JP2006232983A - Method for producing thermoplastic elastomer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性エラストマー組成物の製造方法に関し、詳しくは、温度変化により架橋形成および架橋解離を繰り返し再現しうる特性(以下、単に「リサイクル性」という場合がある。)を有する熱可塑性エラストマーおよびそれを含有する熱可塑性エラストマー組成物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a thermoplastic elastomer and a thermoplastic elastomer composition. Specifically, the present invention has a characteristic (hereinafter sometimes simply referred to as “recyclability”) capable of repeatedly reproducing cross-linking and dissociation by temperature change. The present invention relates to a thermoplastic elastomer having and a method for producing a thermoplastic elastomer composition containing the same.
近年、環境保護や省資源等の立場から、使用済み材料の再利用が望まれている。架橋ゴム(加硫ゴム)は、高分子物質と架橋剤(加硫剤)とが共有結合した安定な三次元網目構造を有し、非常に高い強度を示すが、強い共有結合による架橋のため再成形が難しい。一方、熱可塑性エラストマーは、物理的架橋を利用するものであり、予備成形等を含む煩雑な加硫・成形工程を必要とせずに、加熱溶融により容易に成形加工することができる。
このような熱可塑性エラストマーの典型例としては、樹脂成分とゴム成分とを含み、常温では微結晶の樹脂成分が三次元網目構造の架橋点の役割を果たすハードセグメントとなり、ゴム成分(ソフトセグメント)の塑性変形を阻止し、昇温により樹脂成分の軟化または融解により塑性変形する熱可塑性エラストマーが知られている。しかし、このような熱可塑性エラストマーでは、樹脂成分を含んでいるためゴム弾性が低下しやすい。そのため、樹脂成分を含まずに熱可塑性が付与できる材料が求められている。
In recent years, reuse of used materials is desired from the standpoints of environmental protection and resource saving. Cross-linked rubber (vulcanized rubber) has a stable three-dimensional network structure in which a polymer substance and a cross-linking agent (vulcanizing agent) are covalently bonded, and exhibits very high strength. Reforming is difficult. On the other hand, a thermoplastic elastomer utilizes physical cross-linking and can be easily molded by heating and melting without requiring a complicated vulcanization / molding process including pre-molding.
A typical example of such a thermoplastic elastomer includes a resin component and a rubber component, and at room temperature, the microcrystalline resin component serves as a hard segment serving as a crosslinking point of a three-dimensional network structure, and the rubber component (soft segment) Thermoplastic elastomers that prevent plastic deformation of the resin and that are plastically deformed by softening or melting of the resin component by increasing the temperature are known. However, since such a thermoplastic elastomer contains a resin component, the rubber elasticity tends to be lowered. Therefore, a material that can impart thermoplasticity without containing a resin component is required.
かかる課題に対し、本発明者は先に、カルボニル基含有基と複素環アミン含有基とを側鎖に有するエラストマー性ポリマーからなる水素結合性の熱可塑性エラストマーが、水素結合を利用して温度変化により架橋形成と架橋解離とを繰り返すことができること見出し、側鎖に、(i)カルボニル基含有基と、(ii)複素環アミン含有基とを有するエラストマー性ポリマーからなる水素結合性の熱可塑性エラストマーを提案し、該熱可塑性エラストマーの製造方法として、環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーと、複素環アミン含有化合物とを、該複素環アミン含有化合物が環状酸無水物基と化学的結合しうる温度下に反応させて、熱可塑性エラストマーを得る熱可塑性エラストマーの製造方法を提案している(例えば、特許文献1参照)。 In response to such a problem, the present inventor has previously proposed that a hydrogen-bonding thermoplastic elastomer comprising an elastomeric polymer having a carbonyl group-containing group and a heterocyclic amine-containing group in the side chain is subjected to a temperature change utilizing hydrogen bonds. The hydrogen bondable thermoplastic elastomer comprising the elastomeric polymer having (i) a carbonyl group-containing group and (ii) a heterocyclic amine-containing group in the side chain. As a method for producing the thermoplastic elastomer, an elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain and a heterocyclic amine-containing compound are synthesized, and the heterocyclic amine-containing compound is chemically synthesized with a cyclic acid anhydride group. Have proposed a method for producing a thermoplastic elastomer that is obtained by reacting at a temperature at which it can be mechanically bonded (see, for example, Patent Document 1). See).
このような特性を有する熱可塑性エラストマーは、その産業上の利用価値、および環境保護上の価値は高く、更に高い架橋強度が得られるとともに、架橋形成および架橋解離を繰り返しても物性変化のない、リサイクル性に優れた材料として期待されている。 The thermoplastic elastomer having such characteristics has high industrial utility value and environmental protection value, and further has high cross-linking strength, and there is no change in physical properties even after repeated cross-linking and cross-linking. It is expected as a material with excellent recyclability.
しかしながら、上記特許文献1に記載する熱可塑性エラストマーは、充填剤等を配合しても組成物としての機械的強度、特に引張特性(モジュラス、破断伸び、破断強度)および所定時間圧縮した後に開放した際の耐圧縮永久歪が十分ではない場合があった。
また、上記特許文献1に記載された熱可塑性エラストマーの製造方法は、環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーと、複素環アミン含有化合物との反応(混合)が、せん断効率の悪さ等から長時間要する場合があり、それによりゴム主鎖の劣化や物性の低下を引き起こすこともあった。
However, the thermoplastic elastomer described in the above-mentioned Patent Document 1 is released after being compressed after being compressed for a predetermined time even when a filler or the like is blended, and mechanical strength as a composition, especially tensile properties (modulus, elongation at break, breaking strength). In some cases, the compression set at that time was not sufficient.
In addition, in the method for producing a thermoplastic elastomer described in Patent Document 1, the reaction (mixing) of an elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain and a heterocyclic amine-containing compound results in poor shear efficiency. In some cases, it may take a long time, which may cause deterioration of the main rubber chain and deterioration of physical properties.
したがって、本発明は、短時間での反応が可能で、ゴム主鎖の劣化や物性の低下を防ぐことができる熱可塑性エラストマーの製造方法ならびに優れたリサイクル性を保持し、また機械的強度、特に引張特性および耐圧縮永久歪に優れる熱可塑性エラストマーを提供することを課題とする。 Therefore, the present invention enables a reaction in a short time, maintains a method for producing a thermoplastic elastomer capable of preventing deterioration of the main chain of the rubber and deterioration of physical properties and excellent recyclability, and has a mechanical strength, particularly It is an object to provide a thermoplastic elastomer excellent in tensile properties and compression set.
そこで、本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、環状酸無水物基を側鎖に含有するエラストマー性ポリマーと、所定の官能基を導入しうる化合物とを、単軸および/または二軸押出し機内で反応させることにより、短時間での反応が可能となり、意外にも主鎖の劣化を抑えることが可能となることを見出し、また、この方法により得られる所定の構造を含有する側鎖を有する熱可塑性エラストマーが、リサイクル性を良好に保持し、機械的強度、引張特性、耐圧縮永久歪等の物性にも優れることを見出し、本発明を達成するに至った。すなわち、本発明は、下記(I)〜(XVI)に記載の熱可塑性エラストマーの製造方法、(XVII)に記載の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法、(XVIII)に記載の熱可塑性エラストマーならびに(XIX)および(XX)に記載の熱可塑性エラストマー組成物を提供する。 Therefore, as a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have determined that an elastomeric polymer containing a cyclic acid anhydride group in the side chain and a compound capable of introducing a predetermined functional group are uniaxially and / or Or, by reacting in a twin-screw extruder, it has been found that a reaction in a short time is possible, and it is possible to unexpectedly suppress the deterioration of the main chain, and contains a predetermined structure obtained by this method. The present inventors have found that a thermoplastic elastomer having a side chain capable of maintaining good recyclability and excellent physical properties such as mechanical strength, tensile properties, and compression set resistance has been achieved. That is, the present invention relates to a method for producing a thermoplastic elastomer described in the following (I) to (XVI), a method for producing a thermoplastic elastomer composition described in (XVII), a thermoplastic elastomer described in (XVIII) and ( A thermoplastic elastomer composition as described in (XIX) and (XX) is provided.
(I)環状酸無水物基を側鎖に含有するエラストマー性ポリマーと、イミノ基を導入しうる化合物および/または含窒素複素環を導入しうる化合物とを、単軸および/または二軸押出し機内で反応させることにより、イミノ基および/または含窒素複素環とカルボニル含有基とを含有する側鎖を有する熱可塑性エラストマーを得る、熱可塑性エラストマーの製造方法(第1の態様)。 (I) An elastomeric polymer containing a cyclic acid anhydride group in the side chain, and a compound capable of introducing an imino group and / or a compound capable of introducing a nitrogen-containing heterocyclic ring, in a single-screw and / or twin-screw extruder. To produce a thermoplastic elastomer having a side chain containing an imino group and / or a nitrogen-containing heterocyclic ring and a carbonyl-containing group (first embodiment).
(II)上記含窒素複素環を導入しうる化合物の含窒素複素環が、5または6員環である上記(I)に記載の熱可塑性エラストマーの製造方法。 (II) The method for producing a thermoplastic elastomer according to (I), wherein the nitrogen-containing heterocycle of the compound into which the nitrogen-containing heterocycle can be introduced is a 5- or 6-membered ring.
(III)上記含窒素複素環を導入しうる化合物の含窒素複素環が、トリアゾール環、チアジアゾール環、ピリジン環、チアゾール環、イミダゾール環またはヒダントイン環である上記(II)に記載の熱可塑性エラストマーの製造方法。 (III) The thermoplastic elastomer according to (II) above, wherein the nitrogen-containing heterocycle of the compound into which the nitrogen-containing heterocycle can be introduced is a triazole ring, thiadiazole ring, pyridine ring, thiazole ring, imidazole ring or hydantoin ring. Production method.
(IV)上記側鎖が、下記式(1)および/または下記式(2)で表される構造を含有する上記(I)〜(III)のいずれかに記載の熱可塑性エラストマーの製造方法。 (IV) The method for producing a thermoplastic elastomer according to any one of (I) to (III), wherein the side chain contains a structure represented by the following formula (1) and / or the following formula (2).
