゴムを使用する以上、成形加工性はそれほど優れたものは得られず、せいぜい押出しでシートにする程度に限られ、射出成型に応用できるには程遠いものである。 However, in the description of Patent Document 1, as long as pre-crosslinked acrylic rubber is used, the molding processability is not so excellent, and it is limited to the extent that it is made into a sheet by extrusion, and can be applied to injection molding. Is far away.
特許文献2に記載の樹脂組成物は、射出成形することもできることが開示されているが、相溶化剤を併用することは知られておらず、このようなものは耐熱老化性が十分ではない。 Although it is disclosed that the resin composition described in Patent Document 2 can be injection-molded, it is not known that a compatibilizer is used in combination, and such a resin is not sufficient in heat aging resistance. .
特許文献3に記載の組成物の構成には、耐酸性が劣るという課題があるが、その解決策は示されていない。また特許文献4に記載の組成物の構成には、耐熱性が低いという課題がある。 The composition of the composition described in Patent Document 3 has a problem that the acid resistance is inferior, but no solution has been shown. Further, the composition of the composition described in Patent Document 4 has a problem that heat resistance is low.
従って、従来技術として、アクリルエラストマーとエポキシ基と反応可能な熱可塑性樹脂とエポキシ化合物とに加え、結晶性熱可塑性エラストマーを含む熱可塑性エラストマー組成物は知られておらず、また、従来公知のエラストマーには一長一短があり、耐熱老化性、耐酸性、成形性及び融着性のすべての特性が同時に優れる組成物は知られていない。 Therefore, as a prior art, a thermoplastic elastomer composition containing a crystalline thermoplastic elastomer in addition to an acrylic elastomer, a thermoplastic resin capable of reacting with an epoxy group, and an epoxy compound is not known, and a conventionally known elastomer is not known. There are advantages and disadvantages, and no composition is known that is excellent in all of the characteristics of heat aging resistance, acid resistance, moldability and fusing property.
本発明の課題は、耐熱老化性、耐酸性、成形性及び融着性のすべての特性が同時に優れる熱可塑性エラストマー組成物及び該組成物を用いて得られる成形体を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a thermoplastic elastomer composition excellent in all the properties of heat aging resistance, acid resistance, moldability and fusion property, and a molded article obtained using the composition.
本発明は、
〔1〕 (メタ)アクリルエラストマー(成分A)と、融点が100〜350℃であり、エポキシ基と反応可能な官能基を有する熱可塑性樹脂(成分B)を、20/80〜75/25の質量比(成分A/成分B)で含有してなり、さらに、テトラヒドロフランへの溶解性を有し、1分子中に平均2個以上のエポキシ基を有する相溶化剤(成分C)を成分Aと成分Bの合計量100質量部に対して0.1〜30質量部と、結晶性熱可塑性エラストマー(成分D)を成分Aと成分Bの合計量100質量部に対して35〜400質量部、含有してなる、熱可塑性エラストマー組成物、並びに
〔2〕 前記〔1〕記載の熱可塑性エラストマー組成物を加熱成形して得られる成形体
に関する。
The present invention
[1] A (meth) acrylic elastomer (component A) and a thermoplastic resin (component B) having a melting point of 100 to 350 ° C. and having a functional group capable of reacting with an epoxy group are 20/80 to 75/25 A compatibilizer (component C) having a mass ratio (component A / component B) and having solubility in tetrahydrofuran and having an average of two or more epoxy groups in one molecule is combined with component A. 0.1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of Component B, and 35 to 400 parts by mass of crystalline thermoplastic elastomer (Component D) with respect to 100 parts by mass of the total amount of Component A and Component B A thermoplastic elastomer composition, and [2] a molded article obtained by thermoforming the thermoplastic elastomer composition described in [1].
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、成形体の材料として、耐熱老化性、耐酸性、成形性及び融着性のいずれにも優れるという効果を奏するものである。 The thermoplastic elastomer composition of the present invention has the effect of being excellent in all of heat aging resistance, acid resistance, moldability, and fusing property as a material of a molded body.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、(メタ)アクリルエラストマー(成分A)、エポキシ基と反応可能な官能基を有する熱可塑性樹脂(成分B)、テトラヒドロフランへの溶解性を有し、1分子中に平均2個以上のエポキシ基を有する相溶化剤(成分C)及び結晶性熱可塑性エラストマー(成分D)を含有するものである。 The thermoplastic elastomer composition of the present invention is a (meth) acrylic elastomer (component A), a thermoplastic resin having a functional group capable of reacting with an epoxy group (component B), and has a solubility in tetrahydrofuran. 2 contains a compatibilizer (component C) having an average of two or more epoxy groups and a crystalline thermoplastic elastomer (component D).
相溶化剤により耐熱老化性が向上し、結晶性熱可塑性エラストマーにより融着性が向上する。また、本発明の熱可塑性エラストマー組成物において、相溶化剤が成分Bと反応して耐熱老化性と耐酸性を両立させる効果があることは予想できない効果である。 The heat aging resistance is improved by the compatibilizing agent, and the fusibility is improved by the crystalline thermoplastic elastomer. In addition, in the thermoplastic elastomer composition of the present invention, it is an unexpected effect that the compatibilizer reacts with Component B to achieve both heat aging resistance and acid resistance.
(メタ)アクリルエラストマー(成分A)は、2種以上の(メタ)アクリル単量体、及び必要に応じてその他共重合可能なビニル単量体を構成成分とすることが好ましく、重合反応で高分子量化することにより得られる。 The (meth) acrylic elastomer (component A) preferably comprises two or more (meth) acrylic monomers and, if necessary, other copolymerizable vinyl monomers as constituent components. It can be obtained by increasing the molecular weight.
(メタ)アクリル単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル、(メタ)アクリル酸ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル等が挙げられる。なお、本明細書において、添え字のないアルキル基名は、特に記載のない限り、n-、iso-、sec-、tert-等の異性体を含み、(メタ)アクリルと示される場合、メタクリル及びアクリルの両者を意味する。 Examples of the (meth) acrylic monomer include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, (meth) 2-ethylhexyl acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, Examples thereof include ethoxyethyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, and the like. In this specification, unless otherwise specified, an alkyl group name without a subscript includes isomers such as n-, iso-, sec-, tert-, etc. And both acrylic.
(メタ)アクリル単量体の量は、構成成分中、20質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましく、80質量%以上がさらに好ましい。 The amount of the (meth) acrylic monomer is preferably 20% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and still more preferably 80% by mass or more in the constituent components.
その他共重合可能なビニル単量体としては、スチレン、α-メチルスチレン、酢酸ビニル、エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン、無水マレイン酸等が挙げられ、これらの中では、スチレン、α−メチルスチレン及びエチレンが好ましく、これらのビニル単量体は、本発明の目的を損なわない範囲(好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下)で併用されていてもよい。 Other copolymerizable vinyl monomers include styrene, α-methylstyrene, vinyl acetate, ethylene, propylene, butadiene, isoprene, maleic anhydride, etc. Among these, styrene, α-methylstyrene and Ethylene is preferred, and these vinyl monomers may be used in combination within a range that does not impair the object of the present invention (preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and further preferably 10% by mass or less). Good.
(メタ)アクリルエラストマーを得るための単量体の重合方法として、例えば、ラジカル重合法、リビングアニオン重合法、リビングラジカル重合法等が挙げられる。また、重合の形態として、例えば、溶液重合法、エマルジョン重合法、懸濁重合法、塊状重合法等が挙げられる。 Examples of the monomer polymerization method for obtaining the (meth) acryl elastomer include a radical polymerization method, a living anion polymerization method, a living radical polymerization method, and the like. Examples of the polymerization form include a solution polymerization method, an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, and a bulk polymerization method.
成分Aは、ハードセグメントとソフトセグメントとから構成されるブロック共重合体であることが好ましく、ハードセグメントを構成するブロックを2個以上、及びソフトセグメントを構成するブロックを1個以上、備えるブロック共重合体であることがより好ましく、ソフトセグメントを構成するブロック1個の両側に、ハードセグメントを構成するブロック2個を備えるトリブロック共重合体であることがさらに好ましい。トリブロック共重合体の割合は、成分A中、60質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましい。また、成分Aはトリブロック共重合体以外にジブロック共重合体及びマルチブロック共重合体を含んでいてもよい。 Component A is preferably a block copolymer composed of a hard segment and a soft segment. A block copolymer comprising two or more blocks constituting a hard segment and one or more blocks constituting a soft segment. A polymer is more preferable, and a triblock copolymer having two blocks constituting a hard segment on both sides of one block constituting a soft segment is further preferred. The proportion of the triblock copolymer in component A is preferably 60% by mass or more, and more preferably 70% by mass or more. Component A may contain a diblock copolymer and a multiblock copolymer in addition to the triblock copolymer.
成分Aが熱可塑性エラストマーとしての特性を発現するためには、室温以上のガラス転移温度を有するハードセグメントを有していることが好ましい。 In order for the component A to exhibit the properties as a thermoplastic elastomer, it is preferable to have a hard segment having a glass transition temperature of room temperature or higher.
ハードセグメントを構成するブロックのガラス転移温度は、組成物の常用温度領域での強靭性を保つ観点から、20〜200℃が好ましく、30〜180℃がより好ましく、50〜150℃がさらに好ましい。ハードセグメントを構成するブロックのガラス転移温度が低すぎると得られる組成物が耐熱性の不足するものとなる場合があり、ガラス転移温度が200℃を超えるブロックは原料の入手が難しい。 The glass transition temperature of the block constituting the hard segment is preferably 20 to 200 ° C, more preferably 30 to 180 ° C, and even more preferably 50 to 150 ° C from the viewpoint of maintaining toughness in the normal temperature range of the composition. If the glass transition temperature of the block constituting the hard segment is too low, the resulting composition may have insufficient heat resistance, and it is difficult to obtain raw materials for blocks having a glass transition temperature exceeding 200 ° C.
ハードセグメントを構成するビニル単量体は、(メタ)アクリル単量体の1種又は2種以上であることが好ましい。かかる(メタ)アクリル単量体としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル、(メタ)アクリル酸ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル等が挙げられる。これらの中では、経済性の観点から、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル及びメタアクリル酸ブチルが好ましく、メタアクリル酸メチルがより好ましい。 The vinyl monomer constituting the hard segment is preferably one or more of (meth) acrylic monomers. Such (meth) acrylic monomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, (meth) acrylic. 2-ethylhexyl acid, cyclohexyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, ( Examples include ethoxyethyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, and the like. In these, from a viewpoint of economical efficiency, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, and butyl methacrylate are preferable, and methyl methacrylate is more preferable.
ハードセグメントを構成するビニル単量体には、上記(メタ)アクリル単量体が含まれていることが好ましいが、本発明の目的を損なわない範囲(好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下)で、他の単量体が含まれていてもよい。また、重合反応で高分子量化することによりハードセグメントとすることもできる。 The vinyl monomer constituting the hard segment preferably contains the (meth) acrylic monomer, but does not impair the object of the present invention (preferably 30% by mass or less, more preferably 20%). Or less, more preferably 10% by weight or less), and other monomers may be contained. Moreover, it can also be set as a hard segment by high molecular weight by a polymerization reaction.
共重合可能なビニル単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、α−オレフィン、スチレン、α‐メチルスチレン、アクリロニトリル、パラヒドロキシスチレン、ビニルアルコール、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、メタアクリルアミド、メチルビニルエーテル、ビニルベンゾエート、マレイン酸、N-シクロヘキシルマレイミド等が挙げられ、これらの中では、スチレン、α−メチルスチレン及びエチレンが好ましい。 Examples of the copolymerizable vinyl monomer include ethylene, propylene, α-olefin, styrene, α-methylstyrene, acrylonitrile, parahydroxystyrene, vinyl alcohol, acrylic acid, methacrylic acid, acrylamide, methacrylamide, and methyl vinyl ether. , Vinyl benzoate, maleic acid, N-cyclohexylmaleimide, and the like. Among these, styrene, α-methylstyrene and ethylene are preferable.
