JP2672079B2 - Method for producing thermoplastic elastomer - Google Patents
Method for producing thermoplastic elastomerInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する分野】本発明は、成形性とゴム弾性に優
れた熱可塑性エラストマーの製造法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】熱可塑性エラストマーは、省エネルギ
ー、省資源タイプのエラストマーとして特に加硫ゴムの
代替として、自動車部品(ベローズ、チューブ、内装用
シート、泥よけ)、工業機械部品(耐圧ホース、ガスケ
ット、ダイアフラム)電子・電気機器部品、建材等に使
用されている。
【0003】完全架橋されたエチレン−プロピレン−非
共役ジエン共重合体ゴム(EPDM)とポリオレフィン
樹脂とのブレンドから成るオレフィン系熱可塑性エラス
トマー状組成物は、特公昭58−46138号公報や特
公昭55−18448号公報等により公知である。この
組成物は、種々の優れた特性を有しているが、ゴム弾性
や成形性に欠けるため、加硫ゴムの代替品としては一定
の限界があり、改良が必要とされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】オレフィン系熱可塑性
エラストマーのゴム弾性を改良する一般的な方法として
は、
架橋ゴム成分の配合量を増やす、
軟化剤として用いるプロセスオイルの配合量を増や
す、
等の手段が知られている。しかし、何れもゴム弾性は改
良されるものの、熱可塑性エラストマーの強度が低下す
るという問題がある。
【0005】またオレフィン系熱可塑性エラストマーの
成形性を改良する一般的な方法としては、
ポリオレフィン樹脂の配合量を増やす、
軟化剤として用いるプロセスオイルの配合量を増や
す、
等の手段が知られている。しかし、前者はゴム弾性の低
下を招き、後者は、上記の如く、強度の低下を招くとい
う問題がある。
【0006】従って本発明の目的は、オレフィン系熱可
塑性エラストマーの優れた耐熱性、耐候性及び強度等の
特性を損なわずに、成形性及びゴム弾性が顕著に向上し
た熱可塑性エラストマーを製造する方法を提供すること
にある。
【0007】本発明によれば、微粒子状架橋エチレン・
α−オレフィン共重合ゴムと結晶性ポリオレフィン樹脂
とのブレンド物から成る熱可塑性エラストマーの製造法
において、135℃のデカヒドロナフタレン溶液での極
限粘度が0.5乃至3.0dl/gの範囲にあるエチレン・α
−オレフィン共重合ゴムと、低分子量α−オレフィン共
重合体及び/又は変性低分子量α−オレフィン共重合体
とを、
(i) 界面活性剤の存在下で水性媒体中に均一分散させて
共重合ゴムラテックスを形成し、
(ii)ラテックス状態で架橋を行い、架橋ゴムラテックス
組成物を形成し、
(iii) 該架橋ゴムラテックス組成物を乾燥することによ
り、微粒子状架橋エチレン・α−オレフィン共重合ゴム
を得ると共に、ブレンドすべき前記結晶性ポリオレフィ
ン樹脂を、前記共重合ゴムラテックス形成段階(i) で予
め混合するか、架橋ゴムラテックス形成段階(ii)で水性
媒体中に微粒子状に分散した結晶性ポリオレフィン樹脂
を水性媒体とともに該架橋ゴムラテックス組成物と予め
混合しておくか、或いは前記乾燥工程(iii) で得られた
前記微粒子状架橋エチレン・α−オレフィン共重合ゴム
と混合し、得られた微粒子状架橋エチレン・α−オレフ
ィン共重合ゴムと結晶性ポリオレフィン樹脂とのブレン
ド物を溶融混練することを特徴とする熱可塑性エラスト
マーの製造法が提供される。
【0008】
【作用】本発明方法により得られた熱可塑性エラストマ
ーでは、エチレン・α−オレフィン共重合ゴムの微粒子
状架橋物が使用されていることから、結晶性ポリオレフ
ィン樹脂が海状の連続相として存在し、且つ架橋された
エチレン・α−オレフィン共重合ゴムの球状粒子が微細
に均一分散された島相として存在している。このような
分散構造を有しているため、優れた成形性、耐候性、耐
衝撃性等の諸特性を有しており、しかもゴム弾性にも優
れているのである。
【0009】
【発明の実施の態様】
基本原料:
(A)エチレン・α−オレフィン共重合ゴム
本明細書において、エチレン・α−オレフィン共重合ゴ
ムとは、所謂ゴムで代表される完全に非晶質なもののみ
ならず、X−線回折法で測定した結晶化度が15%以下の
低結晶化度の重合体をも包含する概念である。
【0010】本発明で用いるエチレン・α−オレフィン
共重合ゴムは、エチレンとα−オレフィン、例えばプロ
ピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4
−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセン等
の炭素数3乃至10のα−オレフィンの少なくとも1種
との共重合体である。そのエチレン含量は、通常、50
乃至87モル%、好ましくは63乃至82モル%であ
り、135℃におけるデカヒドロナフタリン溶液での極
限粘度が0.5乃至3.0dl/g、特に0.7乃至1.5dl/g
の範囲にあるものが好適に使用される。
【0011】また、このエチレン・α−オレフィン共重
合ゴムには、1種以上のポリエン成分を含むものであっ
てもよい。ポリエン成分としては、具体的には、1,4
−ヘキサジエン、1,6−オクタジエン、2−メチル−
1,5−ヘキサジエン、6−メチル−1,5−ヘプタジ
エン、7−メチル−1,6−オクタジエンのような鎖状
非共役ジエン、シクロヘキサジエン、ジシクロペンタジ
エン、メチルテトラヒドロインデン、5−ビニル−2−
ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、5
−メチレン−2−ノルボルネン、5−イソプロピリデン
−2−ノルボルネン、6−クロロメチル−5−イソプロ
ペニル−2−ノルボルネンのような環状非共役ジエン、
2,3−ジイソプロピリデン−5−ノルボルネン、2−
エチリデン−3−イソプロピリデン−5−ノルボルネ
ン、2−プロペニル−2,2−ノルボルナジエン、1,
3,7−オクタトリエン、1,4,9−デカトリエンの
ようなトリエンを代表例として例示することができる。
好適なポリエンは、環状非共役ジエン及び1,4−ヘキ
サジエン、とりわけジシクロペンタジエン、5−エチリ
デン−2−ノルボルネンである。これらのポリエン成分
は、生成共重合体において、ヨウ素化表示で最大30、
好ましくは20以下となるように共重合される。
【0012】上述したエチレン・α−オレフィン共重合
ゴムは、例えば合成ゴム加工技術全書「エチレン・プロ
ピレンゴム」(大成社)に記載されている様に、それ自
体公知の方法で製造され得る。例えば、可溶性バナジウ
ム化合物と有機アルミニウム化合物などのチーグラー触
媒を用い、エチレン、炭素数3乃至10のα−オレフィ
ン、必要に応じてポリエン、更には分子量調節剤として
の水素ガスなどを所定の媒体中に供給して反応させるこ
とにより得られる。
【0013】媒体としては、例えばペンタン、ヘキサ
ン、ヘプタン、オクタン、灯油のような脂肪族炭化水
素、シクロヘキサンのような脂環族炭化水素、ベンゼ
ン、トルエン、キシレンのような芳香族炭化水素、クロ
ルベンゼン、四塩化炭素、テトラクロルエチレン、トリ
クロルエチレン、塩化エチル、塩化メチレン、ジクロル
エタンなどのハロゲン化炭化水素を、単独或いは2種以
上の組み合わせで使用することができる。
【0014】可溶性バナジウム化合物としては、例えば
四塩化バナジウム、バナジルトリクロリド、バナジウム