式中、Aは炭素数1〜30のアルキル基、炭素数7〜20のアラルキル基または炭素数6〜20のアリール基であり、Bは単結合;酸素原子、アミノ基NR′(R′は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基である。)またはイオウ原子;あるいはこれらの原子または基を含んでもよい有機基であり、Eは含窒素複素環である。 In the formula, A is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, B is a single bond; an oxygen atom, an amino group NR ′ (R ′ is A hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) or a sulfur atom; or an organic group which may contain these atoms or groups, and E is a nitrogen-containing heterocyclic ring.
(V)上記側鎖が、α位またはβ位で主鎖に結合する下記式(3)もしくは(4)および/または下記式(5)もしくは(6)で表される構造を含有する上記(IV)に記載の熱可塑性エラストマーの製造方法。 (V) The above side chain containing a structure represented by the following formula (3) or (4) and / or the following formula (5) or (6) bonded to the main chain at the α-position or β-position ( A method for producing a thermoplastic elastomer according to IV).
式中、Aは炭素数1〜30のアルキル基、炭素数7〜20のアラルキル基または炭素数6〜20のアリール基であり、BおよびDはそれぞれ独立に単結合;酸素原子、アミノ基NR′(R′は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基である。)またはイオウ原子;あるいはこれらの原子または基を含んでもよい有機基であり、Eは含窒素複素環である。 In the formula, A is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and B and D are each independently a single bond; oxygen atom, amino group NR '(R' is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) or a sulfur atom; or an organic group which may contain these atoms or groups, and E is a nitrogen-containing heterocyclic ring.
(VI)上記側鎖が、下記式(7)、下記式(8)もしくは(9)、または下記式(10)で表される構造を含有する上記(IV)に記載の熱可塑性エラストマーの製造方法。 (VI) Production of the thermoplastic elastomer according to the above (IV), wherein the side chain contains a structure represented by the following formula (7), the following formula (8) or (9), or the following formula (10). Method.
式中、Bは単結合;酸素原子、アミノ基NR′(R′は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基である。)またはイオウ原子;あるいはこれらの原子または基を含んでもよい有機基であり、GおよびJはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数7〜20のアラルキル基または炭素数6〜20のアリール基である。 In the formula, B is a single bond; an oxygen atom, an amino group NR ′ (R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) or a sulfur atom; or an organic group that may contain these atoms or groups. And G and J are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
(VII)上記側鎖が、α位またはβ位で主鎖に結合する下記式(11)もしくは(12)、下記式(13)〜(16)のいずれか、または下記式(17)もしくは(18)で表される構造を含有する上記(VI)に記載の製造方法。 (VII) Any one of the following formula (11) or (12), the following formulas (13) to (16), or the following formula (17) or ( The manufacturing method as described in said (VI) containing the structure represented by 18).
式中、BおよびDはそれぞれ独立に単結合;酸素原子、アミノ基NR′(R′は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基である。)またはイオウ原子;あるいはこれらの原子または基を含んでもよい有機基であり、GおよびJはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数7〜20のアラルキル基または炭素数6〜20のアリール基である。 In the formula, B and D are each independently a single bond; an oxygen atom, an amino group NR ′ (R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) or a sulfur atom; or these atoms or groups. G and J are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
(VIII)上記熱可塑性エラストマーが、共有結合性架橋部位を含有する他の側鎖を有し、該共有結合性架橋部位において、アミド、エステル、ラクトン、ウレタン、エーテル、チオウレタンおよびチオエーテルからなる群より選択される少なくとも1つの結合により架橋することができる上記(I)〜(VII)のいずれかに記載の熱可塑性エラストマーの製造方法。 (VIII) The thermoplastic elastomer has another side chain containing a covalently bonded cross-linking site, and the group consisting of amide, ester, lactone, urethane, ether, thiourethane and thioether in the covalently cross-linked site The method for producing a thermoplastic elastomer according to any one of (I) to (VII), wherein the thermoplastic elastomer can be crosslinked by at least one bond selected from the above.
(IX)上記熱可塑性エラストマーが、共有結合性架橋部位を含有する他の側鎖を有し、該共有結合性架橋部位における架橋が、アミド、エステル、ラクトン、ウレタン、エーテル、チオウレタンおよびチオエーテルからなる群より選択される少なくとも1つの結合により形成されてなる上記(I)〜(VII)のいずれかに記載の熱可塑性エラストマーの製造方法。 (IX) The thermoplastic elastomer has another side chain containing a covalent crosslinking site, and the crosslinking at the covalent crosslinking site is from amide, ester, lactone, urethane, ether, thiourethane and thioether. The method for producing a thermoplastic elastomer according to any one of the above (I) to (VII), which is formed by at least one bond selected from the group consisting of:
(X)上記共有結合性架橋部位における架橋が、第三級アミノ基を含有する上記(IX)に記載の熱可塑性エラストマーの製造方法。 (X) The method for producing a thermoplastic elastomer according to the above (IX), wherein the crosslinking at the covalent crosslinking site contains a tertiary amino group.
(XI)上記共有結合性架橋部位における架橋が、下記式(19)〜(21)のいずれかで表される構造を少なくとも1つ含有する上記(IX)または(X)に記載の熱可塑性エラストマーの製造方法。 (XI) The thermoplastic elastomer according to (IX) or (X) above, wherein the crosslinking at the covalent crosslinking site contains at least one structure represented by any of the following formulas (19) to (21): Manufacturing method.
式中、K、L、QおよびRはそれぞれ独立に単結合;酸素原子、アミノ基NR′(R′は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基である。)またはイオウ原子;あるいはこれらの原子または基を含んでもよい有機基であり、Tは酸素原子、イオウ原子または窒素原子を含んでいてもよく、分岐していてもよい炭素数1〜20の炭化水素基である。 In the formula, K, L, Q and R are each independently a single bond; an oxygen atom, an amino group NR ′ (R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) or a sulfur atom; It is an organic group which may contain an atom or a group, and T is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain an oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom and which may be branched.
(XII)上記共有結合性架橋部位における架橋が、α位またはβ位で主鎖に結合する下記式(22)〜(24)のいずれかで表される構造を少なくとも1つ含有する上記(XI)に記載の熱可塑性エラストマーの製造方法。 (XII) The above-described (XI), wherein the cross-linking at the covalent cross-linking site contains at least one structure represented by any one of the following formulas (22) to (24) bonded to the main chain at the α-position or β-position. ) For producing a thermoplastic elastomer.
式中、K、L、QおよびRはそれぞれ独立に単結合;酸素原子、アミノ基NR′(R′は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基である。)またはイオウ原子;あるいはこれらの原子または基を含んでもよい有機基であり、Tは酸素原子、イオウ原子または窒素原子を含んでいてもよく、分岐していてもよい炭素数1〜20の炭化水素基である。 In the formula, K, L, Q and R are each independently a single bond; an oxygen atom, an amino group NR ′ (R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) or a sulfur atom; It is an organic group which may contain an atom or a group, and T is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain an oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom and which may be branched.
(XIII)上記式(19)〜(24)中のいずれかのTが、第3級アミノ基を含有する上記(XI)または(XII)に記載の熱可塑性エラストマーの製造方法。 (XIII) The method for producing a thermoplastic elastomer according to (XI) or (XII) above, wherein any T in the formulas (19) to (24) contains a tertiary amino group.
(XIV)上記共有結合性架橋部位における架橋が、環状酸無水物基と、水酸基あるいはアミノ基および/またはイミノ基との反応により形成される上記(IX)〜(XIII)のいずれかに記載の熱可塑性エラストマーの製造方法。 (XIV) The crosslinking according to any one of (IX) to (XIII) above, wherein the crosslinking at the covalent crosslinking site is formed by a reaction between a cyclic acid anhydride group and a hydroxyl group or an amino group and / or an imino group. A method for producing a thermoplastic elastomer.
(XV)上記反応の反応時間が、30秒〜30分である上記(I)〜(XIV)のいずれかに記載の熱可塑性エラストマーの製造方法。 (XV) The method for producing a thermoplastic elastomer according to any one of (I) to (XIV) above, wherein the reaction time of the reaction is 30 seconds to 30 minutes.
(XVI)上記反応の反応温度が、60〜250℃である上記(I)〜(XV)のいずれかに記載の熱可塑性エラストマーの製造方法。 (XVI) The method for producing a thermoplastic elastomer according to any one of (I) to (XV) above, wherein the reaction temperature of the reaction is 60 to 250 ° C.
(XVII)上記(I)〜(XVI)のいずれかに記載の熱可塑性エラストマーの製造方法において、上記反応を未架橋ポリマーの存在下で行うことにより、上記熱可塑性エラストマーを含有する熱可塑性エラストマー組成物を得る熱可塑性エラストマー組成物の製造方法(第2の態様)。 (XVII) In the method for producing a thermoplastic elastomer according to any one of (I) to (XVI), a thermoplastic elastomer composition containing the thermoplastic elastomer by performing the reaction in the presence of an uncrosslinked polymer. A method for producing a thermoplastic elastomer composition for obtaining a product (second embodiment).
(XVIII)上記(I)〜(XVI)のいずれかに記載の熱可塑性エラストマーの製造方法により得られる熱可塑性エラストマー(第3の態様)。 (XVIII) A thermoplastic elastomer obtained by the method for producing a thermoplastic elastomer according to any one of (I) to (XVI) (third aspect).
(XIX)上記(XVII)に記載の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法により得られる熱可塑性エラストマー組成物(第4の態様)。 (XIX) A thermoplastic elastomer composition obtained by the method for producing a thermoplastic elastomer composition described in (XVII) above (fourth aspect).
(XX)上記(XVIII)に記載の熱可塑性エラストマーを含有する熱可塑性エラストマー組成物(第5の態様)。 (XX) A thermoplastic elastomer composition containing the thermoplastic elastomer according to (XVIII) above (fifth aspect).