ソフトセグメントを構成するブロックのガラス転移温度は、-100〜19℃が好ましく、-80〜10℃がより好ましく、-70〜0℃がさらに好ましい。ソフトセグメントを構成するブロックのガラス転移温度が高すぎると得られる組成物が柔軟性の不足するものとなる場合があり、ガラス転移温度が-100℃より低いブロックは原料の入手が難しい。 The glass transition temperature of the block constituting the soft segment is preferably −100 to 19 ° C., more preferably −80 to 10 ° C., and further preferably −70 to 0 ° C. If the glass transition temperature of the block constituting the soft segment is too high, the resulting composition may be insufficient in flexibility, and it is difficult to obtain raw materials for blocks having a glass transition temperature lower than −100 ° C.
ソフトセグメントを構成するビニル単量体は、アクリル単量体の1種又は2種以上であることが好ましい。かかるアクリル単量体としては、エステル交換触媒との反応性が高い点で、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸エトキシエチル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸フェニルエチル等が好ましい。 The vinyl monomer constituting the soft segment is preferably one or more of acrylic monomers. As such an acrylic monomer, ethyl acrylate, butyl acrylate, methoxyethyl acrylate, ethoxyethyl acrylate, benzyl acrylate, phenylethyl acrylate and the like are preferable because of high reactivity with the transesterification catalyst.
また、ソフトセグメントのガラス転移温度が19℃以下となるためのソフトセグメントを構成するアクリル単量体としては、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸sec−ブチル、アクリル酸n−ヘキシル、アクリル酸エチルヘキシル、アクリル酸n−へプチル、アクリル酸n−オクチル及びアクリル酸フェニルエチルからなる群より選ばれた少なくとも1種が好ましく、上記のハードセグメントと相溶し難く、相分離構造となりやすい観点から、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸n-ヘキシル、アクリル酸n-へプチル及びアクリル酸n-オクチルからなる群より選ばれた少なくとも1種がより好ましく、アクリル酸n-ブチルがさらに好ましい。 Moreover, as an acrylic monomer which comprises the soft segment for the glass transition temperature of a soft segment to be 19 degrees C or less, acrylate acrylate, n-butyl acrylate, acrylate sec-butyl, acrylate acrylate At least one selected from the group consisting of hexyl, ethyl hexyl acrylate, n-heptyl acrylate, n-octyl acrylate, and phenylethyl acrylate is preferable, and it is difficult to be compatible with the hard segment and has a phase separation structure. From an easy viewpoint, at least one selected from the group consisting of n-propyl acrylate, n-butyl acrylate, n-hexyl acrylate, n-heptyl acrylate and n-octyl acrylate is more preferable, and acrylic acid n-Butyl is more preferred.
ソフトセグメントを構成するビニル単量体には、上記アクリル単量体が含まれていることが好ましいが、本発明の目的を損なわない範囲(好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下)で、他の単量体が含まれていてもよい。 The vinyl monomer constituting the soft segment preferably contains the acrylic monomer, but does not impair the object of the present invention (preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less). And more preferably 10% by mass or less), and other monomers may be contained.
高分子のガラス転移温度を測定する方法としては、示差走査熱量測定(DSC)、動的粘弾性測定、熱膨張測定(TMA)などが知られているが、本発明では、ハードセグメントとソフトセグメントの両方を含むブロック共重合体において、ハードセグメントとソフトセグメントの両方の値を正確に測定することができる方法として一般的なのが動的粘弾性測定であり、温度を変えて粘弾性測定を行い、誘電正接Tanδのピークからガラス転移温度を決定する方法が知られている。従って、本発明におけるハードセグメントとソフトセグメントのガラス転移温度には、動的粘弾性測定により測定されたガラス転移温度を用いる。 As a method for measuring the glass transition temperature of a polymer, differential scanning calorimetry (DSC), dynamic viscoelasticity measurement, thermal expansion measurement (TMA) and the like are known. In the present invention, a hard segment and a soft segment are used. In block copolymers containing both, dynamic viscoelasticity measurement is a common method that can accurately measure both hard segment and soft segment values. A method for determining the glass transition temperature from the peak of the dielectric loss tangent Tan δ is known. Therefore, the glass transition temperature measured by dynamic viscoelasticity measurement is used for the glass transition temperature of the hard segment and the soft segment in the present invention.
成分Aにおけるハードセグメントとソフトセグメントの質量比(ハードセグメント/ソフトセグメント)は、成分Aに適度な柔軟性を付与する観点から、10/90〜70/30が好ましく、15/85〜60/40がより好ましい。 The mass ratio of the hard segment to the soft segment in component A (hard segment / soft segment) is preferably 10/90 to 70/30 from the viewpoint of imparting appropriate flexibility to component A, and 15/85 to 60/40. Is more preferable.
成分Aとして利用可能な市販品としては、(株)クラレ製のクラリティ、アルケマ製のナノストレングス、(株)カネカ製のナブスター等が挙げられる。 Examples of commercially available products that can be used as Component A include Clarity from Kuraray Co., Ltd., Nanostrength from Arkema, and Nabster from Kaneka.
成分Aの重量平均分子量は、引張強度等の機械的物性の観点から、2万以上が好ましく、3万以上がより好ましく、4万以上がさらに好ましい。また、取り扱いが容易であり、射出成形等の成形体の製造にも適した溶融粘度を維持する観点から、100万以下が好ましく、80万以下がより好ましく、70万以下がさらに好ましい。これらの観点から、成分Aの重量平均分子量は、2万〜100万が好ましく、3万〜80万がより好ましく、4万〜70万がさらに好ましい。 The weight average molecular weight of Component A is preferably 20,000 or more, more preferably 30,000 or more, and further preferably 40,000 or more, from the viewpoint of mechanical properties such as tensile strength. Further, from the viewpoint of easy handling and maintaining a melt viscosity suitable for production of a molded article such as injection molding, it is preferably 1 million or less, more preferably 800,000 or less, and further preferably 700,000 or less. From these viewpoints, the weight average molecular weight of Component A is preferably 20,000 to 1,000,000, more preferably 30,000 to 800,000, and further preferably 40,000 to 700,000.
また、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との関係では、Mw/Mnで、1〜5が好ましく、1.1〜3がより好ましい。 Further, in the relationship between the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn), Mw / Mn is preferably 1 to 5, and more preferably 1.1 to 3.
本発明において、成分Aは、エステル交換触媒やラジカル重合開始剤等により、原料段階の成分Aの重合平均分子量よりも高分子量化されたものであってもよい。その場合の重量平均分子量の分布は幅広いものや多峰性(2個以上のピークを有する)の分布となるが、上記重量平均分子量は、全体を平均した分子量とする。 In the present invention, the component A may be one having a higher molecular weight than the polymerization average molecular weight of the component A in the raw material stage by a transesterification catalyst, a radical polymerization initiator, or the like. In this case, the distribution of the weight average molecular weight is broad or multimodal (having two or more peaks), and the weight average molecular weight is the average molecular weight.
成分AのA硬さは、組成物の柔軟性の観点から、5〜90が好ましく、10〜80がより好ましい。なお、A硬さとは、JIS K 6253に規定されたデュロメータタイプA硬さを意味する。デュロメータタイプA硬さが90を超える場合は、測定精度が下がるため、デュロメータタイプD硬さを併用して比較することも行われるが、A硬さの値が大きいものの方がより硬いという相対比較の目的であればA硬さで評価しても差し支えない。 The A hardness of Component A is preferably 5 to 90, more preferably 10 to 80, from the viewpoint of the flexibility of the composition. In addition, A hardness means the durometer type A hardness prescribed | regulated to JISK6253. If the durometer type A hardness exceeds 90, the measurement accuracy will drop, so a comparison is also made using the durometer type D hardness, but the relative comparison that the value of the A hardness is higher is harder If it is the purpose of the above, it may be evaluated by A hardness.
成分Aの流動開始温度は、組成物の耐熱性の観点から、80℃以上が好ましく、組成物の熱可塑性(流動性)の観点から、220℃以下が好ましい。これらの観点から、成分Aの流動開始温度は、80〜220℃が好ましく、100〜200℃がより好ましい。 The flow start temperature of component A is preferably 80 ° C. or higher from the viewpoint of heat resistance of the composition, and preferably 220 ° C. or lower from the viewpoint of thermoplasticity (fluidity) of the composition. From these viewpoints, the flow start temperature of component A is preferably 80 to 220 ° C, and more preferably 100 to 200 ° C.
成分Bは、エポキシ基と反応可能な官能基を有する熱可塑性樹脂であり、成分Aと相分離を起こすためには結晶性であることが好ましく、耐熱性を付与する観点から、融点が高い結晶性の熱可塑性樹脂であることが好ましい。 Component B is a thermoplastic resin having a functional group capable of reacting with an epoxy group and is preferably crystalline in order to cause phase separation with Component A, and has a high melting point from the viewpoint of imparting heat resistance. A thermoplastic resin is preferable.
熱可塑性樹脂の融点は、組成物の耐熱性の観点から、100℃以上であり、好ましくは180℃以上、より好ましくは200℃以上である。また、成形性の観点から、350℃以下であり、好ましくは300℃以下、より好ましくは280℃以下である。熱可塑性樹脂の融点は、100〜350℃であり、好ましくは180〜300℃、より好ましくは200〜280℃である。結晶性の熱可塑性樹脂とは、示差走査熱量分析計(DSC)において融点が観測される熱可塑性樹脂のことをいうのが一般的であり、融点の値はDSCを用いるが、多くのものがガラス転移温度も有しており、ガラス転移温度についてはDSCでも測定可能であるものの、動的粘弾性測定の方がより精密な値を得ることができる。 The melting point of the thermoplastic resin is 100 ° C. or higher, preferably 180 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher, from the viewpoint of the heat resistance of the composition. Further, from the viewpoint of moldability, it is 350 ° C. or lower, preferably 300 ° C. or lower, more preferably 280 ° C. or lower. The melting point of the thermoplastic resin is 100 to 350 ° C, preferably 180 to 300 ° C, more preferably 200 to 280 ° C. The crystalline thermoplastic resin generally refers to a thermoplastic resin whose melting point is observed in a differential scanning calorimeter (DSC), and the melting point value is DSC. Although it also has a glass transition temperature, the glass transition temperature can be measured by DSC, but the dynamic viscoelasticity measurement can obtain a more precise value.
本発明において、エポキシ基と反応可能な官能基としては、水酸基、カルボキシル基、酸無水物基、アミド基、アミノ基等が挙げられ、成分Bとしての熱可塑性樹脂は、これらの官能基の1種又は2種以上を熱可塑性樹脂の主鎖又は側鎖に有する。 In the present invention, examples of the functional group capable of reacting with an epoxy group include a hydroxyl group, a carboxyl group, an acid anhydride group, an amide group, an amino group, and the like. It has a seed or two or more kinds in the main chain or side chain of the thermoplastic resin.
エポキシ基と反応可能な官能基を有していない熱可塑性樹脂は、相溶化剤である成分Cと反応しないため、成分Aへの分散が悪く、柔軟性及び耐熱性が良好な熱可塑性エラストマーを得ることができない。 A thermoplastic resin that does not have a functional group capable of reacting with an epoxy group does not react with component C, which is a compatibilizing agent, and therefore, a thermoplastic elastomer that is poorly dispersed in component A and has good flexibility and heat resistance. Can't get.
成分Bの具体例としては、ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン12、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリメタクリルスチレン(MS)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)樹脂、アクリロニトリル−スチレン(AS)樹脂、ポリアセタール樹脂(POM)、ノリル樹脂(PPO)、ポリ塩化ビニル(PVC)等の重合体が挙げられるが、耐熱性(高い融点)及び成分Aとの非相溶性の観点から、芳香族ポリエステル及び/又はポリアミドが好ましい。芳香族ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等が好ましく、ポリアミドとしては、ナイロン6、ナイロン6,6等が好ましい。これらの中の複数を併用することも好ましいが、より好ましいのは、ポリエチレンテレフタレート及び/又はポリブチレンテレフタレートである。 Specific examples of component B include nylon 6, nylon 6,6, nylon 12, polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate, polypropylene, polyethylene, polymethyl methacrylate, polystyrene, polymethacrylstyrene ( MS), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin, acrylonitrile-styrene (AS) resin, polyacetal resin (POM), noryl resin (PPO), polyvinyl chloride (PVC), and the like. From the viewpoint of (high melting point) and incompatibility with component A, aromatic polyesters and / or polyamides are preferred. As the aromatic polyester, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate and the like are preferable, and as the polyamide, nylon 6, nylon 6,6 and the like are preferable. Although it is preferable to use a plurality of these in combination, polyethylene terephthalate and / or polybutylene terephthalate are more preferable.