トリアセチルアセトネート、バナジルアセチルアセトネ
ート
、下記式:
VO(OR)3
〔ここでRは脂肪族炭化水素基を示す〕
で表されるバナジルトリアルコキシド、下記式:
VO(OR)n X3-n
〔ここでRは脂肪族炭化水素基、Xはハロゲン、0<n
<3である〕で表されるハロゲン化バナジルアルコキシ
ドなどを単独或いは2種以上の組み合わせで使用するこ
とができる。
【0015】有機アルミニウム化合物としては、下記
式:
Rm AlX3-m
〔ここでRは脂肪族炭化水素基、Xはハロゲン、1≦m
≦3である〕で表されるもの、例えばトリエチルアルミ
ニウム、ジエチルアルミニウム、エチルアルミニウムク
ロリド、エチルアルミニウムセスキクロリド、エチルア
ルミニウムジクロリドなどを、単独或いは2種以上の組
み合わせで使用することができる。
【0016】(B)結晶性ポリオレフィン樹脂
本発明において使用する結晶性ポリオレフィン樹脂は、
1─オレフィンの単独重合体又は2種以上の共重合体で
あり、X線回折法による結晶化度が、通常40%以上、
好ましくは60%以上のものである。重合形式は、ラン
ダム重合、ブロック重合の何れでもよい。ランダム共重
合体にあっては、少ない方の1−オレフィン単位が、通
常40モル%以下、好ましくは30%以下であるのがよ
い。
【0017】該1−オレフィンとしては、エチレン、プ
ロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、
4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセ
ン、1−ドデセン等を挙げることができる。
【0018】この結晶性ポリオレフィン樹脂は、上記重
合体又は共重合体に限定されず、他のオレフィン重合体
を組成物基準で40重量%以下の量で含んでいてもよ
い。本発明においては、特にアイソタクチックプロピレ
ン、或いはプロピレンと他の少量のα−オレフィンとの
共重合体を使用することが、成形性や耐熱性に優れた組
成物を得る上で好ましい。
【0019】エラストマーの製造法:
本発明では、上述した(A)エチレン・α−オレフィン
共重合ゴムのラテックスを調製し、ラテックス状態で架
橋を行い、得られた架橋ラテックス組成物を種々の態様
で(B)結晶性ポリオレフィン樹脂と溶融混練すること
により熱可塑性エラストマーを製造する。
【0020】(i) エチレン・α−オレフィン共重合ゴム
のラテックス化
このラテックス化は、例えばエチレン・α−オレフィン
共重合ゴムを、トルエン、ヘキサンなどの有機溶媒に溶
かし、界面活性剤が分散された水中で乳濁化した後、有
機溶媒を除去することによって行われる。水中での乳濁
化は、高速攪拌羽根を有するホモミキサーや高速パイプ
乳化機を用いるなど、公知の手段によって行うことがで
きる。また、このラテックス化においては、上記共重合
ゴムの分散平均粒径を、0.1乃至10μm 、特に0.2乃
至5μm 、且つ最大粒径を20μm 以下となるように調
整するのがよく、これにより、得られる組成物中の架橋
ゴム粒子の分散粒径を同範囲に調整できる。例えば、こ
の分散平均粒径が0.1μm 未満となると、得られるエラ
ストマーのゴム弾性が不十分となり、また10μm を超
えると、成形性や強度が不満足なものとなる。さらに最
大粒径が20μm を超えても、エラストマーの成形性や
強度が不満足なものとなる。
【0021】また、ラテックス化に際しては、低分子量
α−オレフィン系共重合体(以下、単にオレフィン系共
重合体と呼ぶことがある)または変性低分子量α−オレ
フィン系共重合体(以下、単に変性共重合体と呼ぶこと
がある)を、前記共重合ゴム100重量部当り、2乃至
50重量部、特に5乃至40重量部の量で使用すること
が好ましい。このオレフィン系共重合体及び変性共重合
体の使用は、共重合ゴムの凝集を防止するほか、得られ
る熱可塑性エラストマーの成形性を向上させる上で有利
である。
【0022】これらの内、オレフィン系共重合体として
は、常温でワックス状のものと液状のものとの何れをも
使用することができ、また両者を併用することもでき
る。ワックス状のオレフィン系共重合体としては、一般
にエチレン−プロピレン共重合体及び/又はエチレン−
1−ブテン共重合体が使用される。特に有利なものは、
密度が0.90g/cm3 以上、ビカット軟化点が90℃以
上、特に95℃以上のものである。また液状のオレフィ
ン系共重合体として有用なものは、135℃におけるデ
カヒドロナフタリン溶液での極限粘度が0.01乃至0.3
dl/gのものである。これらのワックス状又は液状の共
重合体は、以下の不飽和カルボン酸系化合物をグラフト
共重合成分として含有する変性物の形でも使用できる。
【0023】変性共重合体としては、不飽和カルボン酸
系化合物によりグラフト変性された変性ポリエチレンワ
ックス及び変性エチレン・α−オレフィン共重合体が使
用される。変性剤として使用される不飽和カルボン酸系
化合物は、炭素原子数3乃至10の不飽和カルボン酸並
びにその酸無水物、アミド、イミド及びエステルから選
ばれる少なくとも1種であって、例えばアクリル酸、メ
タアクリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、
シトラコン酸、ノルボルネンジカルボン酸、テトラヒド
ロフタル酸、ビシクロ〔2,2,1〕ヘプト−2−エン
−5,6−ジカルボン酸等の不飽和カルボン酸;無水マ
レイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、テトラ
ヒドロ無水フタル酸、ビシクロ〔2,2,1〕ヘプト−
2−エン−5,6−ジカルボン酸無水物等の不飽和カル
ボン酸無水物;マレイン酸モノアミド、マレイン酸ジア
ミド、マレイミド等のアミド乃至はイミド;アクリル酸
メチル、メタクリル酸メチル、マレイン酸ジメチル、マ
レイン酸モノメチル、マレイン酸ジエチル、フマール酸
ジエチル、イタコン酸ジメチル、シトラコン酸ジエチ
ル、テトラヒドロ無水フタル酸ジメチル、ビシクロ
〔2,2,1〕ヘプト−2−エン−5,6−ジカルボン
酸ジメチル、グリシジル(メタ)アクリレート等の不飽
和カルボン酸エステル等を挙げることができる。中でも
好ましいものは、マレイン酸無水物、マレイン酸モノア
ミド、マレイン酸ジアミド、マレイミド、マレイン酸モ
ノメチル、マレイン酸ジエチル、グリシジル(メタ)ア
クリレート等である。
【0024】上記の変性剤は、変性共重合体の重量基準
で、通常、0.2乃至50%、好ましくは0.2乃至20%
含まれるような量で使用される。20%以下の含有率で
は、変性共重合体の軟化点に殆ど変化を生じない。また
変性共重合体として、変性エチレン・α−オレフィンラ
ンダム共重合体を用いる場合には、135℃におけるデ
カヒドロナフタリン溶液における極限粘度が0.01乃至
0.3dl/gのものが好適である。
【0025】上述したオレフィン系共重合体或いは変性
共重合体のラテックス中への配合は、例えば該重合体を
n−ヘキサン等の溶媒中に溶解せしめ、該溶液を、前述
したエチレン・α−オレフィン共重合体ゴムの溶液と共
に、適当量の界面活性剤を含む水性媒体中に攪拌下に混
合分散し、次いで加熱して溶媒を除去すればよい。この
際、溶媒を使用しない場合には、上記共重合体ゴム等共
に、界面活性剤を含む水性媒体と押出機等を用いて混練
することにより、ラテックス化を行うこともできる。
【0026】ラテックス化に際して、界面活性剤として
は、アニオン活性剤、カチオン活性剤、ノニオン活性剤
等の任意のものを使用し得るが、脂肪酸ナトリウムや脂
肪酸カリウム等のアニオン活性剤が好適に使用される。
界面活性剤の使用量は、用いる重合体成分の種類によっ
ても異なるが、一般に共重合ゴム100重量部当り、0.