以下に説明するように、本発明によれば、短時間での反応が可能で、ゴム主鎖の劣化や物性の低下を防ぐことができる熱可塑性エラストマーの製造方法ならびに優れたリサイクル性を保持し、また機械的強度、特に引張特性および耐圧縮永久歪に優れる熱可塑性エラストマーを提供することができるため有用である。また、この熱可塑性エラストマーを含有する組成物も同様の効果を奏し、その価値も極めて高いため非常に有用である。 As described below, according to the present invention, a method for producing a thermoplastic elastomer capable of reacting in a short time and preventing deterioration of the main chain of rubber and deterioration of physical properties and excellent recyclability are maintained. It is also useful because it can provide a thermoplastic elastomer having excellent mechanical strength, particularly tensile properties and compression set resistance. Moreover, the composition containing this thermoplastic elastomer also has the same effect and is very useful because its value is extremely high.
以下に、本発明について詳細に説明する。
本発明の第1の態様に係る熱可塑性エラストマーの製造方法は、環状酸無水物基を側鎖に含有するエラストマー性ポリマーと、イミノ基を導入しうる化合物および/または含窒素複素環を導入しうる化合物とを、単軸および/または二軸押出し機内で反応させることにより、イミノ基および/または含窒素複素環とカルボニル含有基とを含有する側鎖を有する熱可塑性エラストマーを得る、熱可塑性エラストマーの製造方法である。
本発明の第2の態様に係る熱可塑性エラストマー組成物の製造方法は、第1の態様に係る熱可塑性エラストマーの製造方法において、上記反応を未架橋ポリマーの存在下で行うことにより、上記熱可塑性エラストマーを含有する熱可塑性エラストマー組成物を得る熱可塑性エラストマー組成物の製造方法である。
以下、本発明の第1の態様に係る熱可塑性エラストマーの製造方法および本発明の第2の態様に係る熱可塑性エラストマー組成物の製造方法(以下、特に断りのない場合はこれらをまとめて「本発明の製造方法」という。)に用いられる環状酸無水物基を側鎖に含有するエラストマー性ポリマー、イミノ基を導入しうる化合物および含窒素複素環を導入しうる化合物、ならびにこれらの単軸および/または二軸押出し機内での反応、ならびに本発明の製造方法により得られる熱可塑性エラストマーおよびそれを含有する熱可塑性エラストマー組成物(以下、これらをまとめて「本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)」という場合がある。)について詳述する。
The present invention is described in detail below.
The method for producing a thermoplastic elastomer according to the first aspect of the present invention comprises introducing an elastomeric polymer containing a cyclic acid anhydride group in the side chain, a compound capable of introducing an imino group and / or a nitrogen-containing heterocyclic ring. A thermoplastic elastomer having a side chain containing an imino group and / or a nitrogen-containing heterocyclic ring and a carbonyl-containing group by reacting the resulting compound with a compound in a single-screw and / or twin-screw extruder It is a manufacturing method.
The method for producing a thermoplastic elastomer composition according to the second aspect of the present invention is the method for producing a thermoplastic elastomer according to the first aspect, wherein the reaction is carried out in the presence of an uncrosslinked polymer. It is a manufacturing method of the thermoplastic elastomer composition which obtains the thermoplastic elastomer composition containing an elastomer.
Hereinafter, a method for producing a thermoplastic elastomer according to the first aspect of the present invention and a method for producing a thermoplastic elastomer composition according to the second aspect of the present invention (hereinafter referred to as “the present” unless otherwise specified. The elastomeric polymer containing a cyclic acid anhydride group in the side chain, a compound capable of introducing an imino group and a compound capable of introducing a nitrogen-containing heterocycle, and uniaxial and / Or reaction in a twin-screw extruder, and the thermoplastic elastomer obtained by the production method of the present invention and the thermoplastic elastomer composition containing the same (hereinafter, these are collectively referred to as “the thermoplastic elastomer (composition) of the present invention). ”Will be described in detail.
<環状酸無水物基を側鎖に含有するエラストマー性ポリマー>
本発明の製造方法に用いる「環状酸無水物基を側鎖に含有するエラストマー性ポリマー」とは、主鎖を形成する原子に環状酸無水物基が化学的に安定な結合(共有結合)をしているエラストマー性ポリマーのことをいい、エラストマー性ポリマーと環状酸無水物基を導入しうる化合物とを反応させることにより得られるものである。
<Elastomeric polymer containing cyclic acid anhydride group in side chain>
The “elastomeric polymer containing a cyclic acid anhydride group in the side chain” used in the production method of the present invention means that the cyclic acid anhydride group has a chemically stable bond (covalent bond) to the atom forming the main chain. It is obtained by reacting an elastomeric polymer with a compound capable of introducing a cyclic acid anhydride group.
(エラストマー性ポリマー)
本発明においては、上記エラストマー性ポリマーは、一般的に公知の天然高分子または合成高分子であって、そのガラス転移点が室温(25℃)以下のポリマー、すなわちエラストマーであれば特に限定されない。
このようなエラストマー性ポリマーとしては、具体的には、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、1,2−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)などのジエン系ゴムおよびこれらの水素添加物;エチレン−プロピレンゴム(EPM)、エチレン−アクリルゴム(AEM)、エチレン−ブテンゴム(EBM)、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、フッ素ゴム、ポリエチレンゴム、ポリプロピレンゴムなどのオレフィン系ゴム;エピクロロヒドリンゴム;多硫化ゴム;シリコーンゴム;ウレタンゴム;等が挙げられる。
(Elastomeric polymer)
In the present invention, the elastomeric polymer is not particularly limited as long as it is a generally known natural polymer or synthetic polymer and has a glass transition point of room temperature (25 ° C.) or lower, that is, an elastomer.
Specific examples of such elastomeric polymers include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), 1,2-butadiene rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), and acrylonitrile. -Diene rubbers such as butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) and hydrogenated products thereof; ethylene-propylene rubber (EPM), ethylene-acrylic rubber (AEM), ethylene-butene rubber (EBM), olefinic rubbers such as chlorosulfonated polyethylene, acrylic rubber, fluororubber, polyethylene rubber, polypropylene rubber; epichlorohydrin rubber; polysulfide rubber; silicone rubber; urethane rubber; Be mentioned
また、上記エラストマー性ポリマーは、樹脂成分を含むエラストマー性ポリマーであってもよく、その具体例としては、水添されていてもよいポリスチレン系エラストマー性ポリマー(例えば、SBS、SIS、SEBS等)、ポリオレフィン系エラストマー性ポリマー、ポリ塩化ビニル系エラストマー性ポリマー、ポリウレタン系エラストマー性ポリマー、ポリエステル系エラストマー性ポリマー、ポリアミド系エラストマー性ポリマー等が挙げられる。 Further, the elastomeric polymer may be an elastomeric polymer containing a resin component, and specific examples thereof may be a hydrogenated polystyrene elastomeric polymer (for example, SBS, SIS, SEBS, etc.), Examples include polyolefin-based elastomeric polymers, polyvinyl chloride-based elastomeric polymers, polyurethane-based elastomeric polymers, polyester-based elastomeric polymers, and polyamide-based elastomeric polymers.
更に、上記エラストマー性ポリマーは、液状または固体状であってもよく、その分子量は特に限定されず、得られる本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)が用いられる用途、ならびにこれらに要求される物性等に応じて適宜選択することができる。
得られる本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)を加熱(脱架橋)した時の流動性を重視する場合は、上記エラストマー性ポリマーは液状であることが好ましく、例えば、イソプレンゴム、ブタジエンゴム等のジエン系ゴムでは、重量平均分子量が1,000〜100,000であることが好ましく、1,000〜50,000程度であることが特に好ましい。
一方、得られる本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)の強度を重視する場合は、上記エラストマー性ポリマーは固体状であることが好ましく、例えば、イソプレンゴム、ブタジエンゴム等のジエン系ゴムでは、重量平均分子量が100,000以上であることが好ましく、500,000〜1,500,000程度であることが特に好ましい。
本発明において、重量平均分子量は、ゲルパーミエションクロマトグラフィー(Gel permeation chromatography(GPC))により測定した重量平均分子量(ポリスチレン換算)である。測定にはテトラヒドロフラン(THF)を溶媒として用いるのが好ましい。
Further, the elastomeric polymer may be liquid or solid, and the molecular weight thereof is not particularly limited. The use of the resulting thermoplastic elastomer (composition) of the present invention, and the physical properties required for these. It can be appropriately selected according to the like.
When emphasizing the fluidity when the resulting thermoplastic elastomer (composition) of the present invention is heated (decrosslinked), the elastomeric polymer is preferably in the form of a liquid, such as isoprene rubber or butadiene rubber. The diene rubber preferably has a weight average molecular weight of 1,000 to 100,000, particularly preferably about 1,000 to 50,000.
On the other hand, when emphasizing the strength of the thermoplastic elastomer (composition) of the present invention obtained, the elastomeric polymer is preferably in a solid state. For example, in diene rubbers such as isoprene rubber and butadiene rubber, The average molecular weight is preferably 100,000 or more, particularly preferably about 500,000 to 1,500,000.
In the present invention, the weight average molecular weight is a weight average molecular weight (polystyrene conversion) measured by gel permeation chromatography (GPC). For the measurement, tetrahydrofuran (THF) is preferably used as a solvent.
本発明においては、上記エラストマー性ポリマーを2種以上混合して用いることができる。この場合の各エラストマー性ポリマー同士の混合比は、得られる本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)が用いられる用途、得られる本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)に要求される物性等に応じて任意の比率とすることができる。
また、上記エラストマー性ポリマーのガラス転移点は、上述したように25℃以下であることが好ましく、該エラストマー性ポリマーが2以上のガラス転移点を有する場合または2種以上の該エラストマー性ポリマーを混合して用いる場合は、ガラス転移点の少なくとも1つは25℃以下であることが好ましい。上記エラストマー性ポリマーのガラス転移点がこの範囲であると、得られる本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)からなる成形物が室温でゴム状弾性を示すため好ましい。
本発明において、ガラス転移点は、示差走査熱量測定(DSC−Differential Scanning Calorimetry)により測定したガラス転移点である。昇温速度は10℃/minにするのが好ましい。
In the present invention, two or more of the above elastomeric polymers can be mixed and used. The mixing ratio of the respective elastomeric polymers in this case depends on the use in which the obtained thermoplastic elastomer (composition) of the present invention is used, the physical properties required for the obtained thermoplastic elastomer (composition) of the present invention, and the like. Any ratio can be set.