成分Bがポリエステルの場合、分子末端の官能基としては、水酸基とカルボキシル基が存在する。本発明において成分Bとして用いられるポリエステルの分子末端の水酸基、及びカルボキシル基のそれぞれの存在量は特に限定されるものではなく一般的なものを用いることができるが、例えば、成分Bがポリエステルである場合、カルボキシル基の量の指標である酸価は、0.1〜100ミリ当量/kgが好ましい。より具体的には、酸価は、0.1ミリ当量/kg以上が好ましく、1ミリ当量/kg以上がより好ましく、3ミリ当量/kg以上がさらに好ましく、5ミリ当量/kg以上がさらに好ましい。また、100ミリ当量/kg以下が好ましく、80ミリ当量/kg以下がより好ましく、70ミリ当量/kg以下がさらに好ましく、60ミリ当量/kg以下がさらに好ましい。なお、ポリエステル樹脂の酸価は、十分に乾燥させた試料200mgを熱ベンジルアルコール10mlに溶解させ、溶液を冷却後、クロロホルム10ml及びフェノールレッドを加えて、1/25規定の酒精カリ溶液(KOHのメタノール溶液)で滴定して測定する。また、ポリエステルの水酸基価は、ポリエステルのヒドロキシル末端基とカルボキシル末端基の和である末端基濃度を測定し、そこから酸価(カルボキシル末端基濃度)を差し引くことによって算出する。末端基濃度は、ポリエステルのヒドロキシル末端にコハク酸を結合させ、コハク酸由来のカルボキシル末端基とポリエステル自体が持つカルボキシル基の総和(=全酸価)として測定する。水酸基価=全酸価−酸価により算出する。 When Component B is polyester, hydroxyl groups and carboxyl groups exist as functional groups at the molecular ends. In the present invention, the abundances of hydroxyl groups and carboxyl groups at the molecular terminals of the polyester used as component B in the present invention are not particularly limited, and general ones can be used. For example, component B is polyester. In this case, the acid value that is an index of the amount of the carboxyl group is preferably 0.1 to 100 meq / kg. More specifically, the acid value is preferably 0.1 meq / kg or more, more preferably 1 meq / kg or more, further preferably 3 meq / kg or more, and further preferably 5 meq / kg or more. Further, it is preferably 100 meq / kg or less, more preferably 80 meq / kg or less, further preferably 70 meq / kg or less, and further preferably 60 meq / kg or less. The acid value of the polyester resin was determined by dissolving 200 mg of a sufficiently dried sample in 10 ml of hot benzyl alcohol, cooling the solution, adding 10 ml of chloroform and phenol red, and adding 1/25 normal alcoholic potash solution (KOH Titration with methanol solution) and measurement. The hydroxyl value of the polyester is calculated by measuring the end group concentration which is the sum of the hydroxyl end group and the carboxyl end group of the polyester, and subtracting the acid value (carboxyl end group concentration) therefrom. The terminal group concentration is measured as the sum of the carboxyl terminal groups derived from succinic acid and the carboxyl groups of the polyester itself (= total acid value) by binding succinic acid to the hydroxyl terminal of the polyester. Calculated by hydroxyl value = total acid value−acid value.
また、成分Bがポリアミドの場合、分子末端官能基は、一般的にカルボキシル基とアミノ基である。本発明において成分Bとして用いられるポリアミドの分子末端のカルボキシル基とアミノ基のそれぞれの存在量は特に限定されるものではなく一般的なものを用いることができるが、成分Bがポリアミドである場合、末端アミノ基濃度は、10〜200μmol/gが好ましい。より具体的には、末端アミノ基濃度は、10μmol/g以上が好ましく、15μmol/g以上がより好ましく、20μmol/g以上がさらに好ましく、30μmol/g以上がさらに好ましい。また、200μmol/g以下が好ましく、190μmol/g以下がより好ましく、180μmol/g以下がさらに好ましく、170μmol/g以下がさらに好ましい。なお、末端アミノ基濃度及び末端カルボキシル基濃度は、1H-NMRにより、各末端基に対応する特性シグナルの積分値から求める。 When component B is polyamide, the molecular end functional groups are generally carboxyl groups and amino groups. The amount of each carboxyl group and amino group at the molecular end of the polyamide used as component B in the present invention is not particularly limited, and general ones can be used, but when component B is polyamide, The terminal amino group concentration is preferably 10 to 200 μmol / g. More specifically, the terminal amino group concentration is preferably 10 μmol / g or more, more preferably 15 μmol / g or more, further preferably 20 μmol / g or more, and further preferably 30 μmol / g or more. Further, it is preferably 200 μmol / g or less, more preferably 190 μmol / g or less, further preferably 180 μmol / g or less, and further preferably 170 μmol / g or less. The terminal amino group concentration and terminal carboxyl group concentration are determined from the integrated value of the characteristic signal corresponding to each terminal group by 1 H-NMR.
本発明の組成物における成分Aと成分Bの質量比は、成分Aが多い方が耐酸性が高くなり、また成分Bが多い方が耐熱老化性に優れるため、バランスの観点から、20/80〜75/25であり、好ましくは25/75〜70/30、より好ましくは30/70〜65/35である。 The mass ratio of component A to component B in the composition of the present invention is such that the more component A, the higher the acid resistance, and the more component B, the better the heat aging resistance. It is -75/25, Preferably it is 25 / 75-70 / 30, More preferably, it is 30 / 70-65 / 35.
成分Aと成分Bの合計量は、熱可塑性エラストマー組成物中、10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、30質量%以上がさらに好ましい。 The total amount of component A and component B is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and further preferably 30% by mass or more in the thermoplastic elastomer composition.
成分Cを構成する単量体単位には、2つの態様、即ち
第一の態様:SP値が17.5〜25.0である単量体単位(単量体単位c1)を50質量%以上含む単量体単位、及び
第二の態様:(メタ)アクリルモノマー、スチレン及びスチレン誘導体からなる群より選ばれた少なくとも1種の単量体単位(単量体単位c2)を50質量%以上含む単量体単位(単量体単位c2が2種以上の単量体単位からなる場合は、その総量が50質量%以上であることを意味する)
があり、単量体単位c1とc2は成分Aとの親和性が良好である点で共通している。なお、第一の態様と第二の態様は、便宜上区分したものであり、両者に共通した単量体もある。即ち、SP値が17.5〜25.0である、(メタ)アクリルモノマー、スチレン及びスチレン誘導体はいずれの態様にも該当する。
The monomer unit constituting Component C is a monomer containing 50 mass% or more of two embodiments, that is, the first embodiment: a monomer unit (monomer unit c1) having an SP value of 17.5 to 25.0. Unit and second aspect: monomer unit containing at least 50% by mass of at least one monomer unit (monomer unit c2) selected from the group consisting of (meth) acrylic monomers, styrene and styrene derivatives (When the monomer unit c2 is composed of two or more types of monomer units, it means that the total amount is 50% by mass or more)
The monomer units c1 and c2 are common in that the affinity with the component A is good. The first embodiment and the second embodiment are separated for convenience, and some monomers are common to both. That is, (meth) acrylic monomers, styrene and styrene derivatives having an SP value of 17.5 to 25.0 correspond to any of the embodiments.
第一の態様において、単量体単位c1を特定するためのSP値は、Solubility Parameterとして広く知られている。本発明におけるSP値(δ)は以下の推算式により求める。 In the first embodiment, the SP value for specifying the monomer unit c1 is widely known as a Solubility Parameter. The SP value (δ) in the present invention is determined by the following estimation formula.
VanKrevelenの推算式
[VanKrevelen]Solubilityparameter:δ
δ=(Ecoh/V)0.5
Ecoh=ΣEcoh,i
単位 : (J/cm3)0.5
推算に必要な物性値
V:構成繰り返し単位(CRU)のモル体積[cm3/mol]
原子団寄与法で計算される物理量
Ecoh:Hoftyzer&VanKrevelenのモル凝集エネルギー[J/mol]
原子団パラメータ
Ecoh,i:i番目のモル凝集エネルギーに対する原子団パラメータ[J/mol]
VanKrevelen's formula
[VanKrevelen] Solubilityparameter: δ
δ = (Ecoh / V) 0.5
Ecoh = ΣEcoh, i
Unit: (J / cm 3 ) 0.5
Physical property values required for estimation
V: molar volume of constituent repeating unit (CRU) [cm 3 / mol]
Physical quantities calculated by group contribution method
Ecoh: molar cohesive energy of Hoftyzer & VanKrevelen [J / mol]
Group parameters
Ecoh, i: Group parameter for i-th molar cohesive energy [J / mol]
SP値が17.5〜25.0である単量体単位(カッコ内数値はSP値)としては、スチレン(18.82)、α−メチルスチレン(19.55)、メタクリル酸メチル(18.54)、アクリル酸n−ブチル(18.12)、アクリル酸エチル(18.83)、アクリル酸メチル(19.13)、アクリル酸メトキシエチル(19.43)、酢酸ビニル(19.13)等が挙げられる。 As monomer units having an SP value of 17.5 to 25.0 (the values in parentheses are SP values), styrene (18.82), α-methylstyrene (19.55), methyl methacrylate (18.54), n-butyl acrylate (18.12) ), Ethyl acrylate (18.83), methyl acrylate (19.13), methoxyethyl acrylate (19.43), vinyl acetate (19.13) and the like.
なお、例えば、エチレンやプロピレン等のSP値が17.5未満のオレフィンは、本発明における成分Cの主要な単量体単位としてはふさわしくないものである。SP値が17.5未満のオレフィン(カッコ内数値はSP値)としては、エチレン(16.00)、プロピレン(17.04)等が挙げられる。 For example, olefins having an SP value of less than 17.5, such as ethylene and propylene, are not suitable as the main monomer unit of component C in the present invention. Examples of olefins having an SP value of less than 17.5 (the values in parentheses are SP values) include ethylene (16.00) and propylene (17.04).
単量体単位c1のSP値は、成分Aとの親和性の観点から、17.5以上であり、好ましくは17.8以上、より好ましくは18.0以上である。また、25.0以下であり、好ましくは23.0以下、より好ましくは22.0以下であり、さらに好ましくは21.0以下であり、さらに好ましくは20.0以下である。これらの観点から、単量体単位c1のSP値は、17.5〜25.0であり、好ましくは17.8〜23.0であり、より好ましくは18.0〜22.0であり、さらに好ましくは18.0〜21.0であり、さらに好ましくは18.0〜20.0である。 From the viewpoint of affinity with Component A, the SP value of the monomer unit c1 is 17.5 or more, preferably 17.8 or more, more preferably 18.0 or more. Moreover, it is 25.0 or less, Preferably it is 23.0 or less, More preferably, it is 22.0 or less, More preferably, it is 21.0 or less, More preferably, it is 20.0 or less. From these viewpoints, the SP value of the monomer unit c1 is 17.5 to 25.0, preferably 17.8 to 23.0, more preferably 18.0 to 22.0, still more preferably 18.0 to 21.0, and still more preferably. 18.0 to 20.0.
単量体単位c1の割合が、成分Cの単量体単位中、50質量%以上であると、成分Aとの親和性が向上し、成分A中に成分Bをより良好に分散させることができる。単量体単位c1の割合は60質量%以上がより好ましく、70質量%以上がさらに好ましく、80質量%以上がより好ましい。 When the proportion of the monomer unit c1 is 50% by mass or more in the monomer unit of the component C, the affinity with the component A is improved, and the component B can be more favorably dispersed in the component A. it can. The proportion of the monomer unit c1 is more preferably 60% by mass or more, further preferably 70% by mass or more, and more preferably 80% by mass or more.
本発明においては、SP値の特定が難しい単量体単位でも、(メタ)アクリルモノマー、スチレン及びスチレン誘導体であれば、成分Cの主要な単量体単位として使用可能である。 In the present invention, even a monomer unit whose SP value is difficult to specify can be used as the main monomer unit of Component C as long as it is a (meth) acryl monomer, styrene, or a styrene derivative.