2乃至20重量部の範囲とするのがよい。
【0027】尚、水性媒体の使用量は、前述した共重合
ゴムの粒径調節の観点から、ラテックス中の固形分濃度
が5〜65重量%となるように選択することが好適であ
る。
【0028】(ii)ラテックスの架橋
本発明では、以上のようにして調製されたエチレン・α
−オレフィン共重合体ゴムラテックスを用い、この状態
で該共重合ゴムの架橋を行う。この架橋は、該共重合ゴ
ムの熱トルエン不溶解分量が、30乃至95重量%、特
に40乃至90重量%の範囲となるように行われるのが
好ましい。このような架橋を行うことにより、強度が成
形性が特に優れている熱可塑性エラストマーを得ること
ができる。
【0029】尚、この熱トルエン不溶解分量は、以下の
ようにして定量できる。即ち、最終的に得られた熱可塑
性エラストマー約0.5gを秤量し(W0 gとする)、5
00ccの沸騰トルエンで6時間抽出を行い、0.05μm
フィルターでろ過し、その残差を乾燥後、秤量し(W1
gとする)、下記式で算出される。
熱トルエン不溶解分量=〔100×W1 −W0 ×X〕/
(W0 ×Y)
式中、Xは、エラストマー中の架橋ゴム以外の沸騰トル
エン非抽出成分重量%であり、Yは、エラストマー中の
共重合ゴム重量%を示す。
【0030】上記の架橋は、ラテックス中に多官能性モ
ノマーを配合し、例えば有機過酸化物による架橋或いは
電子線による架橋により有効に行われる。用いる多官能
性モノマーとしては、例えば2以上のエチレン系不飽和
結合、特にビニル結合を有するモノマーが好適であり、
具体的には、ジビニルベンゼン、テトラメチレンジ(メ
タ)アクリレート、グリセリルトリアクリレート、エチ
レングリコールジメタクリレート、1,2,4−トリビ
ニルシクロヘキサン、テトラアリロキシエタン等を例示
することができる。この多官能性モノマーは、共重合ゴ
ム100重量部当り、1乃至20重量部、特に0.3乃至
5重量部の範囲で使用することが望ましい。
【0031】有機過酸化物としては、ラテックスの安定
性、架橋反応操作の安定性並びに経済性から、10時間
半減期温度が0℃以上、100℃以下のものが好まし
く、具体的には以下のものを例示できる。
【0032】1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シ
クロヘキサン
t−ブチルパーオキシビパレート
t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート
t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート
2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルペルオキ
シ)ヘキシン−3
2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルペルオキ
シ)ヘキセン−3
2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルペルオキ
シ)ヘキサン
3,5,5−トリメチルヘキサノイルペルオキシド
ベンゾイルペルオキシド
p−クロロベンゾイルペルオキシド
2,4−ジクロロベンゾイルペルオキシド
1,3−ビス(t−ブチルペルオキシイソプロピル)ベ
ンゼン
イソブチルペルオキシド
ジイソプロピルペルオキシジカルボナート
ジ(2−エチルヘキシル)ペルオキシカルボナート
アセチルシクロヘキシルスルホニルペルオキシド
1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)−3,3,5−
トリメチルシクロヘキサン
【0033】有機過酸化物の使用量は、必要とする架橋
度に応じて異なるが、本発明においては、エチレン・α
−オレフィン共重合ゴム100重量部当り、通常3×1
0-4乃至5×10-2モル、特に10-3乃至3×10-2モ
ルの範囲で使用することが、前述した範囲内に熱トルエ
ン不溶解分量を調節できる。
【0034】また有機過酸化物による架橋にあたって
は、架橋助剤の併用が好ましい。架橋助剤としては、硫
黄、p−キノンジオキシムなどのキノンジオキシム系、
ポリエチレングリコールジメタクリレートなどのメタク
リレート系、ジアルリルフタレート、トリアルリルシア
ヌレートなどのアリル系、その他、マレイミド系などが
例示できる。このような架橋助剤(加硫助剤)は、使用
する有機過酸化物1モルに対して、通常1/2乃至2モ
ル、好ましくは略等モル使用される。
【0035】これらの有機過酸化物及び架橋助剤は、ラ
テックス製造前に予め配合してもよいし、ラテックス製
造後に配合してもよい。架橋のための加熱時間として
は、通常、半減期の5乃至10倍とすることが好まし
く、また常圧、加圧下の何れでも行い得る。
【0036】電子線架橋においては、α線、β線、γ
線、電子線、X線等の何れを用いてもよく、要求される
架橋度に応じて吸収線量が選択されるが、本発明の場合
には、通常、1乃至50Mrad、好ましくは5乃至3
0Mradの範囲にコントロールされる。かかる電子線
架橋においても、予め架橋助剤を添加しておけば架橋効
率を向上させることができる。
【0037】(iii) 架橋エチレン・α−オレフィン共重
合ゴムラテックスの乾燥
本発明では、上記工程で得られた架橋ゴムラテックスを
乾燥して水性媒体の分離除去を行う。この方法として
は、スプレー乾燥法、冷凍乾燥法等、既知の乾燥法を適
用するすることができる。本発明においては、ラテック
ス状態でエチレン・α−オレフィン共重合ゴムが架橋さ
れているため、この乾燥時にゴム粒子の凝集は殆ど生ぜ
ず、後述する溶融混練により、架橋ゴム粒子の分散粒径
が目的とする範囲内にあるものを得ることができる。
【0038】(iv)溶融混練
本発明において、上述した工程により得られた微粒子状
架橋共重合ゴムと、結晶性ポリオレフィン樹脂とのブレ
ンド物を溶融混練することにより、目的とする熱可塑性
エラストマーを製造する。得られる熱可塑性エラストマ
ーは、ポリオレフィン樹脂が海状の連続相として存在
し、略球状の架橋共重合ゴム微粒子が島状に均一分散し
た構造を有しており、成形性、耐候性及び強度等の機械
的特性と共に、ゴム弾性にも優れている。
【0039】この場合において、エチレン・α−オレフ
ィン共重合ゴム(A)と結晶性ポリオレフィン樹脂
(B)とは、
A:B=90:10乃至50:50、特に80:20乃
至60:40
の重量比で使用される。共重合ゴムの使用量が上記範囲
よりも多いと、成形性や強度が不満足なものとなり、ま
た上記範囲よりも少ない場合には、ゴム弾性が著しく低
下する。
【0040】尚、溶融混練は、バンバリーミキサー等の
密閉式混合機や単軸或いは多軸押出機を用いて行うこと
ができる。混練温度は、用いる結晶性ポリオレフィン樹
脂の融点によっても異なるが、一般的には、150℃乃
至260℃の範囲が選択される。
【0041】また本発明において、微粒子状架橋共重合
ゴムとブレンドすべき結晶性ポリオレフィン樹脂の配合
は、前述した(i) 乃至(iii) の何れの工程でも行うこと
ができる。例えば、エチレン・α−オレフィン共重合ゴ
ムのラテックス化に際して、該ポリオレフィン樹脂を水
性媒体と共に混合し、均一分散させた後、架橋を行い、
次いで乾燥後、溶融混練を行ってもよいし、またエチレ
ン・α−オレフィン共重合ゴムの架橋ラッテクス組成物
に該ポリオレフィン樹脂を水性媒体と共に混合し均一分
散させた後、乾燥し、溶融混練を行ってもよい。勿論、
架橋ゴムラテックスを乾燥して架橋共重合ゴム微粒子を
得た後、これにペレット状乃至粉末状の結晶性ポリオレ
フィン樹脂を混合し、溶融混練を行ってもよい。
【0042】かくして得られる熱可塑性エラストマー中
の架橋共重合ゴム微粒子は、前述したラッテクス化での
粒径調節により、前述した範囲の平均粒径及び最大粒径
を有していることが望ましいが、この平均粒径及び最大
粒径は、以下の方法で測定することができる。
【0043】厚み2mmの射出成形シートを凍結切断し、
切断面を四酸化オスミウムで染色し、分散ゴム粒子を染
色した後、電子顕微鏡で分散ゴム粒子の数が50乃至1
00個含む連続した領域を任意に3か所選び、各々につ
いて、分散ゴム粒子の長径と個数を算出し、3領域の平
均値を平均粒径とする。即ち、領域1,2,3の数平均
粒径をA1 ,A2 ,A3 、及び最大粒径をL1 ,L2 ,
L3 とすると、平均粒径及び最大粒径は下記式で算出さ
れる。
平均粒径=1/3(A1 +A2 +A3 )
最大粒径=1/3(L1 +L2 +L3 )
【0044】任意成分
本発明においては、上述した各成分以外にも、熱可塑性
エラストマーの強度、成形性及びゴム弾性を著しく損な
わない限りにおいて、それ自体公知の鉱物油系軟化剤、
各種のゴム用配合剤を、任意の段階で配合することがで
きる。
【0045】例えば鉱物油系軟化剤は、通常、ゴムをロ
ール加工する際にゴムの分子間引力を弱め、加工を容易
にすると共に、適宜配合されるカーボンブラック、シリ
カ等の充填剤などの分散を促し、或いは加硫ゴムの型さ