The glass transition point of the elastomeric polymer is preferably 25 ° C. or less as described above. When the elastomeric polymer has two or more glass transition points, or two or more elastomeric polymers are mixed. When used, at least one of the glass transition points is preferably 25 ° C. or lower. When the glass transition point of the elastomeric polymer is within this range, the resulting molded article made of the thermoplastic elastomer (composition) of the present invention is preferably rubbery elastic at room temperature.
In the present invention, the glass transition point is a glass transition point measured by differential scanning calorimetry (DSC-Differential Scanning Calorimetry). The temperature raising rate is preferably 10 ° C./min.
このようなエラストマー性ポリマーは、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、1,2−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、ブチルゴム(IIR)などのジエン系ゴム;エチレン−プロピレンゴム(EPM)、エチレン−アクリルゴム(AEM)、エチレン−ブテンゴム(EBM)などのオレフィン系ゴム;であることが、ガラス転移点が25℃以下であり、得られる本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)からなる成形物が室温でゴム状弾性を示すため好ましい。また、オレフィン系ゴムを用いると得られる本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)が架橋した時の引張強度が向上し、二重結合が存在しないため組成物の劣化が抑制される。 Such elastomeric polymers include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), 1,2-butadiene rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), Diene rubber such as butyl rubber (IIR); Olefin rubber such as ethylene-propylene rubber (EPM), ethylene-acrylic rubber (AEM), ethylene-butene rubber (EBM); Since the obtained molded product made of the thermoplastic elastomer (composition) of the present invention exhibits rubber-like elasticity at room temperature, it is preferable. Further, when the olefinic rubber is used, the tensile strength when the thermoplastic elastomer (composition) of the present invention obtained is cross-linked is improved, and deterioration of the composition is suppressed because there is no double bond.
本発明においては、上記スチレン−ブタジエンゴム(SBR)の結合スチレン量、水添エラストマー性ポリマー等の水添率等は、特に限定されず、得られる本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)が用いられる用途、得られる本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)に要求される物性等に応じて任意の比率に調整することができる。
また、上記エラストマー性ポリマーの主鎖として、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、エチレン−アクリルゴム(AEM)、エチレン−プロピレンゴム(EPM)、エチレン−ブテンゴム(EBM)を用いる場合、そのエチレン含有量は、好ましくは10〜90モル%であり、より好ましくは40〜90モル%である。エチレン含有量がこの範囲であると、熱可塑性エラストマー(組成物)としたときの耐圧縮永久歪、機械的強度に優れるため好ましい。
In the present invention, the amount of bound styrene of the styrene-butadiene rubber (SBR), the hydrogenation rate of the hydrogenated elastomeric polymer and the like are not particularly limited, and the resulting thermoplastic elastomer (composition) of the present invention is used. The ratio can be adjusted to any ratio according to the intended use and the physical properties required of the resulting thermoplastic elastomer (composition) of the present invention.
When ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), ethylene-acrylic rubber (AEM), ethylene-propylene rubber (EPM), ethylene-butene rubber (EBM) is used as the main chain of the elastomeric polymer, its ethylene content Is preferably 10 to 90 mol%, more preferably 40 to 90 mol%. It is preferable for the ethylene content to be in this range because it is excellent in compression set resistance and mechanical strength when used as a thermoplastic elastomer (composition).
(環状酸無水物基を導入しうる化合物)
本発明においては、上記環状酸無水物基を導入しうる化合物としては、具体的には、例えば、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水グルタル酸、無水フタル酸等の環状酸無水物が挙げられる。
(Compound capable of introducing a cyclic acid anhydride group)
In the present invention, specific examples of the compound capable of introducing the cyclic acid anhydride group include cyclic acid anhydrides such as succinic anhydride, maleic anhydride, glutaric anhydride, and phthalic anhydride. .
本発明においては、環状酸無水物基を側鎖に含有するエラストマー性ポリマーは、通常行われる方法、例えば、上記エラストマー性ポリマーに、通常行われる条件、例えば、加熱下でのかくはん等により上記環状酸無水物基を導入しうる化合物で例示した環状酸無水物をグラフト重合させる方法で製造してもよく、また市販品を用いてもよい。
市販品としては、例えば、LIR−403(クラレ社製)、LIR−410A(クラレ社試作品)などの無水マレイン酸変性イソプレンゴム;LIR−410(クラレ社製)などの変性イソプレンゴム;クライナック110、221、231(ポリサー社製)などのカルボキシ変性ニトリルゴム;CPIB(日石化学社製)、HRPIB(日石化学社ラボ試作品)などのカルボキシ変性ポリブテン;ニュクレル(三井デュポンポリケミカル社製)、ユカロン(三菱化学社製)、タフマーM(例えば、MA8510(三井化学社製))などの無水マレイン酸変性エチレン−プロピレンゴム;タフマーM(例えば、MH7020(三井化学社製))などの無水マレイン酸変性エチレン−ブテンゴム;アドテックスシリーズ(無水マレイン酸変性EVA、無水マレイン酸変性EMA(日本ポリオレフィン社製))、HPRシリーズ(無水マレイン酸変性EEA、無水マレイン酸変性EVA(三井・ジュポンポリオレフィン社製))、ボンドファストシリーズ(無水マレイン酸変性EMA(住友化学社製))、デュミランシリーズ(無水マレイン酸変性EVOH(武田薬品工業社製))、ボンダイン(無水マレイン酸変性EEA(アトフィナ社製))、タフテック(無水マレイン酸変性SEBS、M1943(旭化成社製))、クレイトン(無水マレイン酸変性SEBS、FG1901X(クレイトンポリマー社製))、タフプレン(無水マレイン酸変性SBS、912(旭化成社製))、セプトン(無水マレイン酸変性SEPS(クラレ社製))、レクスパール(無水マレイン酸変性EEA、ET−182G、224M、234M(日本ポリオレフィン社製))、アウローレン(無水マレイン酸変性EEA、200S、250S(日本製紙ケミカル社製))などの無水マレイン酸変性ポリエチレン;アドマー(例えば、QB550、LF128(三井化学社製))などの無水マレイン酸変性ポリプロピレン;等が挙げられる。
In the present invention, the elastomeric polymer containing a cyclic acid anhydride group in the side chain is formed by the usual method, for example, the above-mentioned elastomeric polymer under the usual conditions such as stirring under heating. The cyclic acid anhydride exemplified for the compound capable of introducing an acid anhydride group may be produced by graft polymerization, or a commercially available product may be used.
Examples of commercially available products include maleic anhydride-modified isoprene rubber such as LIR-403 (manufactured by Kuraray Co., Ltd.) and LIR-410A (Kuraray Co., Ltd.); modified isoprene rubber such as LIR-410 (manufactured by Kuraray Co., Ltd.); Clinac 110 , 221 and 231 (manufactured by Policer), carboxy-modified nitrile rubber; CPIB (manufactured by Nisseki Chemical), carboxy-modified polybutene such as HRPIB (manufactured by Nisseki Chemical Co., Ltd.); , Maleic anhydride modified ethylene-propylene rubber such as Yucaron (Mitsubishi Chemical Co., Ltd.), Tuffmer M (for example, MA8510 (Mitsui Chemicals)), etc. Anhydrous maleic such as Tuffmer M (for example, MH7020 (Mitsui Chemicals)) Acid-modified ethylene-butene rubber; Adtex series (maleic anhydride-modified E A, maleic anhydride modified EMA (manufactured by Nippon Polyolefin Co., Ltd.), HPR series (maleic anhydride modified EEA, maleic anhydride modified EVA (manufactured by Mitsui & DuPont Polyolefin)), Bond Fast series (maleic anhydride modified EMA (Sumitomo) Chemical)), Dumiran series (Maleic anhydride modified EVOH (Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.)), Bondine (Maleic anhydride modified EEA (Atofina)), Tuftec (Maleic anhydride modified SEBS, M1943 (Asahi Kasei) Manufactured)), Kraton (maleic anhydride modified SEBS, FG1901X (manufactured by Kraton Polymer)), tufprene (maleic anhydride modified SBS, 912 (Asahi Kasei)), Septon (maleic anhydride modified SEPS (manufactured by Kuraray)) Lexpearl (maleic anhydride modified EE ET-182G, 224M, 234M (manufactured by Nippon Polyolefin Co., Ltd.)), maleic anhydride-modified polyethylene such as Aurorene (maleic anhydride-modified EEA, 200S, 250S (manufactured by Nippon Paper Chemical Co., Ltd.)); Admer (for example, QB550, LF128 (manufactured by Mitsui Chemicals)) and the like;
<イミノ基を導入しうる化合物>
本発明の製造方法に用いる「イミノ基を導入しうる化合物」は、複素環等の環状化合物の一部を構成しないイミノ基と、その他の活性水素基(例えば、水酸基、チオール基、アミノ基等)とを分子内に有する化合物であれば特に限定されず、その具体例としては、N−メチルアミノエタノール、N−エチルアミノエタノール、N−n−プロピルアミノエタノール、N−n−ブチルアミノエタノール、N−n−ペンチルアミノエタノール、N−n−ヘキシルアミノエタノール、N−n−ヘプチルアミノエタノール、N−n−オクチルアミノエタノール、N−n−ノニルアミノエタノール、N−n−デシルアミノエタノール、N−n−ウンデシルアミノエタノール、N−n−ドデシルアミノエタノール、N−(2−エチルヘキシル)アミノエタノール、N−メチルアミノプロパノール、N−メチルアミノブタノールなどのアルキルアミノアルコール類;N−フェニルアミノエタノール、N−トルイルアミノエタノール、N−フェニルアミノプロパノール、N−フェニルアミノブタノールなどの芳香族アミノアルコール類;N−メチルアミノエタンチオール、N−エチルアミノエタンチオール、N−n−プロピルアミノエタンチオール、N−n−ブチルアミノエタンチオール、N−メチルアミノプロパンチオール、N−メチルアミノブタンチオールなどのアルキルアミノチオール類;N−フェニルアミノエタンチオール、N−トルイルアミノエタンチオール、N−フェニルアミノプロパンチオール、N−フェニルアミノブタンチオールなどの芳香族アミノチオール類;N−メチルエチレンジアミン、N−エチルエチレンジアミン、N−n−プロピルエチレンジアミン、N−メチルプロパンジアミン、N−エチルプロパンジアミン、N−メチルブタンジアミン、N,N′−ジメチルエチレンジアミン、N,N′−ジエチルエチレンジアミンなどのアルキルジアミン類;N−フェニルエチレンジアミン、N−フェニルプロパンジアミン、N−フェニルブタンジアミン、N,N′−ジフェニルエチレンジアミンなどの芳香族ジアミン類;等が挙げられる。
これらのうち、N−n−ブチルアミノエタノール、N−n−オクチルアミノエタノール、N−n−ドデシルアミノエタノールであることが好ましい。
<Compound capable of introducing imino group>
The “compound capable of introducing an imino group” used in the production method of the present invention includes an imino group that does not constitute a part of a cyclic compound such as a heterocyclic ring, and other active hydrogen groups (for example, a hydroxyl group, a thiol group, an amino group, etc. ) In the molecule, specific examples thereof include N-methylaminoethanol, N-ethylaminoethanol, Nn-propylaminoethanol, Nn-butylaminoethanol, Nn-pentylaminoethanol, Nn-hexylaminoethanol, Nn-heptylaminoethanol, Nn-octylaminoethanol, Nn-nonylaminoethanol, Nn-decylaminoethanol, N- n-undecylaminoethanol, Nn-dodecylaminoethanol, N- (2-ethylhexyl) aminoethano , Alkylamino alcohols such as N-methylaminopropanol and N-methylaminobutanol; aromatic aminoalcohols such as N-phenylaminoethanol, N-toluylaminoethanol, N-phenylaminopropanol and N-phenylaminobutanol Alkylamino such as N-methylaminoethanethiol, N-ethylaminoethanethiol, Nn-propylaminoethanethiol, Nn-butylaminoethanethiol, N-methylaminopropanethiol, N-methylaminobutanethiol Thiols; Aromatic aminothiols such as N-phenylaminoethanethiol, N-toluylaminoethanethiol, N-phenylaminopropanethiol, N-phenylaminobutanethiol; N-methylethylene Alkyl such as amine, N-ethylethylenediamine, Nn-propylethylenediamine, N-methylpropanediamine, N-ethylpropanediamine, N-methylbutanediamine, N, N'-dimethylethylenediamine, N, N'-diethylethylenediamine Diamines; aromatic diamines such as N-phenylethylenediamine, N-phenylpropanediamine, N-phenylbutanediamine, and N, N′-diphenylethylenediamine;
Of these, Nn-butylaminoethanol, Nn-octylaminoethanol, and Nn-dodecylaminoethanol are preferable.