そこで、成分Cの単量体単位の第二の態様は、(メタ)アクリルモノマー、スチレン及びスチレン誘導体からなる群より選ばれた少なくとも1種の単量体単位(単量体単位c2)を含むものである。 Therefore, the second embodiment of the monomer unit of component C includes at least one monomer unit (monomer unit c2) selected from the group consisting of (meth) acrylic monomers, styrene and styrene derivatives. It is a waste.
単量体単位c2として好適な(メタ)アクリルモノマーとしては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル、(メタ)アクリル酸ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル等が例示され、これらのなかでは、成分Aとの親和性の観点から、(メタ)アクリル酸のアルキル(炭素数1〜6)エステル及び(メタ)アクリル酸グリシジルが好ましい。(メタ)アクリル酸グリシジル等は水素結合が強いためSP値の特定が難しいが、成分Aとの親和性が大きく、単量体単位c2として好ましいものである。 Suitable (meth) acrylic monomers as the monomer unit c2 include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and cyclohexyl (meth) acrylate. , Hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, ethoxyethyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, (meth ) Phenoxyethyl acrylate and the like are exemplified, and among these, from the viewpoint of affinity with Component A, alkyl (1-6) esters of (meth) acrylic acid and glycidyl (meth) acrylate are preferred. Since glycidyl (meth) acrylate has a strong hydrogen bond, it is difficult to specify the SP value, but it has a high affinity with Component A and is preferable as the monomer unit c2.
スチレン誘導体とは、スチレンのアルファ位、オルト位、メタ位又はパラ位が炭素数1〜4の低級アルキル基、炭素数1〜4の低級アルコキシ基、カルボキシル基、ハロゲン原子等の置換基で置換された化合物を意味する。該置換基の分子量(原子量)は60以下が好ましく、50以下がより好ましく、40以下がさらに好ましい。スチレン誘導体の具体例としては、α−メチルスチレン、p−クロロスチレン等が挙げられる。 Styrene derivatives are substituted with substituents such as lower alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, lower alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms, carboxyl groups, and halogen atoms at the alpha, ortho, meta, or para positions of styrene. Means the compound formed. The molecular weight (atomic weight) of the substituent is preferably 60 or less, more preferably 50 or less, and still more preferably 40 or less. Specific examples of the styrene derivative include α-methylstyrene and p-chlorostyrene.
ただし、SP値が特定される単量体単位c2、即ち(メタ)アクリルモノマー、スチレン及びスチレン誘導体のなかで、SP値が、第一の態様の単量体単位c1に求められるSP値を外れるもの、即ちSP値が17.5未満のもの及び25.0を超えるものは、成分Aとの親和性が小さく、第二の態様においても、単量体単位c2から除かれる。例えば、単量体単位のSP値が17.5未満であるものとしては、炭素数が8以上のアルキル基を有する(メタ)アクリルモノマーのアルキルエステル等が挙げられる。 However, among the monomer unit c2 whose SP value is specified, that is, (meth) acrylic monomer, styrene and styrene derivatives, the SP value deviates from the SP value required for the monomer unit c1 of the first embodiment. Those having an SP value of less than 17.5 and more than 25.0 have low affinity with component A, and are excluded from the monomer unit c2 in the second embodiment. For example, those having an SP value of the monomer unit of less than 17.5 include alkyl esters of (meth) acrylic monomers having an alkyl group having 8 or more carbon atoms.
単量体単位c2の割合が、成分Cの単量体単位中、50質量%以上であると、成分Aとの親和性が向上し、成分A中に成分Bをより良好に分散させることができる。単量体単位c2の割合は60質量%以上がより好ましく、70質量%以上がさらに好ましく、80質量%以上がより好ましい。 When the proportion of the monomer unit c2 is 50% by mass or more in the monomer unit of the component C, the affinity with the component A is improved, and the component B can be more favorably dispersed in the component A. it can. The proportion of the monomer unit c2 is more preferably 60% by mass or more, further preferably 70% by mass or more, and more preferably 80% by mass or more.
以降、本明細書において、成分Cとは、特に記載のない限り、単量体単位c1を含む第一の態様の成分C及び単量体単位c2を含む第二の態様の成分Cの両者に該当する。 Hereinafter, in the present specification, unless otherwise specified, component C includes both component C of the first embodiment containing monomer unit c1 and component C of the second embodiment containing monomer unit c2. Applicable.
成分Cを構成する単量体単位は、(メタ)アクリルモノマーを10〜90質量%含み、スチレン又はスチレン誘導体を10〜90質量%含むものであることが好ましい。(メタ)アクリルモノマーを15〜80質量%(さらに好ましくは20〜70質量%)含み、スチレン又はスチレン誘導体を20〜85質量%(さらに好ましくは30〜80質量%)含むものであることがより好ましい。このような成分Cは、成分Aとの親和性が大きい(メタ)アクリルモノマーと、成分Bとの親和性が大きいスチレン又はスチレン誘導体とを構成単位として有するので、AB両成分の相溶化剤として効果的に作用できるため好ましい。 The monomer unit constituting Component C preferably contains 10 to 90% by mass of (meth) acrylic monomer and 10 to 90% by mass of styrene or a styrene derivative. More preferably, it contains 15 to 80% by mass (more preferably 20 to 70% by mass) of (meth) acrylic monomer and 20 to 85% by mass (more preferably 30 to 80% by mass) of styrene or a styrene derivative. Since such a component C has a (meth) acryl monomer having a high affinity with the component A and styrene or a styrene derivative having a high affinity with the component B as constituent units, it is used as a compatibilizer for both AB components. It is preferable because it can work effectively.
成分Cは、テトラヒドロフラン(THF)への溶解性を有することが必要であり、ビニル共重合体であることが好ましい。THFへの溶解性を有しないビニル共重合体(例えばアクリルゲル)は、成分Aとの親和性が不足し、成分A中に成分Bを良好に分散させることができない。THFへの溶解性を有するとは、具体的には25℃におけるTHFへの溶解度が5質量%以上であることを意味する。該溶解度が10質量%以上であることがより好ましく、15質量%以上であることがさらに好ましい。 Component C needs to have solubility in tetrahydrofuran (THF), and is preferably a vinyl copolymer. A vinyl copolymer having no solubility in THF (for example, acrylic gel) has insufficient affinity with Component A, and Component B cannot be well dispersed in Component A. Specifically, having solubility in THF means that the solubility in THF at 25 ° C. is 5% by mass or more. The solubility is more preferably 10% by mass or more, and further preferably 15% by mass or more.
成分Cは、1分子中に平均2個以上、好ましくは2.5〜20個、より好ましくは3〜10個のエポキシ基を有する。平均エポキシ基数が2個未満であると、成分Bとの反応性が低くなり相溶化剤しての機能を果たさない。その結果、成分Bの分散安定性が低下し、課題を解決できない。すなわち、柔軟性及び耐熱性が優れる成形体を与えることができ、かつ、該成形体が優れた柔軟性及び耐熱性を発揮するための成形温度依存性が小さい組成物が得られない。 Component C has an average of 2 or more, preferably 2.5 to 20, more preferably 3 to 10 epoxy groups per molecule. When the average number of epoxy groups is less than 2, the reactivity with the component B becomes low and the function as a compatibilizing agent is not achieved. As a result, the dispersion stability of component B decreases, and the problem cannot be solved. That is, a molded product having excellent flexibility and heat resistance can be provided, and a composition having a small molding temperature dependency for exhibiting excellent flexibility and heat resistance cannot be obtained.
成分Cのエポキシ価は、相溶化剤としての効果の観点から、0.5〜5meq/gが好ましく、0.7〜3meq/gがより好ましい。 The epoxy value of component C is preferably 0.5 to 5 meq / g, more preferably 0.7 to 3 meq / g, from the viewpoint of the effect as a compatibilizing agent.
成分Cとして利用可能な市販品としては、東亞合成(株)製のアルフォンUGシリーズ、日油(株)製のマープルーフGシリーズ、BASF製のジョンクリルADRシリーズ等が挙げられる。 Examples of commercially available products that can be used as component C include Alfon UG series manufactured by Toagosei Co., Ltd., Marproof G series manufactured by NOF Corporation, and Jonkrill ADR series manufactured by BASF.
成分Cは、成分Aや成分Bへの適度の親和性を保つ必要があるが、成分Cの重量平均分子量が10万を超えると、成分Aへの相溶性が低下する。また、1000未満であると、成分Aへの相溶性が高くなりすぎる。これらの観点から、成分Cの重量平均分子量は、1000以上が好ましく、3000以上がより好ましく、5000以上がさらに好ましい。また、10万以下が好ましく、8万以下がより好ましく、6万以下がさらに好ましい。成分Cの重量平均分子量は、1000〜10万が好ましく、3000〜8万がより好ましく、5000〜6万がさらに好ましい。 Component C needs to maintain an appropriate affinity for Component A and Component B, but if the weight average molecular weight of Component C exceeds 100,000, the compatibility with Component A decreases. On the other hand, if it is less than 1000, the compatibility with the component A becomes too high. From these viewpoints, the weight average molecular weight of Component C is preferably 1000 or more, more preferably 3000 or more, and further preferably 5000 or more. Moreover, 100,000 or less is preferable, 80,000 or less is more preferable, and 60,000 or less is more preferable. The weight average molecular weight of Component C is preferably 1,000 to 100,000, more preferably 3,000 to 80,000, and even more preferably 5,000 to 60,000.
成分Cの数平均分子量は、上記と同様に成分A中への成分Bの分散安定性の観点から、500〜5万が好ましく、1000〜4万がより好ましく、2000〜3万がさらに好ましい。 The number average molecular weight of Component C is preferably 500 to 50,000, more preferably 1,000 to 40,000, and even more preferably 2000 to 30,000 from the viewpoint of the dispersion stability of Component B in Component A as described above.
成分Cの好適な含有量は、成分A、B、Cの各々の化学組成や分子量のバランスの影響を受ける。さらに、成分Cは、化学的に成分Aと成分Bとの相溶性を上げる他に、成分A及び/又は成分Bの粘度を上昇させる効果もあるため、単純なパラメータ計算では予測が難しいが、成分Aと成分Bの合計量100質量部に対して、成分Cの含有量が0.1質量部以上であると、得られる樹脂組成物の耐熱性が高くなるため好ましく、好ましくは0.2質量部以上、より好ましくは0.3質量部以上である。また、成分Cの含有量は、組成物の硬度や未反応の成分Cの残留による耐熱老化性の低下を防止する観点から、成分Aと成分Bの合計量100質量部に対して、30質量部以下であり、好ましくは20質量部以下、より好ましくは10質量部以下である。これらの観点から、成分Cの含有量は、成分Aと成分Bの合計量100質量部に対して、0.1〜30質量部であり、好ましくは0.2〜20質量部、より好ましくは0.3〜10質量部である。 The preferred content of component C is affected by the balance of the chemical composition and molecular weight of each of components A, B, and C. Furthermore, since component C has the effect of increasing the viscosity of component A and / or component B in addition to chemically increasing compatibility between component A and component B, it is difficult to predict by simple parameter calculation. It is preferable that the content of component C is 0.1 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the total amount of component A and component B, because the resulting resin composition has high heat resistance, preferably 0.2 parts by mass or more, More preferably, it is 0.3 parts by mass or more. In addition, the content of component C is 30 masses with respect to the total amount of component A and component B of 100 parts by mass from the viewpoint of preventing the hardness of the composition and deterioration of heat aging resistance due to unreacted component C remaining. Part or less, preferably 20 parts by weight or less, more preferably 10 parts by weight or less. From these viewpoints, the content of component C is 0.1 to 30 parts by weight, preferably 0.2 to 20 parts by weight, more preferably 0.3 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of component A and component B. Part.
結晶性熱可塑性エラストマー(成分D)は、ポリエステルエラストマー、ポリウレタンエラストマー、ポリアミドエラストマー等が挙げられ、これらの中では、ポリエステルエラストマー及びポリウレタンエラストマーが好ましい。結晶性熱可塑性エラストマーが本発明の組成物に含まれることによって、組成物に柔軟性や延伸性が与えられる。複数のエラストマーを併用したり、エラストマー以外の結晶性熱可塑性樹脂とエラストマーを併用することも好ましい Examples of the crystalline thermoplastic elastomer (component D) include polyester elastomers, polyurethane elastomers, polyamide elastomers, and the like. Among these, polyester elastomers and polyurethane elastomers are preferable. By including a crystalline thermoplastic elastomer in the composition of the present invention, flexibility and stretchability are imparted to the composition. It is also preferable to use a plurality of elastomers in combination, or to use an elastomer in combination with a crystalline thermoplastic resin other than the elastomer.