を低下せしめて柔軟性、ゴム弾性を増す目的で配合され
ている高沸点の石油留分であり、パラフィン系、ナフテ
ン系、芳香族系等に分類されている。本発明において
は、パラフィン系のプロセスオイルが特に有効に使用さ
れる。かかる鉱物油系軟化剤は、エチレン・α−オレフ
ィン共重合ゴム100重量部当り、200重量部以下の
量で使用し得る。この範囲よりも多量に使用すると、得
られるエラストマーの強度が低下し、或いは軟化剤が滲
出して外観を損なう等の不都合を生じる。
【0046】またゴム用の配合剤としては、例えば充填
剤、着色剤、老化防止剤、酸化防止剤、架橋剤、架橋助
剤、耐光又は耐光安定剤、加工助剤、帯電防止剤、その
他の物性改良剤が適宜使用できる。充填剤としては、カ
ーボンブラック、クレー、タルク、重質炭酸カルシウ
ム、カオリン、けいそう土、シリカ、アルミナ、アスベ
スト、グラファイト、ガラス繊維等が例示できる。酸化
防止剤としては、フェニル−α−ナフチルアミン、p−
イソプロポキシ・ジフェニルアミン、N,N’−ジフェ
ニル・エチレンジアミン、ノニル化ジフェニルアミン等
のアミン系酸化防止剤、2,6−ジt−ブチルフェノー
ル、スチレン化フェノール、ブチルヒドロキシアニソー
ル、4,4’−ヒドロキシジフェニル、2,2−メチレ
ン−ビス(4−メチル−6−シクロヘキシルフェノー
ル)、テトラキス−〔メチレン−3−(3’,5’−ジ
t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネー
ト〕メタン、トリス−(2−メチル−ヒドロキシ−5−
ジt−ブチルフェニル)ブタン等のフェノール系酸化防
止剤が例示できる。
【0047】かくして得られる熱可塑性エラストマー
は、成形性、ゴム弾性、耐候性及び強度等の機械的特性
に優れていることから、ベローズ、チューブ、内装用シ
ート、泥よけ、ブーツ類等の自動車部品、耐圧ホース、
ガスケット、ダイヤフラム等の工業用機械部品、電子・
電気機器部品、電線ケーブル、被覆材、建材、履物ソー
ル等の種々の分野に極めて有用である。
【0048】
【実施例】
(実施例1)エチレン・α−オレフィン共重合ゴムとし
て、エチレン・プロピレン・エチリデンノルボルネン共
重合ゴム(エチレン単位含量72モル%、ポリエン成分
として、5−エチリデンノルボルネン単位をヨウ素価で
15含有、135℃デカヒドロナフタレン中での極限粘
度〔η〕が1.1dl/g,以下「EPT」と略す)を使用
した。また低分子量α−オレフィンとしては、変性ポリ
エチレンワックス(無水マレイン酸単位含量:3重量
%、密度:0.93g/cc、軟化点:111℃)を使用し
た。
【0049】上記のEPT(100g)と、変性ポリエ
チレンワックス(11g)とを、n−ヘキサン(900
g)に溶解し、均一になるまで攪拌した。次いで界面活
性剤としてオレイン酸カリウム(5g)を水(900
g)に分散させた後、ホモミキサーを用いて攪拌羽根の
回転数が10000rpmで前記溶液を60分間混合した。得ら
れた乳化液を、60〜80℃の温度に加熱してn−ヘキ
サンを蒸留除去し、ラテックスを得た。この様にして得
られたラテックスに、表1に示した熱トルエン不溶解分
となる様にp−ジビニルベンゼンとジ−t−ブチルパー
オキシトリメチルシクロヘキサンを適当量添加し、十分
分散させた後、ラテックスをオートクレーブに移し、窒
素ガスで3kg/cm3 G加圧した状態で120℃、2時間
加熱し、架橋を行った。
【0050】得られた架橋ラテックスを、ディスク噴霧
方式スプレードライヤーでディスク回転数25000rpm、架
橋ラテックスフィード量10kg/hr、フィードガス温度
200℃、ガス流量8m3 /hrの条件で処理し、架橋共重
合ゴム微粒子を得た。得られた架橋ゴム粒子の平均粒径
等、及び熱トルエン不溶解分は表1に示した。
【0051】次に、上記で得られた架橋共重合ゴム微粒
子と、結晶性ポリプロピレン〔MFR(230℃,2.1
6kg) :11g/10min,密度:0.91g/cc〕とを、該ゴ
ムとポリプロピレンとの重量比が70:30となるよう
に、押出温度230℃の条件で押出機中で溶融混合しペ
レット状の熱可塑性エラストマーを得た。
【0052】この熱可塑性エラストマーを射出温度24
0℃で射出成形し2mm厚のシートを成形し、各種物性を
測定し、その結果を表1に示した。尚、測定条件は、以
下の通りである。
成形性: MFR(230℃,2.16kg) ASTM D−1238
ゴム弾性:PS%(100%歪を付与) JIS K−6301
強度: TB(kg/cm3 ) JIS K−6301
【0053】(実施例2)極限粘度〔η〕が0.8dl/g
のEPTを70g使用し、且つ結晶性のポリプロピレン
30gと変性ポリエチレンワックス21gを、n−ヘキ
サンに溶解する以外は実施例1と同様にして熱可塑性エ
ラストマーを調製し、実施例1と同様の測定を行った。
結果を表1に示す。
【0054】(実施例3)極限粘度〔η〕が1.3dl/g
のEPTを使用し、実施例1と同様に架橋ゴムラテック
スを調製した。次に、実施例1のEPT(100g)の
代わりに実施例1で用いた結晶性ポリプロピレン100
gを使用し、実施例1と同様の方法で該ポリプロピレン
のラテックスを調製した。上記の架橋ゴムラテックスと
ポリプロピレンのラテックスとを、EPTとポリプロピ
レンとの重量比が70:30となる様に混合し、以下、
実施例1と同様に乾燥を行い、熱可塑性エラストマーを
調製し、実施例1と同様の測定を行った。結果を表1に
示す。
【0055】(実施例4〜11)次の点を除き、実施例
1と同様に熱可塑性エラストマーを調製し、実施例1と
同様の測定を行った。結果を表2乃至4に示す。尚、実
施例8では、変性ポリエチレンワックスの代わりに用い
たワックスは、密度:0.92g/cc、軟化点:113℃
の未変性ポリエチレンワックスである。
【0056】
【0057】
【0058】(比較例1)実施例1で用いたEPTと結
晶性ポリプロピレンとを重量比で70:30の割合で使
用し、バンバリーミキサーで5分間混練後、ブラベンダ
ーミキサーを用い、EPTとポリプロピレンとの混合物
100重量部に対して、ジクミルパーオキサイド0.2重
量部、ジビニルベンゼン0.2重量部を混合し、油浴温度
180℃、回転数60rpm の条件で7分間動的架橋ブレ
ンドを行い、熱可塑性エラストマーを製造した。この熱
可塑性エラストマーについて、実施例1と同様の測定を
行い、その結果を表1に示した。
【0059】(比較例2)比較例1のブラベンダーミキ
サーの回転数を150rpm に変更した以外は、比較例1
と同様にして熱可塑性エラストマーを製造し、且つ同様
の測定を行った。その結果を表1に示した。
【0060】(比較例3〜6)次の点を除き、実施例1
と同様に熱可塑性エラストマーを調製し、実施例1と同
様の測定を行った。結果を表3或いは4に示す。
【0061】【0062】
【表1】
【0063】
【表2】【0064】
【表3】
【0065】
【表4】【0066】
【発明の効果】本発明によれば、耐熱性、耐候性及び強
度などの優れた機械的特性を損なわずに、成形性及びゴ
ム弾性が顕著に向上した熱可塑性エラストマーを得るこ
とができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0001]
FIELD OF THE INVENTION The present invention is excellent in moldability and rubber elasticity.
A method for producing a thermoplastic elastomer
You.
[0002]
2. Description of the Related Art Thermoplastic elastomers are energy-saving
ー, especially as vulcanized rubber as resource saving type elastomer
Alternatively, automotive parts (bellows, tubes, interiors)
Sheets, mudguards, industrial machine parts (pressure hoses, gaskets)
Used for electronic and electrical equipment parts, building materials, etc.
Have been used.
Fully cross-linked ethylene-propylene-non
Conjugated diene copolymer rubber (EPDM) and polyolefin
Olefinic thermoplastic elast consisting of blend with resin
Tomer-shaped compositions are disclosed in Japanese Patent Publication No. 58-46138 and Japanese Patent Publication No.