<含窒素複素環を導入しうる化合物>
本発明の製造方法に用いる「含窒素複素環を導入しうる化合物」としては、以下に例示する含窒素複素環そのものであってもよく、無水マレイン酸等の環状酸無水物基と反応する置換基(例えば、水酸基、チオール基、アミノ基等)を有する含窒素複素環であってもよい。
<Compound capable of introducing nitrogen-containing heterocycle>
The “compound capable of introducing a nitrogen-containing heterocycle” used in the production method of the present invention may be the nitrogen-containing heterocycle itself exemplified below, or a substituent that reacts with a cyclic acid anhydride group such as maleic anhydride. It may be a nitrogen-containing heterocyclic ring having a group (for example, a hydroxyl group, a thiol group, an amino group, etc.).
本発明においては、上記含窒素複素環は、複素環内に窒素原子を含むものであれば複素環内に窒素原子以外のヘテロ原子、例えば、イオウ原子、酸素原子、リン原子等を有するものでも用いることができる。ここで、複素環化合物を用いるのは、複素環構造を有すると架橋を形成する水素結合が強くなり、得られる本発明の熱可塑性エラスマー(組成物)の引張強度が向上するためである。
また、上記含窒素複素環は置換基を有していてもよく、該置換基としては、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、(イソ)プロピル基、ヘキシル基などのアルキル基;メトキシ基、エトキシ基、(イソ)プロポキシ基などのアルコキシ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子からなる基;シアノ基;アミノ基;芳香族炭化水素基;エステル基;エーテル基;アシル基;チオエーテル基;等が挙げられ、これらを組み合わせて用いることもできる。これらの置換基の置換位置は特に限定されず、置換基数も限定されない。
更に、上記含窒素複素環は、芳香族性を有していても、有していなくてもよいが、芳香族性を有していると得られる本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)の架橋時の引張強度がより高くなり、機械的強度がより向上するため好ましい。
In the present invention, the nitrogen-containing heterocycle may have a heteroatom other than a nitrogen atom in the heterocycle, for example, a sulfur atom, an oxygen atom, a phosphorus atom, etc., as long as it contains a nitrogen atom in the heterocycle. Can be used. Here, the reason why the heterocyclic compound is used is that if it has a heterocyclic structure, hydrogen bonds that form a bridge are strengthened, and the tensile strength of the resulting thermoplastic elastomer (composition) of the present invention is improved.
The nitrogen-containing heterocycle may have a substituent, and specific examples of the substituent include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a (iso) propyl group, and a hexyl group; Alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group, (iso) propoxy group; groups consisting of halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom; cyano group; amino group; aromatic hydrocarbon group; ester group; An ether group; an acyl group; a thioether group; and the like can be mentioned, and these can be used in combination. The substitution position of these substituents is not particularly limited, and the number of substituents is not limited.
Further, the nitrogen-containing heterocyclic ring may or may not have aromaticity, but the thermoplastic elastomer (composition) of the present invention obtained when having aromaticity. This is preferable because the tensile strength at the time of crosslinking becomes higher and the mechanical strength is further improved.
上記含窒素複素環は、5員環または6員環であることが好ましい。
このような含窒素複素環としては、具体的には、例えば、ピロロリン、ピロリドン、オキシインドール(2−オキシインドール)、インドキシル(3−オキシインドール)、ジオキシインドール、イサチン、インドリル、フタルイミジン、β−イソインジゴ、モノポルフィリン、ジポルフィリン、トリポルフィリン、アザポルフィリン、フタロシアニン、ヘモグロビン、ウロポルフィリン、クロロフィル、フィロエリトリン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾール、テトラゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾピラゾール、ベンゾトリアゾール、イミダゾリン、イミダゾロン、イミダゾリドン、ヒダントイン、ピラゾリン、ピラゾロン、ピラゾリドン、インダゾール、ピリドインドール、プリン、シンノリン、ピロール、ピロリン、インドール、インドリン、オキシルインドール、カルバゾール、フェノチアジン、インドレニン、イソインドール、オキサゾール、チアゾール、イソオキサゾール、イソチアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、オキサトリアゾール、チアトリアゾール、フェナントロリン、オキサジン、ベンゾオキサジン、フタラジン、プテリジン、ピラジン、フェナジン、テトラジン、ベンゾオキサゾール、ベンゾイソオキサゾール、アントラニル、ベンゾチアゾール、ベンゾフラザン、ピリジン、キノリン、イソキノリン、アクリジン、フェナントリジン、アントラゾリン、ナフチリジン、チアジン、ピリダジン、ピリミジン、キナゾリン、キノキサリン、トリアジン、ヒスチジン、トリアゾリジン、メラミン、アデニン、グアニン、チミン、シトシンおよびこれらの誘導体等が挙げられる。これらのうち、特に含窒素5員環については、下記の化合物、下記式(25)で表されるトリアゾール誘導体および下記式(26)で表されるイミダゾール誘導体が好ましく例示される。また、これらは上記した種々の置換基を有していてもよいし、水素付加または脱離されたものであってもよい。
The nitrogen-containing heterocycle is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring.
Specific examples of such nitrogen-containing heterocycle include pyrrololine, pyrrolidone, oxindole (2-oxindole), indoxyl (3-oxindole), dioxindole, isatin, indolyl, phthalimidine, β -Isoindigo, monoporphyrin, diporphyrin, triporphyrin, azaporphyrin, phthalocyanine, hemoglobin, uroporphyrin, chlorophyll, phyroerythrin, imidazole, pyrazole, triazole, tetrazole, benzimidazole, benzopyrazole, benzotriazole, imidazoline, imidazolone, imidazolidone Hydantoin, pyrazoline, pyrazolone, pyrazolidone, indazole, pyridoindole, purine, cinnoline, pyrrole, pyrroline, in , Indoline, oxylindole, carbazole, phenothiazine, indolenine, isoindole, oxazole, thiazole, isoxazole, isothiazole, oxadiazole, thiadiazole, oxatriazole, thiatriazole, phenanthroline, oxazine, benzoxazine, phthalazine, pteridine , Pyrazine, phenazine, tetrazine, benzoxazole, benzoisoxazole, anthranyl, benzothiazole, benzofurazan, pyridine, quinoline, isoquinoline, acridine, phenanthridine, anthrazolin, naphthyridine, thiazine, pyridazine, pyrimidine, quinazoline, quinoxaline, triazine, histidine , Triazolidine, melamine, adenine, guanine, thymine, cytosine And derivatives thereof. Among these, particularly the nitrogen-containing 5-membered ring is preferably exemplified by the following compound, a triazole derivative represented by the following formula (25) and an imidazole derivative represented by the following formula (26). These may have the above-described various substituents, or may be hydrogenated or eliminated.
式中、置換基Xは、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数7〜20のアラルキル基または炭素数6〜20のアリール基であり、上記式(1)の置換基Aと基本的に同様である。 In the formula, the substituent X is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and is basically the same as the substituent A in the above formula (1). It is the same.
また、含窒素6員環については、下記の化合物が好ましく例示される。これらについても上記した種々の置換基を有していてもよいし、水素付加または脱離されたものであってもよい。 Moreover, about a nitrogen-containing 6-membered ring, the following compound is illustrated preferably. These may have various substituents as described above, or may be hydrogenated or eliminated.
また、上記含窒素複素環とベンゼン環または含窒素複素環同士が縮合したものも用いることができ、具体的には、下記の縮合環が好適に例示される。これらの縮合環についても上記した種々の置換基を有していてもよいし、水素原子が付加または脱離されたものであってもよい。 Moreover, what condensed the said nitrogen-containing heterocyclic ring, a benzene ring, or nitrogen-containing heterocyclic rings can also be used, Specifically, the following condensed ring is illustrated suitably. These condensed rings may also have the above-described various substituents, and may have hydrogen atoms added or eliminated.