ポリエステルエラストマーとしては、ハードセグメントとして芳香族ポリエステルブロックを有し、ソフトセグメントとして脂肪族ポリエーテルブロック、脂肪族ポリエステルブロック、又は脂肪族ポリカーボネートブロックを有するブロック共重合体を有することが好ましい。 The polyester elastomer preferably has an aromatic polyester block as a hard segment and a block copolymer having an aliphatic polyether block, an aliphatic polyester block, or an aliphatic polycarbonate block as a soft segment.
ハードセグメントである芳香族ポリエステルブロックは、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、1,4-又は2,6-ナフタレンジカルボン酸、4,4’-ジフェニルジカルボン酸、4,4’-ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’-ジフェニルスルホンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸又はそのアルキルエステルの1種又は2種以上と、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、4,4’-ジヒドロキシジビフェニル、2,2-ビス(4’-β-ヒドロキシエトキシジフェニル)プロパン等のジオールの1種又は2種以上との重縮合体であることが好ましい。市販品としては、例えば、「ペルプレンP−シリーズ」(東洋紡績株式会社製、商品名)、「ハイトレル」(東レ・デュポン株式会社製、商品名)、「フレクマー」(日本合成化学工業株式会社製、商品名)等が挙げられる。 Aromatic polyester blocks that are hard segments are phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, 1,4- or 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4'-diphenyldicarboxylic acid, 4,4'-diphenylether dicarboxylic acid, One or more of aromatic dicarboxylic acids such as 4,4′-diphenylsulfone dicarboxylic acid or alkyl esters thereof, ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol, hexamethylene glycol, 1,4- Polycondensation with one or more diols such as cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 4,4'-dihydroxydibiphenyl, 2,2-bis (4'-β-hydroxyethoxydiphenyl) propane It is preferable that it is a body. Commercially available products include, for example, “Perprene P-series” (trade name, manufactured by Toyobo Co., Ltd.), “Hytrel” (trade name, manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.), “Flexmer” (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industries, Ltd.). , Product name) and the like.
ソフトセグメントである脂肪族ポリエーテルブロックは主としてポリアルキレンエーテルグリコールからなることがより好ましい。脂肪族ポリエーテルブロックの質量平均分子量は、通常400〜6000が好ましく、前記脂肪族ポリエーテルブロックの含有量は、60〜90質量%が好ましい。脂肪族ポリエーテルブロックの含有量は、原料仕込み組成から換算される。 More preferably, the aliphatic polyether block which is a soft segment is mainly composed of polyalkylene ether glycol. The mass average molecular weight of the aliphatic polyether block is usually preferably from 400 to 6000, and the content of the aliphatic polyether block is preferably from 60 to 90% by mass. The content of the aliphatic polyether block is converted from the raw material composition.
ソフトセグメントである脂肪族ポリエステルブロックとしては、ポリε-カプロラクトン、ポリエナントラクトン、ポリカプリロラクトン、ポリブチレンアジペート等が挙げられる。市販品としては、例えば、「ペルプレンS−シリーズ」(東洋紡績株式会社製、商品名)等が挙げられる。 Examples of the aliphatic polyester block that is a soft segment include polyε-caprolactone, polyenanthlactone, polycaprylolactone, polybutylene adipate, and the like. Examples of commercially available products include “Perprene S-series” (trade name, manufactured by Toyobo Co., Ltd.).
ソフトセグメントである脂肪族ポリカーボネートブロックは、主として炭素数2〜12の脂肪族ジオール残基からなるものであることが好ましい。これらの脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2,4-ジエチル-1,5-ペンタンジオール、1,9-ノナンジオール、2-メチル-1,8-オクタンジオール等が挙げられる。得られる結晶性熱可塑性エラストマーの柔軟性や低温特性の点から、炭素数5〜12の脂肪族ジオールが好ましい。市販品としては、例えば、「ペルプレンC−シリーズ」(東洋紡績(株)製、商品名)等が挙げられる。 The aliphatic polycarbonate block which is a soft segment is preferably composed mainly of an aliphatic diol residue having 2 to 12 carbon atoms. Examples of these aliphatic diols include ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 2, 2-dimethyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 1,9-nonanediol, 2-methyl-1,8- And octanediol. An aliphatic diol having 5 to 12 carbon atoms is preferable from the viewpoint of flexibility and low temperature characteristics of the obtained crystalline thermoplastic elastomer. Examples of commercially available products include “Perprene C-series” (trade name, manufactured by Toyobo Co., Ltd.).
ポリウレタンエラストマー(TPU)としては、ジイソシアネートと短鎖グリコールとからなるハードセグメントと、ジイソシアネートと長鎖ポリオールとからなるソフトセグメントとを有するものが好ましく、式[I]: As the polyurethane elastomer (TPU), those having a hard segment composed of diisocyanate and short-chain glycol and a soft segment composed of diisocyanate and long-chain polyol are preferred, and the formula [I]:
(式中、Aはジイソシアネートと短鎖グリコールからなるハードセグメントを表し、Bはジイソシアネートと長鎖ポリオールとからなるソフトセグメントを表し、YはハードセグメントであるAとソフトセグメントであるBを連結するウレタン結合のジイソシアネート化合物の残基を表す。なお、この種のジイソシアネート化合物としては、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイシシアネート、キシレンジイソシアネート、4,4´−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の公知慣用のものが使用される。)
で表される構造の化合物であることがより好ましい。
(In the formula, A represents a hard segment composed of a diisocyanate and a short-chain glycol, B represents a soft segment composed of a diisocyanate and a long-chain polyol, and Y represents a urethane linking A, which is a hard segment, and B, which is a soft segment. Represents a residue of a bonded diisocyanate compound, and as this type of diisocyanate compound, known ones such as phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, xylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate are used. )
It is more preferable that it is a compound of the structure represented by these.
短鎖グリコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、ビスフェノールA等が挙げられる。 Examples of the short chain glycol include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, bisphenol A and the like.
長鎖ポリオールとしては、分子量が400〜6,000のポリ(アルキレンオキシド)グリコール(例えば、ポリエチレングリコール、ポリ(1,2-及び1,3-プロピレンオキシド)グリコール、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール、ポリ(ヘキサメチレンオキシド)グリコール等)のようなポリエーテル系のもの、又はポリアルキレンアジペート、ポリカプロラクトン、ポリカーボネート等のようなポリエステル系のもの等が挙げられる。 Long-chain polyols include poly (alkylene oxide) glycols having a molecular weight of 400 to 6,000 (eg, polyethylene glycol, poly (1,2- and 1,3-propylene oxide) glycol, poly (tetramethylene oxide) glycol, poly ( Polyether-based ones such as hexamethylene oxide) glycol and the like, or polyester-based ones such as polyalkylene adipate, polycaprolactone, polycarbonate and the like.
結晶性熱可塑性エラストマーには、様々な硬度のものがあることが知られており、本発明ではいずれでも用いることができるが、結晶性熱可塑性エラストマーのA硬さは、10〜95が好ましく、20〜90がより好ましい。 It is known that crystalline thermoplastic elastomers have various hardnesses, and any of them can be used in the present invention, but the A hardness of the crystalline thermoplastic elastomer is preferably 10 to 95, 20-90 is more preferable.
成分Dの含有量は、多いほど引張破断伸びが良くなることから、成分A 100質量部に対して、5質量部以上が好ましく、10質量部以上がより好ましく、15質量部以上がさらに好ましい。また、少ない方が柔軟性に優れることから、成分A 100質量部に対して、1000質量部以下が好ましく、800質量部以下がより好ましく、500質量部以下がさらに好ましい。これらの観点から、成分Dの含有量は、成分A 100質量部に対して、5〜1000質量部が好ましく、10〜800質量部がより好ましく、15〜500質量部がさらに好ましい。 The greater the content of component D, the better the tensile elongation at break. Therefore, it is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and even more preferably 15 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of Component A. Moreover, since the one where it is few is excellent in a softness | flexibility, 1000 mass parts or less are preferable with respect to 100 mass parts of component A, 800 mass parts or less are more preferable, and 500 mass parts or less are more preferable. From these viewpoints, the content of component D is preferably 5 to 1000 parts by mass, more preferably 10 to 800 parts by mass, and still more preferably 15 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of component A.
成分Dの含有量は、多いほど引張破断伸びが良くなることから、成分Aと成分Bの合計量100質量部に対して、35質量部以上であり、50質量部以上が好ましく、90質量部以上がより好ましい。また、耐酸性の観点から、成分Aと成分Bの合計量100質量部に対して、400質量部以下であり、300質量部以下が好ましく、250質量部以下がより好ましい。これらの観点から、成分Dの含有量は、成分Aと成分Bの合計量100質量部に対して、35〜400質量部であり、50〜300質量部が好ましく、90〜250質量部がより好ましい。 The greater the content of component D, the better the tensile elongation at break. Therefore, it is 35 parts by mass or more, preferably 50 parts by mass or more, and 90 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of component A and component B. The above is more preferable. Moreover, from an acid-resistant viewpoint, it is 400 mass parts or less with respect to 100 mass parts of total amounts of the component A and the component B, 300 mass parts or less are preferable and 250 mass parts or less are more preferable. From these viewpoints, the content of Component D is 35 to 400 parts by mass, preferably 50 to 300 parts by mass, and more preferably 90 to 250 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of Component A and Component B. preferable.
本発明の組成物において、成分Bの官能基と成分Cのエポキシ基との反応速度が遅いと、例えば、本発明の組成物を押出機等で製造する場合に、反応の程度が不足し、成分Bの分散径の安定性が損なわれることがある。そこで、本発明の組成物は、成分Bの官能基と成分Cのエポキシ基との反応を促進させるための触媒として、脂肪族カルボン酸金属塩(成分E)を含有していることが好ましい。成分Eが添加されることにより、成分Bが効果的に分散され、分散安定性がより良好な組成物が得られる。例えば、組成物が成分Bの融点を超えるような温度条件下に置かれたときでも、成分Bの良好な分散をより長時間維持することができる。このような効果を奏する理由は、成分Eにより成分Bと成分Cとの反応が円滑になり、成分Cが相溶化剤としてより効果的に機能するためと推測される。 In the composition of the present invention, when the reaction rate of the functional group of component B and the epoxy group of component C is slow, for example, when the composition of the present invention is produced with an extruder or the like, the degree of reaction is insufficient, The stability of the dispersion diameter of component B may be impaired. Therefore, the composition of the present invention preferably contains an aliphatic carboxylic acid metal salt (component E) as a catalyst for promoting the reaction between the functional group of component B and the epoxy group of component C. By adding Component E, Component B is effectively dispersed, and a composition with better dispersion stability is obtained. For example, even when the composition is placed under temperature conditions that exceed the melting point of Component B, good dispersion of Component B can be maintained for a longer time. The reason for having such an effect is presumed that the reaction between the component B and the component C is smoothed by the component E, and the component C functions more effectively as a compatibilizing agent.
脂肪族カルボン酸金属塩としては、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛等のステアリン酸金属塩、12-ヒドロキシステアリン酸ナトリウム、12-ヒドロキシステアリン酸カルシウム等の12-ヒドロキシステアリン酸金属塩等が挙げられる。 Examples of the aliphatic carboxylic acid metal salt include metal stearate such as sodium stearate, calcium stearate, aluminum stearate, zinc stearate, metal 12-hydroxystearate such as sodium 12-hydroxystearate and calcium 12-hydroxystearate. Examples include salts.
成分Eの含有量は、成分Aと成分Bの合計量100質量部に対して、0.001質量部以上が好ましく、0.005質量部以上がより好ましい。また、10質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましい。成分Eの含有量は、成分Aと成分Bの合計量100質量部に対して、0.001〜10質量部が好ましく、0.005〜5質量部がより好ましい。 The content of Component E is preferably 0.001 part by mass or more, and more preferably 0.005 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the total amount of Component A and Component B. Moreover, 10 mass parts or less are preferable, and 5 mass parts or less are more preferable. 0.001-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of total amounts of component A and component B, and, as for content of the component E, 0.005-5 mass parts is more preferable.