It is known from JP-B-55-18448. this
The composition has various excellent properties, but rubber elasticity
Since it lacks moldability and moldability, it is a constant substitute for vulcanized rubber
There is a limit, and improvement is needed.
[0004]
[Problems to be Solved by the Invention] Olefinic thermoplasticity
As a general method to improve the rubber elasticity of elastomers
Is
Increase the amount of cross-linked rubber component,
Increase the amount of process oil used as a softening agent
You
Means such as are known. However, rubber elasticity is
Although improved, the strength of the thermoplastic elastomer decreases.
There is a problem that
In addition, the olefinic thermoplastic elastomer
As a general method for improving moldability,
Increase the blending amount of polyolefin resin,
Increase the amount of process oil used as a softening agent
You
Means such as are known. However, the former has low rubber elasticity.
The latter causes lowering of the strength as described above.
Problem.
Therefore, an object of the present invention is to heat olefins.
Excellent heat resistance, weather resistance and strength of plastic elastomer
Moldability and rubber elasticity are significantly improved without impairing the properties.
To provide a method for producing a thermoplastic elastomer
It is in.
According to the present invention, particulate cross-linked ethylene
α-olefin copolymer rubber and crystalline polyolefin resin
For producing a thermoplastic elastomer composed of a blend with
At 135 ° C in a decahydronaphthalene solution
Ethylene / α whose limiting viscosity is in the range of 0.5 to 3.0 dl / g
-Olefin copolymer rubber and low molecular weight α-olefin copolymer
Polymer and / or modified low molecular weight α-olefin copolymer
And
(i) Disperse it uniformly in an aqueous medium in the presence of a surfactant.
Forming a copolymer rubber latex,
(ii) Crosslinked rubber latex in a latex state
Forming a composition,
(iii) by drying the crosslinked rubber latex composition
Fine particle cross-linked ethylene / α-olefin copolymer rubber
And the crystalline polyolefine to be blended with
Resin in the copolymer rubber latex formation step (i) above.
Mixing or aqueous in the cross-linked rubber latex formation step (ii)
Crystalline polyolefin resin dispersed in fine particles in a medium
In advance with the crosslinked rubber latex composition together with an aqueous medium.
Either mixed or obtained in the drying step (iii)
The fine particle cross-linked ethylene / α-olefin copolymer rubber
The resulting fine particle cross-linked ethylene / α-olefin was mixed with
Blends of in-line copolymer rubber and crystalline polyolefin resin
Thermoplastic elastomer characterized by melting and kneading materials
A method of making a mer is provided.
[0008]
The thermoplastic elastomer obtained by the method of the present invention
-For, fine particles of ethylene / α-olefin copolymer rubber
Since crystalline cross-linked products are used, crystalline polyolefin
The resin was present as a sea-like continuous phase and was crosslinked
Fine spherical particles of ethylene / α-olefin copolymer rubber
It exists as an island phase uniformly dispersed in the. like this
Due to its dispersed structure, it has excellent moldability, weather resistance and
It has various properties such as impact resistance, and is also excellent in rubber elasticity.
It is being done.
[0009]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Basic ingredients:
(A) Ethylene / α-olefin copolymer rubber
In the present specification, ethylene / α-olefin copolymer rubber
Mums are only completely amorphous materials such as so-called rubber
And the crystallinity measured by X-ray diffraction method is 15% or less.
It is a concept that includes a polymer having a low crystallinity.
Ethylene / α-olefin used in the present invention
Copolymer rubbers include ethylene and α-olefins such as propylene.
Pyrene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4
-Methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, etc.
At least one α-olefin having 3 to 10 carbon atoms
And a copolymer of Its ethylene content is usually 50
To 87 mol%, preferably 63 to 82 mol%.
And a pole with decahydronaphthalene solution at 135 ° C
Viscosity is 0.5 to 3.0 dl / g, especially 0.7 to 1.5 dl / g
Those in the range of are preferably used.
The ethylene / α-olefin copolymerization
Synthetic rubber contains one or more polyene components.
You may. As the polyene component, specifically, 1,4
-Hexadiene, 1,6-octadiene, 2-methyl-
1,5-hexadiene, 6-methyl-1,5-heptadi
Chains such as ene and 7-methyl-1,6-octadiene
Non-conjugated diene, cyclohexadiene, dicyclopentadiene
Ene, methyltetrahydroindene, 5-vinyl-2-
Norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5
-Methylene-2-norbornene, 5-isopropylidene
-2-norbornene, 6-chloromethyl-5-isoprone
Cyclic non-conjugated dienes such as penyl-2-norbornene,
2,3-diisopropylidene-5-norbornene, 2-
Ethylidene-3-isopropylidene-5-norbornene
2-propenyl-2,2-norbornadiene, 1,
Of 3,7-octatriene and 1,4,9-decatriene
Such a triene can be illustrated as a typical example.
Suitable polyenes include cyclic non-conjugated dienes and 1,4-hexenes.
Sadiene, especially dicyclopentadiene, 5-ethyl
It is den-2-norbornene. These polyene components
Is a maximum of 30 in terms of iodination in the produced copolymer,
The copolymerization is preferably 20 or less.
The above-mentioned ethylene / α-olefin copolymerization
For example, synthetic rubber processing technology "Ethylene Pro"
As described in "Pyrene rubber" (Taisei)
It can be produced by a known method. Soluble Banadiu, for example
Ziegler touch of aluminum compounds and organoaluminum compounds
Medium, ethylene, α-olefin with 3 to 10 carbon atoms
As a polyene, if necessary, as a molecular weight regulator
The hydrogen gas of the
And is obtained by
Examples of the medium include pentane and hexa.
Aliphatic hydrocarbons such as methane, heptane, octane, and kerosene
Element, alicyclic hydrocarbon such as cyclohexane, benze
Aromatic hydrocarbons such as methane, toluene, xylene,
Rubenzene, carbon tetrachloride, tetrachloroethylene, tri
Chlorethylene, ethyl chloride, methylene chloride, dichloro
Halogenated hydrocarbons such as ethane, alone or in combination of two or more
It can be used in the above combination.
As the soluble vanadium compound, for example,
Vanadium tetrachloride, vanadyl trichloride, vanadium
Triacetyl acetonate, vanadyl acetylacetone
To
, The following formula:
VO (OR)Three
[Here, R represents an aliphatic hydrocarbon group]
Vanadyl trialkoxide represented by the following formula:
VO (OR)nX3-n
[Where R is an aliphatic hydrocarbon group, X is a halogen, 0 <n
Halogenated vanadyl alkoxy represented by <3>
Can be used alone or in combination of two or more.
Can be.
The organic aluminum compound is as follows:
formula:
RmAlX3-m
[Wherein R is an aliphatic hydrocarbon group, X is a halogen, 1 ≦ m
≦ 3], for example, triethylaluminum
Aluminum, diethyl aluminum, ethyl aluminum
Lolid, ethyl aluminum sesquichloride, ethyl
Luminium dichloride, etc., alone or in combination of two or more
Can be used in combination.
(B) Crystalline polyolefin resin
The crystalline polyolefin resin used in the present invention is
1-of an olefin homopolymer or a copolymer of two or more
Yes, the crystallinity by X-ray diffraction method is usually 40% or more,
It is preferably 60% or more. The polymerization type is run
Either dam polymerization or block polymerization may be used. Random weight
In combination, the lesser 1-olefin unit is
It is usually 40 mol% or less, preferably 30% or less.
No.
Examples of the 1-olefin include ethylene and propylene.
Ropylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene,
4-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene
And 1-dodecene.
This crystalline polyolefin resin is
Not limited to polymer or copolymer, other olefin polymer
May be contained in an amount of 40% by weight or less based on the composition.
No. In the present invention, particularly isotactic polypropylene is used.
Of propylene or other small amount of α-olefin
Using a copolymer is a group that has excellent moldability and heat resistance.
It is preferable for obtaining a product.
Method for producing elastomer:
In the present invention, the above-mentioned (A) ethylene / α-olefin
Prepare a latex of copolymer rubber and place it in the latex state.
Crosslinking is carried out and the resulting crosslinked latex composition is used in various embodiments.
Melt-kneading with (B) crystalline polyolefin resin with
To produce a thermoplastic elastomer.