このような含窒素複素環のうち、トリアゾール環、チアジアゾール環、ピリジン環、チアゾール環、イミダゾール環およびヒダントイン環であることが、得られる本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)のリサイクル性、耐圧縮永久歪、機械的強度および硬度に優れるため好ましい。 Among such nitrogen-containing heterocycles, those that are a triazole ring, a thiadiazole ring, a pyridine ring, a thiazole ring, an imidazole ring, and a hydantoin ring can be recycled and compression resistance of the resulting thermoplastic elastomer (composition) of the present invention. It is preferable because of its excellent permanent set, mechanical strength and hardness.
<単軸および/または二軸押出し機内での反応>
本発明の製造方法においては、上記環状酸無水物基を側鎖に含有するエラストマー性ポリマーと、上記イミノ基を導入しうる化合物および/または上記含窒素複素環を導入しうる化合物とを、単軸および/または二軸押出し機内で反応(混合)させることにより、イミノ基および/または含窒素複素環とカルボニル含有基とを含有する側鎖を有する熱可塑性エラストマーを得ることができる。
単軸および/または二軸押出し機内で反応させることにより、得られる本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)が、優れたリサイクル性を保持し、また機械的強度、特に引張特性および耐圧縮永久歪に優れる。
これは、得られる熱可塑性エラストマーが、イミノ基および/または含窒素複素環とカルボニル含有基とを側鎖に含有しているため、イミノ基および/または含窒素複素環と、カルボン酸やカルボニル基とが、強い水素結合を形成し、強い架橋点として作用することができるためと考えられ、更に、ニーダー等で混練させながら反応させる場合よりも、押出し機内で反応させる方が、イミノ基を導入しうる化合物や含窒素複素環を導入しうる化合物の分散性が向上するため混練の効率が良く、短時間での混練および反応が可能となり、熱履歴が少ないため意外にもエラストマー性ポリマーの主鎖が切れず、リサイクル性、機械的強度、引張特性および耐圧縮永久歪等の物性の低下を防ぐことができたためと考えられる。
また、単軸および/または二軸押出し機内で反応させることにより、密閉された環境で混練することができるため、酸化劣化が抑制され、リサイクル性、機械的強度、引張特性および耐圧縮永久歪等の物性が良好となる。
<Reaction in single screw and / or twin screw extruder>
In the production method of the present invention, the elastomeric polymer containing the cyclic acid anhydride group in the side chain, the compound capable of introducing the imino group and / or the compound capable of introducing the nitrogen-containing heterocycle are simply combined. A thermoplastic elastomer having a side chain containing an imino group and / or a nitrogen-containing heterocyclic ring and a carbonyl-containing group can be obtained by reacting (mixing) in a screw and / or twin screw extruder.
By reacting in a single screw and / or twin screw extruder, the resulting thermoplastic elastomer (composition) of the present invention retains excellent recyclability, and has mechanical strength, particularly tensile properties and compression set resistance. Excellent.
This is because the resulting thermoplastic elastomer contains an imino group and / or a nitrogen-containing heterocycle and a carbonyl-containing group in the side chain, so that the imino group and / or the nitrogen-containing heterocycle and the carboxylic acid or carbonyl group This is thought to be because it forms a strong hydrogen bond and can act as a strong cross-linking point.In addition, the reaction in the extruder introduces an imino group rather than the reaction while kneading with a kneader or the like. As a result, the dispersibility of the compound capable of introducing a nitrogen-containing heterocycle is improved, so that the kneading efficiency is high, the kneading and reaction can be performed in a short time, and the heat history is small, so that the main component of the elastomeric polymer is surprising. It is thought that the chain was not broken and the physical properties such as recyclability, mechanical strength, tensile properties and compression set were prevented from being lowered.
In addition, by reacting in a single-screw and / or twin-screw extruder, kneading can be performed in a sealed environment, so that oxidative deterioration is suppressed, recyclability, mechanical strength, tensile properties, compression set resistance, etc. The physical properties of the are improved.
本発明の製造方法に用いる「単軸および/または二軸押出し機」は、通常の連続式押出機として公知の押出し機であれば特に限定されない。 The “single screw and / or twin screw extruder” used in the production method of the present invention is not particularly limited as long as it is a known extruder as a normal continuous extruder.
本発明の製造方法においては、単軸および/または二軸の押出し機を用いることができるが、二軸押出し機を用いるのが好ましい。また、二軸押出し機としては、2本のスクリューが噛み合うものであっても、噛み合わないものであっても用いることができ、2本のスクリューの回転方向が同一方向でスクリューが噛み合うものを用いるのがより好ましい。
このような二軸押出し機としては、具体的には、例えば、池貝社製GT、神戸製鋼所社製KTX、日本製鋼所社製TEX、東芝機械社製TEM、ワーナー社製ZSK(いずれも登録商標)等が挙げられる。
In the production method of the present invention, a single-screw and / or twin-screw extruder can be used, but a twin-screw extruder is preferably used. Moreover, as a twin screw extruder, it can be used whether the two screws mesh with each other, or those that do not mesh with each other, and use a screw that meshes with the two screws rotating in the same direction. Is more preferable.
Specifically, as such a twin screw extruder, for example, GT manufactured by Ikegai Co., Ltd., KTX manufactured by Kobe Steel Co., Ltd., TEX manufactured by Nippon Steel Co., Ltd., TEM manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., ZSK manufactured by Warner Co., Ltd. Trademark) and the like.
また、本発明の製造方法においては、上記反応の反応時間は、軸長によっても異なるため特に限定されないが、30秒〜30分であるのが好ましく、5〜20分であるのがより好ましい。反応時間がこの範囲であると、熱履歴が少ないためエラストマー性ポリマーの主鎖が切れず、物性の低下を防ぐことができたため、優れたリサイクル性を保持しつつ、機械的強度、特に引張特性および耐圧縮永久歪がより向上する。 Moreover, in the manufacturing method of this invention, since reaction time of the said reaction changes also with axial lengths, it is not specifically limited, It is preferable that it is 30 seconds-30 minutes, and it is more preferable that it is 5 to 20 minutes. If the reaction time is within this range, the main chain of the elastomeric polymer is not cut because the heat history is small, and deterioration of physical properties can be prevented. Therefore, mechanical strength, especially tensile properties, is maintained while maintaining excellent recyclability. Further, the compression set resistance is further improved.
更に、本発明の製造方法においては、上記反応の反応温度が、60〜250℃であるのが好ましく、100〜230℃であるのがより好ましい。反応時間がこの範囲であると、熱履歴が少ないためエラストマー性ポリマーの主鎖が切れず、物性の低下を防ぐことができたため、優れたリサイクル性を保持しつつ、機械的強度、特に引張特性および耐圧縮永久歪がより向上する。 Furthermore, in the manufacturing method of this invention, it is preferable that the reaction temperature of the said reaction is 60-250 degreeC, and it is more preferable that it is 100-230 degreeC. If the reaction time is within this range, the main chain of the elastomeric polymer is not cut because the heat history is small, and deterioration of physical properties can be prevented. Therefore, mechanical strength, especially tensile properties, is maintained while maintaining excellent recyclability. Further, the compression set resistance is further improved.
本発明の製造方法において、単軸および/または二軸押出し機内での反応は、具体的には、上記環状酸無水物基を側鎖に含有するエラストマー性ポリマーと、上記イミノ基を導入しうる化合物および/または上記含窒素複素環を導入しうる化合物との反応である。
以下に、上記環状酸無水物基を側鎖に含有するエラストマー性ポリマーと、上記イミノ基を導入しうる化合物との反応(以下、「反応A」という。)、上記環状酸無水物基を側鎖に含有するエラストマー性ポリマーと、上記含窒素複素環を導入しうる化合物との反応(以下、「反応B」という。)に分けて説明する。
In the production method of the present invention, the reaction in the single-screw and / or twin-screw extruder can specifically introduce the elastomeric polymer containing the cyclic acid anhydride group in the side chain and the imino group. This is a reaction with a compound and / or a compound capable of introducing the nitrogen-containing heterocycle.
The reaction of the elastomeric polymer containing the cyclic acid anhydride group in the side chain with the compound capable of introducing the imino group (hereinafter referred to as “reaction A”), the cyclic acid anhydride group side The description will be divided into the reaction between the elastomeric polymer contained in the chain and the compound capable of introducing the nitrogen-containing heterocycle (hereinafter referred to as “reaction B”).
(反応A)
上記反応Aは、イミノ基を導入しうる化合物と、環状酸無水物基を側鎖に含有するエラストマー性ポリマーとを混合し、該化合物と該環状酸無水物基とが化学結合しうる温度(例えば、60〜250℃)で反応(環状酸無水物基を開環)させる工程である。
また、イミノ基を導入しうる化合物は、上記エラストマー性ポリマーの側鎖に含有する環状酸無水物基の一部または全量と反応させればよい。一部とは、環状酸無水物基100モル%に対して1モル%以上が好ましく、10モル%以上であるのがより好ましく、30モル%以上であるのが特に好ましい。この範囲であると、架橋時の引張強度が十分に発現し、耐圧縮永久歪がより向上する。
(Reaction A)
In the reaction A, a compound capable of introducing an imino group and an elastomeric polymer containing a cyclic acid anhydride group in the side chain are mixed, and the temperature at which the compound and the cyclic acid anhydride group can chemically bond ( For example, the reaction is performed at 60 to 250 ° C. (cyclic acid anhydride group is opened).
Moreover, what is necessary is just to make the compound which can introduce | transduce an imino group react with a part or whole quantity of the cyclic acid anhydride group contained in the side chain of the said elastomeric polymer. The part is preferably 1 mol% or more, more preferably 10 mol% or more, and particularly preferably 30 mol% or more with respect to 100 mol% of the cyclic acid anhydride group. Within this range, the tensile strength at the time of crosslinking is sufficiently developed, and the compression set resistance is further improved.