また、本発明では、さらに、エステル交換触媒(成分F)を併用することが好ましい。 In the present invention, it is further preferable to use a transesterification catalyst (component F) in combination.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、さらに、エステル交換触媒を含有することが好ましい。エステル交換触媒を配合することにより、得られる組成物の引張破断強度等が向上する。具体的には、引張試験において抗張積(強度と伸び率の積)が大きく、強度と伸びのバランスがより良好となる。このような効果を奏する理由は、エステル交換触媒により、成分Aの分子量を大きくさせることができ、場合によっては、部分架橋が形成される。エステル交換触媒が架橋剤として作用し、組成物の主成分である成分Aの高分子量化により、組成物がより強靭なものになるものと推測される。 The thermoplastic elastomer composition of the present invention preferably further contains a transesterification catalyst. By blending the transesterification catalyst, the tensile strength at break of the resulting composition is improved. Specifically, in the tensile test, the tensile product (product of strength and elongation) is large, and the balance between strength and elongation becomes better. The reason for such an effect is that the molecular weight of component A can be increased by the transesterification catalyst, and in some cases, a partial crosslink is formed. It is presumed that the transesterification catalyst acts as a cross-linking agent, and that the composition becomes tougher by increasing the molecular weight of component A, which is the main component of the composition.
成分Aの高分子量化及び部分架橋のための反応触媒としてエステル化触媒としては、一般的なポリエステル重合触媒を使用することができる。かかる触媒としては、例えば、三酸化アンチモン等のアンチモン系触媒、ブチル錫、オクチル錫、スタノキサン等の錫系触媒、チタン系アミネート、チタンアルコキシド等のチタン系触媒、ジルコニウム系アセチルアセトネート、ジルコニウムアルコキシド等のジルコニウム系触媒が挙げられ。これらの中では、チタン系触媒及びジルコニウム系触媒が好ましく、チタン系触媒がより好ましい。 A general polyester polymerization catalyst can be used as the esterification catalyst as a reaction catalyst for increasing the molecular weight of component A and partially crosslinking. Examples of such catalysts include antimony catalysts such as antimony trioxide, tin catalysts such as butyltin, octyltin, and stannoxane, titanium catalysts such as titanium aminates and titanium alkoxides, zirconium acetylacetonates, zirconium alkoxides, and the like. And zirconium-based catalysts. Among these, a titanium-based catalyst and a zirconium-based catalyst are preferable, and a titanium-based catalyst is more preferable.
チタン系触媒の具体例としては、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラオクチルチタネート等のチタンアルコキシド、チタンアセチルアセトネート、チタンテトラアセチルアセトネート、チタンエチルアセトアセテート、リン酸チタン化合物、チタンオクチレングリコレート、チタンエチルアセトアセテート等の有機溶剤可溶のキレート化合物、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタントリエタノールアミネート、チタントリブタノールアミネート、チタンジエタノールアミネート、チタンアミノエチルアミノエタノレート等の水溶性のキレート化合物等を挙げることができ、この中で好ましいのは水溶性のキレート化合物であり、より好ましくはチタンアルカノールアミネートである Specific examples of the titanium catalyst include titanium alkoxides such as tetraisopropyl titanate, tetranormal butyl titanate, butyl titanate dimer, tetraoctyl titanate, titanium acetylacetonate, titanium tetraacetylacetonate, titanium ethylacetoacetate, titanium phosphate compound , Organic solvent-soluble chelate compounds such as titanium octylene glycolate, titanium ethyl acetoacetate, titanium lactate ammonium salt, titanium lactate, titanium triethanolaminate, titanium tributanol aminate, titanium diethanolaminate, titanium aminoethylamino ethanol And water-soluble chelate compounds such as rate, and the like. Among these, water-soluble chelate compounds are preferred, and more preferred is tita. It is alkanol aminate
成分Fの含有量は、成分Aと成分Bの合計量100質量部に対して、0.01質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましい。また、エステル交換触媒の含有量は、成分Aの架橋により得られる組成物の熱可塑性が低下するのを抑制する観点から、10質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましい。成分Fの含有量は、成分Aと成分Bの合計量100質量部に対して、0.01〜10質量部が好ましく、0.1〜5質量部がより好ましい。 The content of Component F is preferably 0.01 parts by mass or more, and more preferably 0.1 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the total amount of Component A and Component B. Further, the content of the transesterification catalyst is preferably 10 parts by mass or less, and more preferably 5 parts by mass or less from the viewpoint of suppressing a decrease in thermoplasticity of the composition obtained by crosslinking of Component A. The content of Component F is preferably 0.01 to 10 parts by mass and more preferably 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of Component A and Component B.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、加熱条件下での本発明の組成物の特性の変化が抑制される観点から、熱安定剤を含有していてもよい。 The thermoplastic elastomer composition of the present invention may contain a thermal stabilizer from the viewpoint of suppressing changes in the properties of the composition of the present invention under heating conditions.
熱安定剤としては、リン含有化合物、ヒドラジド化合物、有機イオウ系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤等が挙げられるが、その他エステル交換触媒(成分F)とキレート形成する等して該触媒の活性を低減させる化合物も利用可能である。本発明では、熱可塑性エラストマーの熱老化に対する耐性が格段に向上するため、使用条件の自由度がより大きくなる観点から、リン含有化合物及びヒドラジド化合物が好ましい。これらは、併用されていてもよい。熱安定剤の含有量は、成分Aと成分Bの合計量100質量部に対して、0.01〜15質量部が好ましく、0.05〜10質量部がより好ましい。なお、熱老化は主に2つの現象を含み、1つ目は熱分解で生成する低分子量成分の割合増大に起因する強度の低下であり、2つ目は熱分解で生成するフリーラジカル等の活性点の架橋形成に起因する伸び率の低下である。 Examples of the heat stabilizer include phosphorus-containing compounds, hydrazide compounds, organic sulfur-based antioxidants, phenol-based antioxidants, amine-based antioxidants, and other chelating agents with other transesterification catalysts (component F). Thus, compounds that reduce the activity of the catalyst can also be used. In this invention, since the tolerance with respect to the heat aging of a thermoplastic elastomer improves remarkably, a phosphorus containing compound and a hydrazide compound are preferable from a viewpoint which the freedom degree of use conditions becomes larger. These may be used in combination. The content of the heat stabilizer is preferably 0.01 to 15 parts by mass and more preferably 0.05 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of component A and component B. Thermal aging mainly includes two phenomena, the first is a decrease in strength due to an increase in the proportion of low molecular weight components produced by thermal decomposition, and the second is free radicals produced by thermal decomposition. This is a decrease in elongation caused by the formation of active site crosslinks.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、アクリルゴム、シリコーン変性のアクリルゴム、ブチルゴム、シリコーン変性のブチルゴム等の架橋ゴム、アクリルゴム−g−メチルメタクリレート、MAS(アクリルゴム−g−メチルメタクリレート/スチレン)、MBS(ブタジエンゴム−g−メチルメタクリレート/スチレン)等のグラフト共重合体、アクリル系以外のブロック共重合体、例えばポリエステル系ブロック共重合体等を含有していてもよい。 The thermoplastic elastomer composition of the present invention includes acrylic rubber, silicone-modified acrylic rubber, butyl rubber, crosslinked rubber such as silicone-modified butyl rubber, acrylic rubber-g-methyl methacrylate, MAS (acrylic rubber-g-methyl methacrylate / styrene). Further, it may contain a graft copolymer such as MBS (butadiene rubber-g-methyl methacrylate / styrene), a block copolymer other than acrylic, such as a polyester block copolymer.
その他添加剤としては、重金属不活性化剤、脂肪酸エステル等の滑剤;ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾエート化合物やヒンダードフェノール系化合物等の光安定剤;カルボジイミド化合物やオキサゾリン化合物等の加水分解防止剤;フタル酸エステル系化合物、ポリエステル化合物、(メタ)アクリルオリゴマー、プロセスオイル等の可塑剤;重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム等の無機系発泡剤;ニトロ化合物、アゾ化合物、スルホニルヒドラジド等の有機系発泡剤;カーボンブラック、炭酸カルシウム、タルク、ガラス繊維等の充填剤;テトラブロモフェノール、ポリリン酸アンモニウム、メラミンシアヌレート、水酸化マグネシウムや水酸化アルミニウム等の難燃剤;シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤や酸変性ポリオレフィン樹脂等の相溶化剤;そのほか顔料や染料等が挙げられる。 Other additives include lubricants such as heavy metal deactivators and fatty acid esters; light stabilizers such as benzotriazole compounds, benzophenone compounds, benzoate compounds and hindered phenol compounds; hydrolysis of carbodiimide compounds and oxazoline compounds Inhibitors; Plasticizers such as phthalate compounds, polyester compounds, (meth) acryl oligomers, process oils; Inorganic foaming agents such as sodium bicarbonate and ammonium bicarbonate; Organics such as nitro compounds, azo compounds, and sulfonyl hydrazides Fillers such as carbon black, calcium carbonate, talc, glass fiber; flame retardants such as tetrabromophenol, ammonium polyphosphate, melamine cyanurate, magnesium hydroxide and aluminum hydroxide; silane coupling agents, tita Over preparative based coupling agents, compatibilizers, such as aluminate-based coupling agent or an acid-modified polyolefin resin; other pigments or dyes.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、少なくとも、(メタ)アクリルエラストマー(成分A)、熱可塑性樹脂(成分B)、相溶化剤(成分C)及び結晶性熱可塑性エラストマー(成分D)、さらに必要に応じて、脂肪族カルボン酸金属塩(成分E)、エステル交換触媒(成分F)、熱安定剤、その他添加剤等を含有する原料成分を、押出機又はニーダーにより加熱混練する方法により得ることが好ましい。 The thermoplastic elastomer composition of the present invention includes at least a (meth) acrylic elastomer (component A), a thermoplastic resin (component B), a compatibilizer (component C), and a crystalline thermoplastic elastomer (component D), and further necessary. Depending on the method, raw material components containing an aliphatic carboxylic acid metal salt (component E), a transesterification catalyst (component F), a heat stabilizer, other additives and the like are obtained by a method of heat-kneading with an extruder or a kneader. Is preferred.
エステル交換触媒を使用して(メタ)アクリルエラストマー(成分A)の高分子量化を図る場合、熱安定剤を併用して組成物の特性がより安定化されたものとすることが好ましいが、熱安定剤の添加時期は、成分Aの高分子量化がなされた後(例えば180〜350℃の混練温度において、熱安定剤以外の原料が0.5〜30分程度混練された後)とすることが好ましい。熱安定剤の添加時期が早すぎると成分Aの高分子量化が不十分となる場合がある。 When using a transesterification catalyst to increase the molecular weight of the (meth) acrylic elastomer (component A), it is preferable to use a heat stabilizer in combination to further stabilize the characteristics of the composition. The stabilizer is preferably added after the component A has been made high molecular weight (for example, after a raw material other than the heat stabilizer is kneaded for about 0.5 to 30 minutes at a kneading temperature of 180 to 350 ° C.). . If the heat stabilizer is added too early, component A may not be sufficiently high in molecular weight.
押出機としては、例えば、単軸押出機、平行スクリュー二軸押出機、コニカルスクリュー二軸押出機等が挙げられる。本発明では、混合能力が優れる(得られる混合物が分散性の良好なものとなる)観点から、二軸押出機が好ましく、同方向回転二軸押出機がより好ましい。 Examples of the extruder include a single screw extruder, a parallel screw twin screw extruder, and a conical screw twin screw extruder. In the present invention, from the viewpoint of excellent mixing ability (the resulting mixture has good dispersibility), a twin screw extruder is preferable, and a co-rotating twin screw extruder is more preferable.
押出機の吐出部分に装着されるダイは、任意のものを選択できるが、例えば、ペレットの生産に適するストランドダイ、シートやフィルムの生産に適するTダイ等のほか、パイプダイ、異形押出ダイ等が挙げられる。 The die attached to the discharge part of the extruder can be selected arbitrarily. For example, a strand die suitable for pellet production, a T die suitable for sheet or film production, a pipe die, a profile extrusion die, etc. Can be mentioned.
また、押出機は、空気開放部分や減圧装置につながるガス抜き用のベントを備えていてもよいし、複数の原料投入口を供えていてもよい。 Moreover, the extruder may be provided with a vent for venting gas connected to an air release portion or a decompression device, or may be provided with a plurality of raw material inlets.