(I) Ethylene / α-olefin copolymer rubber
Latex of
This latexing is performed, for example, with ethylene / α-olefin.
Dissolve the copolymer rubber in an organic solvent such as toluene or hexane.
However, after emulsifying in water in which the surfactant is dispersed,
This is done by removing the organic solvent. Emulsion in water
Homomixer with high-speed stirring blades and high-speed pipe
It can be carried out by a known means such as using an emulsifying machine.
Wear. In addition, in this latexing, the above-mentioned copolymerization
The dispersed average particle size of rubber is 0.1 to 10 μm, especially 0.2
Adjust to a maximum of 5 μm and a maximum particle size of 20 μm or less.
It is better to control the cross-linking in the resulting composition.
The dispersed particle size of the rubber particles can be adjusted to the same range. For example,
If the dispersion average particle size of is less than 0.1 μm, the
The rubber elasticity of the stoma becomes insufficient, and it exceeds 10 μm.
If so, the moldability and strength become unsatisfactory. Even more
Even if the large particle size exceeds 20 μm,
The strength becomes unsatisfactory.
When the latex is formed, a low molecular weight is used.
α-olefin-based copolymer (hereinafter, simply referred to as an olefin-based copolymer
Sometimes referred to as polymer) or modified low molecular weight α-ole
Fin-based copolymer (hereinafter, simply referred to as modified copolymer
2) to 100 parts by weight of the copolymer rubber.
Use in an amount of 50 parts by weight, especially 5 to 40 parts by weight
Is preferred. This olefin-based copolymer and modified copolymer
The use of the body prevents the coagulation of the co-polymer rubber from being obtained and
Advantageous in improving moldability of thermoplastic elastomers
It is.
Among these, as an olefin-based copolymer
Are both waxy and liquid at room temperature
Can be used, or both can be used together
You. As a waxy olefin-based copolymer,
Ethylene-propylene copolymer and / or ethylene-
A 1-butene copolymer is used. Especially advantageous are:
Density is 0.90g / cmThreeAs mentioned above, the Vicat softening point is 90 ° C or lower.
Above, especially above 95 ° C. Also liquid olfi
Polymers useful as polymer-based copolymers are
Intrinsic viscosity in cahydronaphthalene solution is 0.01 to 0.3
dl / g. These wax-like or liquid
Polymer grafted with the following unsaturated carboxylic acid compounds
It can also be used in the form of a modified product contained as a copolymerization component.
The modified copolymer may be an unsaturated carboxylic acid.
Modified polyethylene resin graft-modified with a base compound
And modified ethylene / α-olefin copolymers are used.
Used. Unsaturated carboxylic acid system used as modifier
The compound is the same as an unsaturated carboxylic acid having 3 to 10 carbon atoms.
And its acid anhydride, amide, imide and ester.
At least one of, for example, acrylic acid,
Taacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid,
Citraconic acid, norbornene dicarboxylic acid, tetrahydr
Lophthalic acid, bicyclo [2,2,1] hept-2-ene
Unsaturated carboxylic acids such as -5,6-dicarboxylic acid;
Leic acid, itaconic anhydride, citraconic anhydride, tetra
Hydrophthalic anhydride, bicyclo [2,2,1] hept-
Unsaturated calcium such as 2-ene-5,6-dicarboxylic acid anhydride
Boric acid anhydride; maleic acid monoamide, maleic acid dia
Amides or imides such as amide and maleimide; acrylic acid
Methyl, methyl methacrylate, dimethyl maleate, ma
Monomethyl maleate, diethyl maleate, fumaric acid
Diethyl, dimethyl itaconate, diethyl citraconic acid
Le, tetrahydrodimethyl phthalic anhydride, bicyclo
[2,2,1] hept-2-ene-5,6-dicarboxylic
Fatigue of dimethyl acid, glycidyl (meth) acrylate, etc.
A carboxylic acid ester etc. can be mentioned. Among them
Preferred are maleic anhydride and maleic acid monoacetic acid.
Amide, maleic diamide, maleimide, maleic acid
Nomethyl, diethyl maleate, glycidyl (meth) a
For example, clearate.
The above modifiers are based on the weight of the modified copolymer.
And usually 0.2 to 50%, preferably 0.2 to 20%
Used in an amount to be included. With a content rate of 20% or less
Hardly changes the softening point of the modified copolymer. Also
As a modified copolymer, modified ethylene / α-olefin
When using a random copolymer, the temperature at 135 ° C
Intrinsic viscosity in cahydronaphthalene solution is 0.01 to
A value of 0.3 dl / g is preferable.
The above-mentioned olefin-based copolymer or modification
The copolymer may be blended in the latex by, for example, adding the polymer to the latex.
It was dissolved in a solvent such as n-hexane and the solution was added as described above.
Solution of ethylene / α-olefin copolymer rubber
, While mixing in an aqueous medium containing an appropriate amount of surfactant with stirring.
The mixture may be dispersed and then heated to remove the solvent. this
At this time, if no solvent is used,
Kneading with an aqueous medium containing a surfactant and an extruder, etc.
By doing so, latex formation can also be performed.
As a surfactant for latex formation
Is an anionic activator, cationic activator, nonionic activator
Can be used, but fatty acid sodium or fat
Anion activators such as potassium fatty acid are preferably used.
The amount of surfactant used depends on the type of polymer component used.
However, it is generally 0,0 per 100 parts by weight of the copolymer rubber.
The preferred range is 2 to 20 parts by weight.
The amount of the aqueous medium used is the above-mentioned copolymerization.
From the viewpoint of controlling the particle size of rubber, the solid content concentration in the latex
Is preferably selected to be 5 to 65% by weight.
You.
(Ii) Crosslinking of latex
In the present invention, ethylene / α prepared as described above
-Using olefin copolymer rubber latex,
Then, the copolymer rubber is crosslinked. This cross-linking is
The hot toluene insoluble content of the aluminum is 30 to 95% by weight,
Is performed in a range of 40 to 90% by weight.
preferable. By performing such crosslinking, strength is improved.
To obtain a thermoplastic elastomer having particularly excellent formability
Can be.
The hot toluene insoluble content is as follows.
Can be quantified in this way. That is, the finally obtained thermoplastic
Approximately 0.5 g of elastomer is weighed (W0g) 5
Extraction with boiling toluene of 00cc for 6 hours, 0.05μm
After filtering with a filter and drying the residuals, weigh (W1
It is calculated by the following formula.
Hot toluene insoluble content = [100 x W1-W0× X] /
(W0× Y)
In the formula, X is a boiling torque other than the crosslinked rubber in the elastomer.
% Of the non-extracted ene component, Y in the elastomer
The copolymer rubber weight% is shown.
The above-mentioned cross-linking results in a multifunctional module in the latex.
Nominer is blended, for example, cross-linked by organic peroxide or
It is effectively carried out by crosslinking with an electron beam. Multifunctional used
Examples of the polymerizable monomer include, for example, 2 or more ethylenically unsaturated
Monomers having bonds, especially vinyl bonds, are preferred,
Specifically, divinylbenzene, tetramethylene di (me
A) acrylate, glyceryl triacrylate, ethi
Lenglycol dimethacrylate, 1,2,4-tribi
Examples include nylcyclohexane, tetraallyloxyethane, etc.
can do. This multifunctional monomer is a copolymer
1 to 20 parts by weight, particularly 0.3 to 100 parts by weight
It is desirable to use within the range of 5 parts by weight.
As an organic peroxide, latex stability
Property, stability of cross-linking reaction operation and economic efficiency, 10 hours
A half-life temperature of 0 ° C to 100 ° C is preferable.
Specifically, the following can be exemplified.
1,1-bis (t-butylperoxy) si
Crohexane
t-butyl peroxyviparate
t-Butylperoxy-2-ethylhexanoate
t-butyl peroxyisopropyl carbonate
2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy)
Shi) Hexin-3
2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy)
H) hexene-3
2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy)
Si) Hexane
3,5,5-Trimethylhexanoyl peroxide
Benzoyl peroxide
p-chlorobenzoyl peroxide
2,4-dichlorobenzoyl peroxide
1,3-bis (t-butylperoxyisopropyl) be
Nzen
Isobutyl peroxide
Diisopropyl peroxydicarbonate
Di (2-ethylhexyl) peroxycarbonate
Acetyl cyclohexyl sulfonyl peroxide
1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-
Trimethylcyclohexane
The amount of organic peroxide used depends on the required crosslinking.