(反応B)
上記反応Bは、含窒素複素環を導入しうる化合物と、環状酸無水物基を側鎖に含有するエラストマー性ポリマーとを混合し、該化合物と該環状酸無水物基とが化学結合しうる温度(例えば、60〜250℃)で反応(環状酸無水物基を開環)させる工程である。
また、含窒素複素環を導入しうる化合物は、上記エラストマー性ポリマーの側鎖に含有する環状酸無水物基の一部または全量と反応させればよい。一部とは、環状酸無水物基100モル%に対して1モル%以上が好ましく、50モル%以上であるのがより好ましく、80モル%以上であるのが特に好ましい。この範囲であると、含窒素複素環を導入した効果が発現し、架橋時の引張強度等の機械的強度がより向上する。
(Reaction B)
In the reaction B, a compound capable of introducing a nitrogen-containing heterocyclic ring and an elastomeric polymer containing a cyclic acid anhydride group in the side chain are mixed, and the compound and the cyclic acid anhydride group can be chemically bonded. This is a step of reacting at a temperature (for example, 60 to 250 ° C.) (opening a cyclic acid anhydride group).
Moreover, what is necessary is just to make the compound which can introduce | transduce a nitrogen-containing heterocyclic ring react with a part or whole quantity of the cyclic acid anhydride group contained in the side chain of the said elastomeric polymer. The part is preferably 1 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, particularly preferably 80 mol% or more with respect to 100 mol% of the cyclic acid anhydride group. Within this range, the effect of introducing a nitrogen-containing heterocyclic ring is exhibited, and mechanical strength such as tensile strength at the time of crosslinking is further improved.
また、本発明の製造方法において、上記イミノ基を導入しうる化合物および上記含窒素複素環を導入しうる化合物を共に用いた場合は、単軸および/または二軸押出し機内では、上記反応Aおよび上記反応Bが共に生起することとなる。
この場合においては、イミノ基を導入しうる化合物および含窒素複素環を導入しうる化合物は、上記エラストマー性ポリマーの側鎖に含有する環状酸無水物基の一部または全量と反応させればよい。環状酸無水物基に対するそれぞれの化合物の反応割合は特に限定されないが、合計して、環状酸無水物基100モル%に対して1モル%以上が好ましく、50モル%以上であるのがより好ましく、80モル%以上であるのが特に好ましい。この範囲であると、リサイクル性を保持しつつ、引張特性、耐圧縮永久歪および架橋時の引張強度がより向上する。
なお、環状酸無水物基に対するそれぞれの化合物の反応割合の比(イミノ基を導入しうる化合物:含窒素複素環を導入しうる化合物)は、1:99〜99:1であるのが好ましく、10:90〜99:1であるのがより好ましく、20:80〜90:10であるのが特に好ましい。
In the production method of the present invention, when both the compound capable of introducing the imino group and the compound capable of introducing the nitrogen-containing heterocycle are used together, the reaction A and The above reaction B occurs together.
In this case, the compound capable of introducing an imino group and the compound capable of introducing a nitrogen-containing heterocycle may be reacted with a part or all of the cyclic acid anhydride group contained in the side chain of the elastomeric polymer. . The reaction ratio of each compound with respect to the cyclic acid anhydride group is not particularly limited, but in total, it is preferably 1 mol% or more, more preferably 50 mol% or more with respect to 100 mol% of the cyclic acid anhydride group. 80 mol% or more is particularly preferable. Within this range, tensile properties, compression set resistance, and tensile strength at the time of crosslinking are further improved while maintaining recyclability.
The ratio of the reaction ratio of each compound to the cyclic acid anhydride group (compound capable of introducing an imino group: compound capable of introducing a nitrogen-containing heterocyclic ring) is preferably 1:99 to 99: 1. It is more preferably 10:90 to 99: 1, and particularly preferably 20:80 to 90:10.
一方、本発明の第2の態様に係る熱可塑性エラストマー組成物の製造方法においては、単軸および/または二軸押出し機内での反応は、未架橋ポリマーの存在下で行われる。
ここで、未架橋ポリマーは、軟化温度が上記反応AおよびBにおいて化学結合しうる温度よりも低ければ特に限定されず、その具体例としては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、1,2−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)などのジエン系ゴムおよびこれらの水素添加物;エチレン−プロピレンゴム(EPM)、エチレン−アクリルゴム(AEM)、エチレン−ブテンゴム(EBM)、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、フッ素ゴム、ポリエチレンゴム、ポリプロピレンゴムなどのオレフィン系ゴム;エピクロロヒドリンゴム;多硫化ゴム;シリコーンゴム;ウレタンゴム;水添されていてもよいポリスチレン系エラストマー性ポリマー(例えば、SBS、SIS、SEBS等);ポリオレフィン系エラストマー性ポリマー;ポリ塩化ビニル系エラストマー性ポリマー;ポリウレタン系エラストマー性ポリマー;ポリエステル系エラストマー性ポリマー;ポリアミド系エラストマー性ポリマー;等が好適に例示される。
このような未架橋ポリマーは、上記環状酸無水物基を側鎖に含有するエラストマー性ポリマー100質量部に対して、5〜1000質量部存在させるのが好ましく、5〜500質量部存在させるのがより好ましい。
また、本発明の第2の態様に係る熱可塑性エラストマー組成物の製造方法においては、単軸および/または二軸押出し機内での反応は、未架橋ポリマー以外に、後述するカーボンブラック、シリカ等の各種添加剤の存在下で行ってもよい。なお、各種添加剤を環状酸無水物基を側鎖に含有するエラストマー性ポリマー100質量部に対して存在させる量は、本発明の熱可塑性エラストマー100質量部に対する含有量と同程度であってもよい。
On the other hand, in the method for producing a thermoplastic elastomer composition according to the second aspect of the present invention, the reaction in the single-screw and / or twin-screw extruder is performed in the presence of an uncrosslinked polymer.
Here, the uncrosslinked polymer is not particularly limited as long as the softening temperature is lower than the temperature at which it can chemically bond in the reactions A and B. Specific examples thereof include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene. Diene such as rubber (BR), 1,2-butadiene rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) Rubbers and hydrogenated products thereof: ethylene-propylene rubber (EPM), ethylene-acrylic rubber (AEM), ethylene-butene rubber (EBM), chlorosulfonated polyethylene, acrylic rubber, fluorine rubber, polyethylene rubber, polypropylene rubber, etc. Olefin rubber; Epichlorohi Phosphorous rubber; Polysulfide rubber; Silicone rubber; Urethane rubber; Hydrogenated polystyrene elastomeric polymer (for example, SBS, SIS, SEBS, etc.); Polyolefin elastomeric polymer; Polyvinyl chloride elastomeric polymer; Polyurethane Preferable examples include a series elastomeric polymer; a polyester series elastomeric polymer; a polyamide series elastomeric polymer;
Such an uncrosslinked polymer is preferably present in an amount of 5-1000 parts by mass, more preferably 5-500 parts by mass, per 100 parts by mass of the elastomeric polymer containing the cyclic acid anhydride group in the side chain. More preferred.
In the method for producing the thermoplastic elastomer composition according to the second aspect of the present invention, the reaction in the single-screw and / or twin-screw extruder is not limited to the uncrosslinked polymer, but may be carbon black, silica, etc., which will be described later. You may carry out in presence of various additives. In addition, even if the quantity which makes various additives exist with respect to 100 mass parts of elastomeric polymers which contain a cyclic acid anhydride group in a side chain is the same level as content with respect to 100 mass parts of the thermoplastic elastomer of this invention. Good.
本発明の製造方法においては、得られる熱可塑性エラストマーの側鎖の各基(構造)、すなわち、未反応の環状酸無水物基、上記式(3)、(4)、(5)および(6)で表される構造は、NMR、IRスペクトル等の通常用いられる分析手段により確認することができる。 In the production method of the present invention, each group (structure) of the side chain of the resulting thermoplastic elastomer, that is, an unreacted cyclic acid anhydride group, the above formulas (3), (4), (5) and (6) ) Can be confirmed by commonly used analytical means such as NMR and IR spectra.
<本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)>
本発明の第3の態様に係る熱可塑性エラストマー(以下、「本発明の熱可塑性エラストマー」という。)は、本発明の第1の態様により得られる熱可塑性エラストマーであり、イミノ基および/または含窒素複素環とカルボニル含有基とを含有する側鎖を有する熱可塑性エラストマーである。
また、本発明の第4の態様に係る熱可塑性エラストマー組成物は、本発明の第2の態様により得られる熱可塑性エラストマー組成物であり、少なくとも第1の態様により得られる熱可塑性エラストマーと上記未架橋ポリマーを含有する熱可塑性エラストマー組成物である。
更に、本発明の第5の態様に係る熱可塑性エラストマー組成物は、本発明の熱可塑性エラストマーを含有する熱可塑性エラストマー組成物である。
以下、特に断りのない限り、本発明の第4の態様に係る熱可塑性エラストマー組成物と本発明の第5の態様に係る熱可塑性エラストマー組成物をあわせて「本発明の熱可塑性エラストマー組成物」という。
<Thermoplastic elastomer (composition) of the present invention>
The thermoplastic elastomer according to the third aspect of the present invention (hereinafter referred to as “the thermoplastic elastomer of the present invention”) is a thermoplastic elastomer obtained according to the first aspect of the present invention, and contains an imino group and / or an imino group. A thermoplastic elastomer having a side chain containing a nitrogen heterocycle and a carbonyl-containing group.
The thermoplastic elastomer composition according to the fourth aspect of the present invention is a thermoplastic elastomer composition obtained according to the second aspect of the present invention, and at least the thermoplastic elastomer obtained according to the first aspect and It is a thermoplastic elastomer composition containing a crosslinked polymer.
Furthermore, the thermoplastic elastomer composition according to the fifth aspect of the present invention is a thermoplastic elastomer composition containing the thermoplastic elastomer of the present invention.
Hereinafter, unless otherwise specified, the thermoplastic elastomer composition according to the fourth aspect of the present invention and the thermoplastic elastomer composition according to the fifth aspect of the present invention are collectively referred to as “the thermoplastic elastomer composition of the present invention”. That's it.
(熱可塑性エラストマー)
本発明の熱可塑性エラストマーは、天然高分子または合成高分子のエラストマー性ポリマーに、イミノ基および/または含窒素複素環とカルボニル含有基とを含有する側鎖を有する。
本発明において、「側鎖」とは、エラストマー性ポリマーの側鎖および末端をいう。また、「イミノ基および/または含窒素複素環とカルボニル含有基とを含有する側鎖を有する」とは、エラストマー性ポリマーの主鎖を形成する原子(通常、炭素原子)に、イミノ基および/または含窒素複素環とカルボニル含有基とが化学的に安定な結合(例えば、共有結合、イオン結合等)をしていることを意味する。
(Thermoplastic elastomer)
The thermoplastic elastomer of the present invention has a side chain containing an imino group and / or a nitrogen-containing heterocyclic ring and a carbonyl-containing group in an elastomeric polymer of a natural polymer or a synthetic polymer.