ニーダーとは、温度制御が可能なバッチ式ミキサーを意味し、バンバリーミキサー、ブラベンダープラストグラフ、ラボプラストミル等が挙げられる。 The kneader means a batch-type mixer capable of controlling the temperature, and examples include a Banbury mixer, a Brabender plastograph, and a lab plast mill.
各成分は、押出機又はニーダーに、一括で投入しても、別々に投入しても、また、分割して投入してもよい。ただし、熱安定剤の投入については前記の通りである。 Each component may be charged into the extruder or kneader all at once, separately, or dividedly. However, the introduction of the heat stabilizer is as described above.
加熱混練の温度は、成分Bの融点未満であっても不可能ではなく、温度は低い方が混合系の粘度が高くなってせんだん力がかかりやすい傾向がある。また、350℃を超えると、成分Aの(メタ)アクリル成分が熱分解し、得られる組成物の機械的物性が低下する。これらの観点から、加熱混練の好ましい温度は、成分Bの融点−10℃の温度を下限とし、上限は350℃以下である。 Even if the temperature of the heat-kneading is less than the melting point of Component B, it is not impossible, and the lower the temperature, the higher the viscosity of the mixed system tends to be applied. Moreover, when it exceeds 350 degreeC, the (meth) acryl component of the component A will thermally decompose and the mechanical physical property of the composition obtained will fall. From these viewpoints, the preferred temperature for the heat-kneading is the lower limit of the melting point of component B—10 ° C., and the upper limit is 350 ° C. or less.
加熱混練時間は、加熱温度や各成分の種類、濃度等に依存するため、一概には決定できないが、得られる熱可塑性エラストマー組成物の品質のバラツキの制御と生産性を考慮して適宜決定することが好ましい。押出機を用いる場合の代表的な加熱混合時間は、例えば、0.5〜20分間、好ましくは0.7〜15分間、より好ましくは1〜10分間である。 The heating and kneading time depends on the heating temperature, the type and concentration of each component, and cannot be determined unconditionally. However, the heating and kneading time is appropriately determined in consideration of the quality variation control and productivity of the obtained thermoplastic elastomer composition. It is preferable. A typical heating and mixing time when using an extruder is, for example, 0.5 to 20 minutes, preferably 0.7 to 15 minutes, and more preferably 1 to 10 minutes.
かくして得られる本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、連続相と分散相とからなる相分離構造を有することが好ましい。連続相は(メタ)アクリルエラストマー(成分A)に由来する成分を含み、分散相は熱可塑性樹脂(成分B)に由来する成分を含む。本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、分散相が連続相中に微細に分散しており、柔軟性及び耐熱性に優れた成形体を与えることができ、該成形体が優れた柔軟性及び耐熱性を発揮するための成形温度依存性が小さく(成形温度の許容範囲が広く)、成形体への加工において、成形条件の制限が小さい。 The thermoplastic elastomer composition of the present invention thus obtained preferably has a phase separation structure composed of a continuous phase and a dispersed phase. The continuous phase includes a component derived from a (meth) acrylic elastomer (component A), and the dispersed phase includes a component derived from a thermoplastic resin (component B). The thermoplastic elastomer composition of the present invention has a dispersed phase finely dispersed in a continuous phase, and can give a molded article excellent in flexibility and heat resistance. The molded article has excellent flexibility and heat resistance. The molding temperature dependency for exhibiting the properties is small (the allowable range of the molding temperature is wide), and the molding conditions are small in the processing of the molded body.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物の用途としては、例えば、以下のものが挙げられる。 Examples of the use of the thermoplastic elastomer composition of the present invention include the following.
〔自動車分野のブーツ・カバー類、エンジン回りのホース・カバー類〕
・車体回り
ドアーラッチ、コントロールケーブルカバー、ブーツ、エンブレム、シャーシ・ステアリング周り、フューエルホース、
等速ジョイントブーツ、ピニオン&ラックブーツ、ストラットサスペンションブーツ、ボールジョイント用ブッシュ、ダストシール、ブレーキホース、
[Automotive boots and covers, hoses and covers around the engine]
・ Car body door latch, control cable cover, boots, emblem, chassis, steering wheel, fuel hose,
Constant velocity joint boots, pinion & rack boots, strut suspension boots, ball joint bushes, dust seals, brake hoses,
・エンジン回り
エアーダクトホース、エアーダクト、エアーインテークホース、エンジンコントロール系バキュームホース、インタークーラーホース、フューエルラインカバー、各種防振・制振材、ラジエータホース、ヒーターホース、オイルクーラーホース、パワーステアリングホース、各種ガスケット類、エンジンアンダーフード、エンジンルームカバー等の各種カバー・ケース類
-Around the engine Air duct hose, air duct, air intake hose, engine control system vacuum hose, intercooler hose, fuel line cover, various anti-vibration / damping materials, radiator hose, heater hose, oil cooler hose, power steering hose, various Various covers and cases such as gaskets, engine under hood, engine room cover
〔電線・ケーブルの被覆材〕
・電子・民生機器用電線
コンピュータ・OA機器・テレビ・VTR等の電線被覆
・通信ケーブル
通信用電線・光ファイバー用被覆材料
・絶縁電線・通信ケーブル・機器用電線・自動車用ワイヤハーネス
[Covering materials for electric wires and cables]
・ Wires for electronic / consumer devices Wire coverings for computers, office equipment, TVs, VTRs, etc. ・ Communication cables Communication wires ・ Optical fiber coating materials ・ Insulated wires ・ Communication cables ・ Electric wires ・ Automotive wire harnesses
〔ホース・チューブ・ベルト・防音防振シート等の工業用品〕
空・油圧ホース(チューブ)、高圧ホース(チューブ)、燃料ホース(チューブ)、コンベアベルト、V・丸ベルト、タイミングベルト、クッショングリップ、フレックスハンマー、消音ギア、フレキシブルカップリング、ガソリンタンクシート、ガスケット、パッキン、シール材、Oリング、ダイヤフラム、カールコード、アキュムレータ内装、搬送ローラ、圧縮スプリング、マンドレル、牽引ロープジャケット
[Industrial goods such as hoses, tubes, belts, soundproof and vibration-proof sheets]
Empty / hydraulic hose (tube), high-pressure hose (tube), fuel hose (tube), conveyor belt, V / round belt, timing belt, cushion grip, flex hammer, silencer gear, flexible coupling, gasoline tank seat, gasket, Packing, sealing material, O-ring, diaphragm, curl cord, accumulator interior, transport roller, compression spring, mandrel, tow rope jacket
〔スポーツ用品〕
ゴルフボール表皮、スキー靴・登山靴カフ、スポーツシューズ本底
[Sporting goods]
Golf ball skin, ski boots / climbing shoes cuffs, sports shoes outsole
本発明の熱可塑性エラストマー組成物を、常法に従って、適宜加熱成形することにより、成形体が得られる。本発明の熱可塑性エラストマー組成物を加熱成形して得られる成形体の用途は、特に限定されるものではなく一般的なスチレン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、アクリル系エラストマーやポリエステル系エラストマー等が用いられる分野に用いることができる。 A molded body is obtained by appropriately heat-molding the thermoplastic elastomer composition of the present invention according to a conventional method. The use of the molded product obtained by thermoforming the thermoplastic elastomer composition of the present invention is not particularly limited, and general styrene elastomers, polyolefin elastomers, polyurethane elastomers, polyamide elastomers, acrylic elastomers And polyester elastomers can be used.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物を成形して得られる成形体は、耐熱性が優れるため、例えば100℃以上(設計によっては120℃以上、150℃以上等)の耐熱性を必要とする用途にも好適に使用することができる。 Since the molded product obtained by molding the thermoplastic elastomer composition of the present invention has excellent heat resistance, for example, for applications that require heat resistance of 100 ° C. or higher (120 ° C. or higher, 150 ° C. or higher, depending on the design). Can also be suitably used.
加熱成形時の温度は、組成物の流動性及びそれに起因する成形加工性の観点から、180℃以上が好ましく、組成物中の成分Aの(メタ)アクリル成分の熱分解を防止する観点から、350℃以下が好ましい。これらの観点から、加熱成形時の温度は、180〜350℃が好ましく、200〜320℃がより好ましい。 The temperature at the time of heat molding is preferably 180 ° C. or higher from the viewpoint of fluidity of the composition and molding processability resulting from it, from the viewpoint of preventing thermal decomposition of the (meth) acrylic component of component A in the composition, 350 ° C. or lower is preferable. From these viewpoints, the temperature during the heat molding is preferably 180 to 350 ° C, more preferably 200 to 320 ° C.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物を用いた成形体の製造に用いられる装置には、組成物を溶融成形することができる任意の成形機を用いることができる。例えば、ニーダー、押出成形機、射出成形機、プレス成形機、ブロー成形機、ミキシングロール等が挙げられる。 Any molding machine capable of melt-molding the composition can be used as an apparatus used for producing a molded article using the thermoplastic elastomer composition of the present invention. Examples thereof include a kneader, an extrusion molding machine, an injection molding machine, a press molding machine, a blow molding machine, and a mixing roll.
本発明の成形体は、上記熱可塑性エラストマー組成物を加熱成形して得られるが、柔軟性の指標となる成形体のA硬さは20〜100が好ましく、30〜85がより好ましい。 The molded body of the present invention can be obtained by thermoforming the above thermoplastic elastomer composition, but the A hardness of the molded body that is an index of flexibility is preferably 20 to 100, more preferably 30 to 85.
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to this.
〔相溶化剤C3の製造〕
オイルジャケットを備えた容量1リットルの加圧式攪拌槽型反応器のオイルジャケット温度を200℃に保った。一方、スチレン74質量部、グリシジルメタクリレート20質量部、アクリル酸n−ブチル6質量部、キシレン15質量部及び重合開始剤としてジターシャリーブチルパーオキサイド(DTBP)0.5質量部からなる単量体混合液を原料タンクに仕込んだ。一定の供給速度(48g/分、滞留時間:12分)で原料タンクから反応器に連続供給し、反応器の内容液質量が約580gで一定になるように反応液を反応器の出口から連続的に抜き出した。その時の反応器内温は、約210℃に保たれた。
反応器内部の温度が安定してから36分経過した後から、抜き出した反応液を減圧度30kPa、温度250℃に保った薄膜蒸発機により連続的に揮発成分除去処理して、揮発成分をほとんど含まない共重合体C3を回収した。180分かけて約7kgの相溶化剤C3を回収した。
[Production of compatibilizer C3]
The oil jacket temperature of a 1 liter pressurized stirred tank reactor equipped with an oil jacket was maintained at 200 ° C. On the other hand, a monomer mixture composed of 74 parts by mass of styrene, 20 parts by mass of glycidyl methacrylate, 6 parts by mass of n-butyl acrylate, 15 parts by mass of xylene and 0.5 parts by mass of ditertiary butyl peroxide (DTBP) as a polymerization initiator The raw material tank was charged. Continuous supply from the raw material tank to the reactor at a constant supply rate (48 g / min, residence time: 12 minutes), and the reaction liquid is continuously supplied from the outlet of the reactor so that the liquid content in the reactor is constant at approximately 580 g. Extracted. At that time, the internal temperature of the reactor was maintained at about 210 ° C.
After 36 minutes have passed since the temperature inside the reactor has stabilized, the extracted reaction solution is continuously removed by a thin-film evaporator maintained at a reduced pressure of 30 kPa and a temperature of 250 ° C. The free copolymer C3 was recovered. About 7 kg of compatibilizer C3 was recovered over 180 minutes.
〔相溶化剤C1、C2の製造〕
表3−1に示す組成の単量体、キシレン15質量部、及びDTBP 0.3質量部からなる単量体混合液を用いた以外は、相溶化剤C3と同じ方法にて、相溶化剤C1、C2を製造した。
[Production of compatibilizers C1 and C2]
Compatibilizer C1, in the same manner as the compatibilizer C3, except that a monomer mixture composed of a monomer having a composition shown in Table 3-1, 15 parts by mass of xylene, and 0.3 part by mass of DTBP was used. C2 was produced.
実施例1〜23及び比較例1〜18
表7〜10に示す組成比(質量部)の原料成分を乾式混合した後、下記の条件で、押出機(連続式混練機)により溶融混練し、ペレット化した。
Examples 1 to 23 and Comparative Examples 1 to 18
After the raw material components having the composition ratios (parts by mass) shown in Tables 7 to 10 were dry-mixed, they were melt-kneaded and pelletized by an extruder (continuous kneader) under the following conditions.