In the present invention, ethylene.α
-Normally 3 x 1 per 100 parts by weight of olefin copolymer rubber
0-FourThrough 5 × 10-2Moles, especially 10-3Through 3 × 10-2Mo
The range of heat torque
The amount of insoluble matter can be adjusted.
In addition, in crosslinking with an organic peroxide
Is preferably used in combination with a crosslinking aid. As a crosslinking aid, sulfur
Yellow, quinonedioxime system such as p-quinonedioxime,
Methac such as polyethylene glycol dimethacrylate
Relate type, diallyl phthalate, trillyl lucia
Allyl type such as nurate, maleimide type, etc.
Can be illustrated. Such crosslinking aids (vulcanization aids) are used
The amount of organic peroxide used is usually 1/2 to 2 mol.
, Preferably about equimolar.
These organic peroxides and crosslinking aids are
It may be blended in advance before the production of Tex, or it may be made of latex.
You may mix after manufacturing. As heating time for crosslinking
Is usually preferred to be 5-10 times the half-life
Moreover, it can be carried out either under normal pressure or under pressure.
In electron beam cross-linking, α rays, β rays, γ
Ray, electron beam, X-ray, etc. may be used and is required
The absorbed dose is selected according to the degree of crosslinking, but in the case of the present invention
Is usually 1 to 50 Mrad, preferably 5 to 3
It is controlled in the range of 0 Mrad. Such electron beam
Even in the case of cross-linking, it is effective to add a cross-linking aid in advance.
The rate can be improved.
(Iii) Cross-linked ethylene / α-olefin copolymerization
Drying of rubber latex
In the present invention, the crosslinked rubber latex obtained in the above step
It is dried to separate and remove the aqueous medium. As this method
Is a known drying method such as a spray drying method or a freeze drying method.
Can be used. In the present invention,
The ethylene / α-olefin copolymer rubber is crosslinked in
As a result, there is almost no agglomeration of rubber particles during this drying.
First, by the melt-kneading described below, the dispersed particle size of the crosslinked rubber particles
Can be obtained within the target range.
(Iv) Melt kneading
In the present invention, fine particles obtained by the above-mentioned steps
Cross-linking copolymer rubber and crystalline polyolefin resin
Target thermoplasticity by melting and kneading
Produce an elastomer. The resulting thermoplastic elastomer
-The polyolefin resin exists as a sea-like continuous phase
Then, the substantially spherical cross-linked copolymer rubber particles are uniformly dispersed in an island shape.
The machine has a unique structure and has excellent moldability, weather resistance and strength.
The rubber elasticity is also excellent.
In this case, ethylene α-olefin
Incopolymer rubber (A) and crystalline polyolefin resin
(B) is
A: B = 90: 10 to 50:50, especially 80:20
To 60:40
Used in a weight ratio of. The amount of copolymer rubber used is in the above range
If it is larger than the above range, the moldability and strength will be unsatisfactory and
When it is less than the above range, the rubber elasticity is extremely low.
Down.
The melt-kneading is performed by using a Banbury mixer or the like.
Use a closed mixer or single or multi-screw extruder
Can be. The kneading temperature depends on the crystalline polyolefin resin used.
Although it depends on the melting point of the fat, it is generally 150 ° C.
A range of up to 260 ° C is selected.
Further, in the present invention, fine particle cross-linking copolymerization
Blending of crystalline polyolefin resin to be blended with rubber
Is to be performed in any of the above steps (i) to (iii)
Can be. For example, ethylene / α-olefin copolymer
The polyolefin resin is treated with water to form a latex.
After mixing with a reactive medium and uniformly dispersing, cross-linking,
Then, after drying, melt kneading may be carried out, or
Cross-linked latex composition of styrene / α-olefin copolymer rubber
And mix the polyolefin resin with an aqueous medium to obtain a uniform mixture.
After dispersing, it may be dried and melt-kneaded. Of course,
Dry the crosslinked rubber latex to remove the crosslinked copolymer rubber particles.
After it is obtained, it is added with crystalline polyolefin in the form of pellets or powder.
The fin resin may be mixed and melt-kneaded.
In the thermoplastic elastomer thus obtained
The crosslinked copolymer rubber fine particles of are
By adjusting the particle size, the average particle size and the maximum particle size in the above range
It is desirable to have this average particle size and maximum
The particle size can be measured by the following method.
An injection-molded sheet having a thickness of 2 mm was freeze-cut,
The cut surface is dyed with osmium tetroxide to dye dispersed rubber particles.
After coloring, the number of dispersed rubber particles is 50 to 1 with an electron microscope.
Arbitrarily select three consecutive areas including 00, and
And calculate the major axis and number of dispersed rubber particles,
The average value is taken as the average particle size. That is, the number average of the areas 1, 2 and 3
Particle size is A1, ATwo, AThree, And the maximum particle size is L1, LTwo,
LThreeThen, the average particle size and maximum particle size are calculated by the following formula.
It is.
Average particle size = 1/3 (A1+ ATwo+ AThree)
Maximum particle size = 1/3 (L1+ LTwo+ LThree)
Optional component
In the present invention, in addition to the components described above, thermoplastic
Remarkably impairs the strength, moldability and rubber elasticity of the elastomer
Unless otherwise specified, mineral oil-based softeners known per se,
Various rubber compounding agents can be compounded at any stage.
Wear.
For example, a mineral oil type softening agent is usually a rubber softener.
During processing, weakens the intermolecular attractive force of rubber and facilitates processing
Carbon black and sili
Promote the dispersion of fillers such as mosquitoes, or use vulcanized rubber molds.
Blended for the purpose of lowering the elasticity and increasing the flexibility and rubber elasticity.
It is a high boiling point petroleum fraction that is
It is categorized into aromatic type and aromatic type. In the present invention
Is especially effective when using paraffinic process oils.
It is. Such a mineral oil-based softener is ethylene / α-olefin.
200 parts by weight or less per 100 parts by weight of the copolymerized rubber
May be used in quantity. It is advantageous to use more than this range.
The strength of the elastomer is reduced or the softening agent is exuded.
However, there is an inconvenience such as taking out and impairing the appearance.
As the compounding agent for rubber, for example, filling
Agent, colorant, anti-aging agent, antioxidant, cross-linking agent, cross-linking aid
Agent, light resistance or light resistance stabilizer, processing aid, antistatic agent,
Other physical property improvers can be appropriately used. As a filler,
Carbon black, clay, talc, heavy calcium carbonate
Mu, kaolin, diatomaceous earth, silica, alumina, asbestos
Examples include strikes, graphite and glass fibers. Oxidation
As the inhibitor, phenyl-α-naphthylamine, p-
Isopropoxy diphenylamine, N, N'-dife
Nyl / ethylenediamine, nonylated diphenylamine, etc.
Amine Antioxidant, 2,6-di-t-butylpheno
, Styrenated phenol, butylhydroxyanisole
4,4'-hydroxydiphenyl, 2,2-methyle
N-bis (4-methyl-6-cyclohexylphenone
), Tetrakis- [methylene-3- (3 ', 5'-di
t-butyl-4'-hydroxyphenyl) propione
G] methane, tris- (2-methyl-hydroxy-5-
Phenol-based antioxidant such as di-t-butylphenyl) butane
A stopping agent can be illustrated.
Thermoplastic elastomer thus obtained
Is a mechanical property such as moldability, rubber elasticity, weather resistance and strength.
It is excellent in bellows, tubes and interior
Auto parts such as shoes, mudguards, boots, pressure hoses,
Industrial machinery parts such as gaskets and diaphragms, electronic
Electrical equipment parts, electric cables, covering materials, building materials, footwear saws
It is extremely useful in various fields such as
[0048]
【Example】
(Example 1) Ethylene / α-olefin copolymer rubber
Ethylene, propylene, ethylidene norbornene
Polymerized rubber (ethylene unit content 72 mol%, polyene component
As a 5-ethylidene norbornene unit with an iodine value
15-containing, 135 ° C in decahydronaphthalene
Degree [η] is 1.1 dl / g, abbreviated as "EPT" below)
did. As the low molecular weight α-olefin, modified poly (olefin)
Ethylene wax (maleic anhydride unit content: 3 weight
%, Density: 0.93 g / cc, softening point: 111 ° C)
Was.
The above-mentioned EPT (100 g) and modified polyester
Tylene wax (11 g) and n-hexane (900
g) and stirred until homogeneous. Then interactivity
Potassium oleate (5 g) was added as water (900
g) and then using a homomixer,
The solution was mixed for 60 minutes at a rotation speed of 10,000 rpm. Get
The emulsion thus prepared is heated to a temperature of 60 to 80 ° C. to produce n-hexene.
The sun was distilled off to obtain a latex. Get in this way
The hot latex insoluble components shown in Table 1
P-divinylbenzene and di-t-butylper
Add an appropriate amount of oxytrimethylcyclohexane and
After dispersing, transfer the latex to an autoclave and mix.
3 kg / cm for raw gasThreeG Pressurized at 120 ℃ for 2 hours
It was heated and crosslinked.
The obtained crosslinked latex was sprayed onto a disc.
Disk rotation speed 25,000 rpm
Bridge latex feed rate 10kg / hr, feed gas temperature
200 ℃, gas flow 8mThree/ Hr treatment, cross-linking copolymer
Fine rubber particles were obtained. Average particle size of the obtained crosslinked rubber particles
Etc. and hot toluene insoluble matter are shown in Table 1.
Next, the cross-linked copolymer rubber fine particles obtained above
Child and crystalline polypropylene [MFR (230 ℃, 2.1
6 kg): 11 g / 10 min, density: 0.91 g / cc]
So that the weight ratio of the rubber to the polypropylene is 70:30
Melt-mix in an extruder at an extrusion temperature of 230 ° C.
A let-like thermoplastic elastomer was obtained.
This thermoplastic elastomer was injected at a temperature of 24
Injection molding at 0 ° C to form a 2mm thick sheet,
The measurement was performed, and the results are shown in Table 1. The measurement conditions are as follows.
It is as below.
Moldability: MFR (230 ° C, 2.16kg) ASTM D-1238
Rubber elasticity: PS% (adds 100% strain) JIS K-6301
Strength: TB (kg / cmThree) JIS K-6301
Example 2 Intrinsic viscosity [η] is 0.8 dl / g
70g of EPT and crystalline polypropylene
30 g and 21 g of modified polyethylene wax were added to n-hex
A thermoplastic resin was prepared in the same manner as in Example 1 except that it was dissolved in sun.
Rustomer was prepared and the same measurement as in Example 1 was performed.
Table 1 shows the results.
Example 3 Intrinsic viscosity [η] is 1.3 dl / g
EPT was used, and crosslinked rubber latex was used in the same manner as in Example 1.
Was prepared. Next, the EPT (100 g) of Example 1
Instead of the crystalline polypropylene 100 used in Example 1.
g in the same manner as in Example 1
Of latex was prepared. With the above crosslinked rubber latex
Polypropylene latex and EPT and polypropylene
Mix so that the weight ratio with ren is 70:30.
Drying is performed in the same manner as in Example 1 to obtain a thermoplastic elastomer.
After the preparation, the same measurement as in Example 1 was performed. The results are shown in Table 1.
Show.
(Examples 4 to 11) Examples 4 to 11 except for the following points
A thermoplastic elastomer was prepared in the same manner as in Example 1 and
The same measurement was performed. The results are shown in Tables 2 to 4. Incidentally, the real
In Example 8, used in place of the modified polyethylene wax
The wax has a density of 0.92 g / cc and a softening point of 113 ° C.
Is an unmodified polyethylene wax.
[0056]
[0057]
(Comparative Example 1) Bonding with the EPT used in Example 1
Crystalline polypropylene at a weight ratio of 70:30.
Use, mix with a Banbury mixer for 5 minutes, then use a brabender
-Using a mixer, a mixture of EPT and polypropylene
0.2 parts dicumyl peroxide to 100 parts by weight
And 0.2 parts by weight of divinylbenzene are mixed, and the oil bath temperature is adjusted.
Dynamic cross-linking blur for 7 minutes at 180 ℃ and 60 rpm.
To produce a thermoplastic elastomer. This heat
The same measurement as in Example 1 was performed on the plastic elastomer.
The results are shown in Table 1.
Comparative Example 2 Brabender Miki of Comparative Example 1
Comparative Example 1 except that the rotation speed of the sir was changed to 150 rpm
A thermoplastic elastomer is produced in the same manner as
Was measured. The results are shown in Table 1.
(Comparative Examples 3 to 6) Example 1 was repeated except for the following points.
A thermoplastic elastomer was prepared in the same manner as in
Such measurement was performed. The results are shown in Table 3 or 4.
[0061][0062]
[Table 1]
[0063]
[Table 2][0064]
[Table 3]
[0065]
[Table 4][0066]
According to the present invention, heat resistance, weather resistance and strength are high.
Moldability and go
To obtain a thermoplastic elastomer with significantly improved elastic modulus.
Can be.
Claims (1)
と結晶性ポリオレフィン樹脂とのブレンド物から成る熱
可塑性エラストマーの製造法において、 135℃のデカヒドロナフタレン溶液での極限粘度が0.
5乃至3.0dl/gの範囲にあるエチレン・α−オレフィ
ン共重合ゴムと、低分子量α−オレフィン共重合体及び
/又は変性低分子量α−オレフィン共重合体とを、 (i) 界面活性剤の存在下で水性媒体中に均一分散させて
共重合ゴムラテックスを形成し、 (ii)ラテックス状態で架橋を行い、架橋ゴムラテックス
組成物を形成し、 (iii) 該架橋ゴムラテックス組成物を乾燥することによ
り、微粒子状架橋エチレン・α−オレフィン共重合ゴム
を得ると共に、 ブレンドすべき前記結晶性ポリオレフィン樹脂を、前記
共重合ゴムラテックス形成段階(i) で予め混合するか、
架橋ゴムラテックス形成段階(ii)で水性媒体中に微粒子
状に分散した結晶性ポリオレフィン樹脂を水性媒体とと
もに該架橋ゴムラテックス組成物と予め混合しておく
か、或いは前記乾燥工程(iii) で得られた前記微粒子状
架橋エチレン・α−オレフィン共重合ゴムと混合し、 得られた微粒子状架橋エチレン・α−オレフィン共重合
ゴムと結晶性ポリオレフィン樹脂とのブレンド物を溶融
混練することを特徴とする熱可塑性エラストマーの製造
法。 2.前記低分子量α−オレフィン共重合体又は変性低分
子量α−オレフィン共重合体を、エチレン・α−オレフ
ィン共重合ゴム100重量部当り、2乃至50重量部の
量で使用して前記微粒子状架橋エチレン・α−オレフィ
ン共重合ゴムの製造を行う請求項1に記載の製造方法。(57) [Claims] In a method for producing a thermoplastic elastomer comprising a blend of fine particle cross-linked ethylene / α-olefin copolymer rubber and a crystalline polyolefin resin, the intrinsic viscosity in a decahydronaphthalene solution at 135 ° C is 0.
An ethylene / α-olefin copolymer rubber in the range of 5 to 3.0 dl / g and a low molecular weight α-olefin copolymer and / or a modified low molecular weight α-olefin copolymer, (i) a surfactant To form a copolymer rubber latex by uniformly dispersing it in an aqueous medium in the presence of (ii) crosslinking in a latex state to form a crosslinked rubber latex composition, and (iii) drying the crosslinked rubber latex composition. To obtain a particulate cross-linked ethylene / α-olefin copolymer rubber, and the crystalline polyolefin resin to be blended is premixed in the copolymer rubber latex forming step (i), or
The crystalline polyolefin resin finely dispersed in the aqueous medium in the crosslinked rubber latex forming step (ii) is mixed with the aqueous medium in advance with the crosslinked rubber latex composition, or is obtained in the drying step (iii). And a fine particle crosslinked ethylene / α-olefin copolymer rubber, and the obtained fine particle crosslinked ethylene / α-olefin copolymer rubber and a crystalline polyolefin resin are melt-kneaded. Method for producing a plastic elastomer. 2. The low-molecular-weight α-olefin copolymer or modified low-molecular-weight α-olefin copolymer is used in an amount of 2 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of ethylene / α-olefin copolymer rubber, and the fine particle crosslinked ethylene is used. -The manufacturing method of Claim 1 which manufactures an (alpha)-olefin copolymer rubber.
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1995
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