・押出機((株)テクノベル製、KZW32TW-60MG-NH)
シリンダー温度:200〜260℃
スクリュー回転数:300r/min
・ Extruder (manufactured by Technobel, KZW32TW-60MG-NH)
Cylinder temperature: 200 ~ 260 ℃
Screw rotation speed: 300r / min
使用した樹脂原料の詳細を表1〜6に示す。 The detail of the used resin raw material is shown to Tables 1-6.
なお、表1〜5に記載の各原料成分の物性は以下の方法により測定した。原料のシート作製は、後述の組成物のプレスシート作製と同様の方法で行った。ただしプレス温度は原料に応じて加減した(予め少量の原料を昇温して目視で流動を認めた温度を把握した)。 In addition, the physical property of each raw material component of Tables 1-5 was measured with the following method. Production of the raw material sheet was carried out in the same manner as the production of a press sheet of the composition described later. However, the press temperature was adjusted according to the raw material (a temperature at which a small amount of raw material was raised in advance and the temperature at which flow was visually confirmed was grasped).
〔A硬さ〕
JIS K 6253-3「デュロメータ硬さ」に準拠して測定する。
[A hardness]
Measured according to JIS K 6253-3 “Durometer hardness”.
〔重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)〕
ゲルパーミエーションクロマトグラフ(以下、GPCともいう)より、溶剤としてTHFを使用し、ポリスチレン換算から求める。
[Weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn)]
From a gel permeation chromatograph (hereinafter also referred to as GPC), THF is used as a solvent and is determined from polystyrene conversion.
〔ガラス転移温度(Tg)〕
動的粘弾性測定装置(ティーエーインスツルメント(株)製のRSAIII)を使用し、−100〜280℃の温度範囲、5℃/分の昇温速度、周波数10Hzの条件で試験片を加熱した際に測定される、損失正接(Tanδ)のピーク温度が観測され、その温度をガラス転移温度(Tg)とする。試験片としては、厚さ2mm、幅12mm、長さ30mmのものを使用する。
複数のブロック(ソフトセグメントとハードセグメント)を有するエラストマーでは、普通、複数の損失正接のピークが観測されるが、この場合低温側のピークがソフトセグメントに由来するものであり、高温側のピークがハードセグメントに由来するものである。
(Glass transition temperature (Tg))
Using a dynamic viscoelasticity measuring device (RSAIII manufactured by TA Instruments Co., Ltd.), heat the test piece in the temperature range of -100 to 280 ° C, the heating rate of 5 ° C / min, and the frequency of 10Hz. The peak temperature of loss tangent (Tanδ) measured at the time is observed, and this temperature is defined as the glass transition temperature (Tg). A test piece having a thickness of 2 mm, a width of 12 mm, and a length of 30 mm is used.
In an elastomer having a plurality of blocks (soft segment and hard segment), a plurality of loss tangent peaks are usually observed. In this case, the peak on the low temperature side is derived from the soft segment, and the peak on the high temperature side is It comes from the hard segment.
〔流動開始温度〕
プレスシートより幅12mm×長さ30mmの短冊状のテストピースを裁断し、動的粘弾性測定装置(TAインスツルメント社 RSA-II型)のトーションモード(10gf負荷)、周波数 10Hz、昇温速度 5℃/min、温度 0〜280℃の設定で各サンプルの粘弾性特性を測定する。
得られた貯蔵弾性率の変曲点、もしくは測定不能になる温度を流動開始温度とする。なお、ガラス転移温度付近においても貯蔵弾性率の変曲点は現れるが、流動はしないため、流動開始温度には相当しない。
[Flow start temperature]
A test piece of 12mm width x 30mm length is cut from the press sheet, and the dynamic viscoelasticity measuring device (TA Instruments RSA-II type) torsion mode (10gf load), frequency 10Hz, heating rate Measure the viscoelastic properties of each sample at 5 ° C / min and temperature 0-280 ° C.
The inflection point of the obtained storage modulus or the temperature at which measurement becomes impossible is defined as the flow start temperature. Although the inflection point of the storage elastic modulus appears near the glass transition temperature, it does not flow and therefore does not correspond to the flow start temperature.
〔融点〕
試料約10mgをアルミパンに入れてアルミ蓋を圧着する。アルミパンを示差走査熱量分析計(パーキンエルマー社 DSC8000)の装置測定部に設置し、空気中・昇温速度20℃/分の条件で測定する。
[Melting point]
Place about 10mg of sample in an aluminum pan and crimp the aluminum lid. Install the aluminum pan in the instrument measuring section of the differential scanning calorimeter (Perkin Elmer DSC8000) and measure it in air at a heating rate of 20 ° C / min.
〔1分子当たりの平均エポキシ基数(Fn)〕
下記の式から算出する。
平均エポキシ基の個数(Fn)=a×b/100c
上記の式においてa、b及びcはそれぞれ以下のとおりである。
a:共重合体に含まれるエポキシ基を有するビニル単量体単位の割合(質量%)
b:共重合体の数平均分子量
c:エポキシ基を有するビニル単量体の分子量
[Average number of epoxy groups per molecule (Fn)]
Calculated from the following formula.
Average number of epoxy groups (Fn) = a × b / 100c
In the above formula, a, b and c are as follows.
a: Ratio (% by mass) of vinyl monomer units having an epoxy group contained in the copolymer
b: number average molecular weight of copolymer c: molecular weight of vinyl monomer having epoxy group
〔エポキシ価〕
試料1g中に含まれるエポキシ基のミリ当量数(試料1kg中に含まれるエポキシ基の当量数)であり、JISK7236のエポキシ指数に相当するものである。
[Epoxy value]
This is the number of milliequivalents of epoxy groups contained in 1 g of sample (equivalent number of epoxy groups contained in 1 kg of sample), which corresponds to the epoxy index of JISK7236.
〔評価1〕
実施例及び比較例で得られたペレット状の組成物を、下記の条件で射出成形し、厚さ2mm×幅125mm×長さ125mmのプレートAを作製した。
[Evaluation 1]
The pellet-like compositions obtained in the examples and comparative examples were injection molded under the following conditions to produce a plate A having a thickness of 2 mm × width 125 mm × length 125 mm.
〔射出成形条件〕
射出成形機:100MSIII-10E(商品名、三菱重工業(株)製)
射出成形温度:180〜260℃
金型温度:40℃
[Injection molding conditions]
Injection molding machine: 100MSIII-10E (trade name, manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.)
Injection molding temperature: 180 ~ 260 ℃
Mold temperature: 40 ℃
プレートAを用い、以下の特性を評価した。結果を表7〜10に示す。 Using plate A, the following characteristics were evaluated. The results are shown in Tables 7-10.
(1) 柔軟性
<A硬さ>
以下の条件を変更した以外は、JIS K 6253Aに準拠して測定する。
測定時間:針が試料に接触してから1秒後
荷重:5kg
(1) Flexibility <A hardness>
Measure according to JIS K 6253A, except for the following conditions.
Measurement time: 1 second after the needle contacts the sample Load: 5kg
(2) 成形性
<メルトマスフローレイト(MFR)>
ASTM D 1238に準拠し、250℃及び49N荷重の条件で、測定する。「>100」は100g/10minを超えることを意味する。0.1g/10min以上が好ましい。
(2) Formability <Melt Mass Flow Rate (MFR)>
Measured in accordance with ASTM D 1238 at 250 ° C and 49N load. “> 100” means exceeding 100 g / 10 min. 0.1 g / 10 min or more is preferable.
(3) 耐熱老化性
<引張強度保持率>
JIS K 6257に準拠して測定する。
即ち、23℃環境下で24時間静置した試料と、150℃環境下で168時間静置した試料の引張強度をJIS K 6251に準拠して測定し、下記式より引張強度保持率を算出する。70%以上が好ましい。
(3) Heat aging resistance <Tensile strength retention>
Measured according to JIS K 6257.
That is, the tensile strength of a sample that was allowed to stand for 24 hours in a 23 ° C environment and a sample that was allowed to stand for 168 hours in a 150 ° C environment was measured in accordance with JIS K 6251, and the tensile strength retention rate was calculated from the following formula. . 70% or more is preferable.
(4) 耐酸性
<引張強度保持率>
30質量%濃度の塩酸に試料を浸漬し、23℃環境下にて168時間静置した後、耐熱老化性の評価と同様にして、引張強度保持率を測定する。60%以上が好ましい。
(4) Acid resistance <Tensile strength retention>
The sample is immersed in 30% by mass hydrochloric acid and allowed to stand in a 23 ° C. environment for 168 hours, and then the tensile strength retention is measured in the same manner as in the evaluation of heat aging resistance. 60% or more is preferable.
〔評価2:融着性〕
ポリカーボネート樹脂(三菱エンジニアリングプラスチック社製、ユーピロンH-3000)を下記の条件で射出成形し、厚さ6mm×幅25mm×長さ125mmの試験片を作製した。
[Evaluation 2: Fusion property]
A polycarbonate resin (manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., Iupilon H-3000) was injection molded under the following conditions to prepare a test piece having a thickness of 6 mm × width 25 mm × length 125 mm.
〔射出成形条件〕
射出成形機:100MSIII-10E(商品名、三菱重工業(株)製)
射出成形温度:220〜230℃
金型温度:40℃
[Injection molding conditions]
Injection molding machine: 100MSIII-10E (trade name, manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.)
Injection molding temperature: 220 ~ 230 ℃
Mold temperature: 40 ℃
得られた試験片を、金型内にインサートして、プレートAと同じ条件で、実施例及び比較例で得られたペレット状の組成物を射出成形し、厚さ6mm×幅25mm×長さ125mmの溶着試験片を作製した。 The obtained test piece was inserted into a mold, and the pellet-like compositions obtained in Examples and Comparative Examples were injection-molded under the same conditions as in Plate A, and the thickness was 6 mm × width 25 mm × length. A 125 mm weld specimen was prepared.
JIS K 6854に準拠した方法により、上記溶着試験片を用い、雰囲気温度23℃で熱可塑性エラストマー層とポリカーボネート樹脂層とを180°方向に50mm/minで引張試験を行い、表皮材層(熱可塑性エラストマー層)と基材層(ポリカーボネート樹脂層)の剥離強度(単位:N/25mm)を測定した。60N/25mm以上が好ましい。 Using the above-mentioned welding test piece according to JIS K 6854, the thermoplastic elastomer layer and the polycarbonate resin layer were subjected to a tensile test at 50 mm / min in the 180 ° direction at an ambient temperature of 23 ° C. The peel strength (unit: N / 25 mm) between the elastomer layer) and the base material layer (polycarbonate resin layer) was measured. 60N / 25mm or more is preferable.
以上の結果より、実施例1〜23では、いずれも、成形体として良好な柔軟性及び成形性を持ちつつ、耐熱老化性、耐酸性及び融着性に優れていることが分かる。これに対し、比較例4、5、8、10、11では融着性に劣っている。 From the above results, it can be seen that in Examples 1 to 23, the molded article has excellent flexibility and moldability, and is excellent in heat aging resistance, acid resistance and fusion property. On the other hand, Comparative Examples 4, 5, 8, 10, and 11 are inferior in fusibility.
比較例10では、成分Dが配合されていないため、実施例2と対比して、融着性に欠けている。
また、比較例15では、成分Cが配合されていないため、実施例2と対比して、耐熱老化性と耐酸性に欠けている。比較例16は、テトラヒドロフランへの溶解性のない成分を用いているため、耐熱老化性に欠ける。
In Comparative Example 10, since component D is not blended, the adhesiveness is lacking as compared with Example 2.
In Comparative Example 15, since component C is not blended, the heat aging resistance and acid resistance are lacking as compared with Example 2. Since Comparative Example 16 uses a component that is not soluble in tetrahydrofuran, it lacks heat aging resistance.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物から得られる成形体は、電気電子用部品、自動車用部品、シール材、パッキン、制振部材、チューブ等の各種分野に用いることができる。 The molded body obtained from the thermoplastic elastomer composition of the present invention can be used in various fields such as electrical and electronic parts, automotive parts, sealing materials, packings, vibration damping members, and tubes.
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