In the present invention, “side chain” refers to a side chain and a terminal of an elastomeric polymer. Further, “having an imino group and / or a side chain containing a nitrogen-containing heterocycle and a carbonyl-containing group” means that an atom (usually a carbon atom) forming the main chain of the elastomeric polymer has an imino group and / or Or it means that the nitrogen-containing heterocyclic ring and the carbonyl-containing group have a chemically stable bond (for example, covalent bond, ionic bond, etc.).
本発明の熱可塑性エラストマーは、上述したエラストマー性ポリマーに、下記式(1)および/または下記式(2)で表される構造を含有する側鎖を有しているのが好ましい。 The thermoplastic elastomer of the present invention preferably has a side chain containing a structure represented by the following formula (1) and / or the following formula (2) in the above-mentioned elastomeric polymer.
式中、Aは炭素数1〜30のアルキル基、炭素数7〜20のアラルキル基または炭素数6〜20のアリール基であり、Bは単結合;酸素原子、アミノ基NR′(R′は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基である。)またはイオウ原子;あるいはこれらの原子または基を含んでもよい有機基であり、Eは含窒素複素環である。 In the formula, A is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, B is a single bond; an oxygen atom, an amino group NR ′ (R ′ is A hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) or a sulfur atom; or an organic group which may contain these atoms or groups, and E is a nitrogen-containing heterocyclic ring.
置換基Aは、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数7〜20アラルキル基または炭素数6〜20のアリール基であれば特に限定されない。
このような置換基Aとしては、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、オクチル基、ドデシル基、ステアリル基などの直鎖状のアルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基、1−メチルブチル基、1−メチルヘプチル基、2−エチルヘキシル基などの分岐状のアルキル基;ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基;フェニル基、トリル基(o−、m−、p−)、ジメチルフェニル基、メシチル基などのアリール基;等が挙げられる。
これらのうち、アルキル基、特に、ブチル基、オクチル基、ドデシル基、イソプロピル基、2−エチルヘキシル基であることが、得られる本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)の加工性が良好となるため好ましい。
The substituent A is not particularly limited as long as it is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
Specific examples of such substituent A include, for example, a linear alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, an octyl group, a dodecyl group, and a stearyl group; an isopropyl group Branched alkyl groups such as isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, isopentyl group, neopentyl group, t-pentyl group, 1-methylbutyl group, 1-methylheptyl group, 2-ethylhexyl group; benzyl group Aralkyl groups such as phenethyl group; aryl groups such as phenyl group, tolyl group (o-, m-, p-), dimethylphenyl group, mesityl group; and the like.
Among these, since it is an alkyl group, especially a butyl group, an octyl group, a dodecyl group, an isopropyl group, and 2-ethylhexyl group, the processability of the thermoplastic elastomer (composition) of the present invention to be obtained becomes good. preferable.
置換基Bは、単結合;酸素原子、アミノ基NR′(R′は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基)またはイオウ原子;あるいはこれらの原子または基を含んでもよい有機基であれば特に限定されない。
このような置換基Bとしては、具体的には、例えば、単結合;酸素原子、イオウ原子またはアミノ基NR′(R′は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基);これらの原子または基を含んでもよい炭素数1〜20のアルキレン基またはアラルキレン基;これらの原子または基を末端に有する、炭素数1〜20のアルキレンエーテル基(アルキレンオキシ基、例えば、−O−CH2CH2−基)、アルキレンアミノ基(例えば、−NH−CH2CH2−基等)またはアルキレンチオエーテル基(アルキレンチオ基、例えば、−S−CH2CH2−基);これらを末端に有する、炭素数1〜20のアラルキレンエーテル基(アラルキレンオキシ基)、アラルキレンアミノ基またはアラルキレンチオエーテル基;等が挙げられる。
Substituent B is a single bond; an oxygen atom, an amino group NR ′ (R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) or a sulfur atom; or an organic group that may contain these atoms or groups There is no particular limitation.
Specific examples of such substituent B include, for example, a single bond; an oxygen atom, a sulfur atom, or an amino group NR ′ (R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms); An alkylene group having 1 to 20 carbon atoms or an aralkylene group which may contain a group; an alkylene ether group having 1 to 20 carbon atoms having such an atom or group as a terminal (an alkyleneoxy group such as —O—CH 2 CH 2 - group), an alkylene group (e.g., -NH-CH 2 CH 2 - group) or an alkylene thioether group (alkylene thio group, for example, -S-CH 2 CH 2 - group); having them end, carbon And an aralkylene ether group (aralkyleneoxy group), an aralkylene amino group, or an aralkylene thioether group;
ここで、上記アミノ基NR′の炭素数1〜10のアルキル基としては、異性体を含む、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。
上記置換基Bの酸素原子、イオウ原子およびアミノ基NR′;ならびに;これらの原子または基を末端に有する炭素数1〜20の、アルキレンエーテル基、アルキレンアミノ基、アルキレンチオエーテル基、または、アラルキレンエーテル基、アラルキレンアミノ基、アラルキレンチオエーテル基等の酸素原子、アミノ基NR′およびイオウ原子は、隣接するカルボニル基と組み合わされ共役系のエステル基、アミド基、イミド基、チオエステル基等を形成することが好ましい。
これらのうち、置換基Bは、共役系を形成する、酸素原子、イオウ原子またはアミノ基;これらの原子または基を末端に有する、炭素数1〜20のアルキレンエーテル基、アルキレンアミノ基またはアルキレンチオエーテル基であることが好ましく、アミノ基(NH)、アルキレンアミノ基(−NH−CH2−基、−NH−CH2CH2−基、−NH−CH2CH2CH2−基)、アルキレンエーテル基(−O−CH2−基、−O−CH2CH2−基、−O−CH2CH2CH2−基)であることが特に好ましい。
Here, the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms of the amino group NR ′ includes methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, including isomers. Group, decyl group and the like.
An oxygen atom, a sulfur atom and an amino group NR ′ of the substituent B; and; an alkylene ether group, an alkylene amino group, an alkylene thioether group, or an aralkylene having 1 to 20 carbon atoms terminated with these atoms or groups. Oxygen atom such as ether group, aralkyleneamino group, aralkylenethioether group, amino group NR 'and sulfur atom combine with adjacent carbonyl group to form conjugated ester group, amide group, imide group, thioester group, etc. It is preferable to do.
Among these, the substituent B is an oxygen atom, a sulfur atom or an amino group forming a conjugated system; an alkylene ether group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyleneamino group or an alkylenethioether having these atoms or groups at the terminal Group, an amino group (NH), an alkyleneamino group (—NH—CH 2 — group, —NH—CH 2 CH 2 — group, —NH—CH 2 CH 2 CH 2 — group), alkylene ether A group (—O—CH 2 — group, —O—CH 2 CH 2 — group, —O—CH 2 CH 2 CH 2 — group) is particularly preferred.
含窒素複素環Eは、具体的には、上記で例示した含窒素複素環が挙げられる。 Specific examples of the nitrogen-containing heterocyclic ring E include the nitrogen-containing heterocyclic rings exemplified above.
本発明の熱可塑性エラストマーは、上記式(1)で表される構造を含有する側鎖を、α位またはβ位で主鎖に結合する下記式(3)または(4)で表される構造を含有する側鎖として有していることが好ましく、上記式(2)で表される構造を含有する側鎖を、α位またはβ位で主鎖に結合する下記式(5)または(6)で表される構造を含有する側鎖として有していることが好ましい。 The thermoplastic elastomer of the present invention has a structure represented by the following formula (3) or (4) in which a side chain containing the structure represented by the above formula (1) is bonded to the main chain at the α-position or β-position. The side chain containing the structure represented by the above formula (2) is preferably bonded to the main chain at the α-position or β-position, and the following formula (5) or (6 It is preferable that it has as a side chain containing the structure represented by this.
式中、Aは炭素数1〜30のアルキル基、炭素数7〜20のアラルキル基または炭素数6〜20のアリール基であり、BおよびDはそれぞれ独立に単結合;酸素原子、アミノ基NR′(R′は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基である。)またはイオウ原子;あるいはこれらの原子または基を含んでもよい有機基であり、Eは含窒素複素環である。 In the formula, A is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and B and D are each independently a single bond; oxygen atom, amino group NR '(R' is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) or a sulfur atom; or an organic group which may contain these atoms or groups, and E is a nitrogen-containing heterocyclic ring.
ここで、置換基Aは上記式(1)の置換基Aと基本的に同様であり、置換基BおよびDはそれぞれ独立に、上記式(1)の置換基Bと基本的に同様であり、含窒素複素環Eは上記式(2)の含窒素複素環Eと基本的に同様である。
ただし、上記式(4)における置換基Dは、上記式(1)の置換基Bで例示した中でも、単結合;酸素原子、アミノ基NR′またはイオウ原子を含んでもよい炭素数1〜20のアルキレン基またはアラルキレン基のイミド窒素と共役系を形成するものであることが好ましく、アルキレン基であることが特に好ましい。すなわち、上記式(4)のイミド窒素とともに、酸素原子、アミノ基NR′またはイオウ原子を含んでもよい炭素数1〜20のアルキレンアミノ基またはアラルキレンアミノ基を形成することが好ましく、アルキレンアミノ基を形成することが特に好ましい。このような置換基Dとしては、具体的には、例えば、単結合;上記した酸素原子、イオウ原子またはアミノ基を末端に有する炭素数1〜20の、アルキレンエーテル基、アルキレンアミノ基、アルキレンチオエーテル基またはアラルキレンエーテル基、アラルキレンアミノ基、アラルキレンチオエーテル基等;異性体を含む、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、フェニレン基、キシリレン基等が挙げられる。
また、上記式(6)における置換基Dは、単結合;酸素原子、アミノ基NR′またはイオウ原子を含んでもよい炭素数1〜20のアルキレン基またはアラルキレン基のイミド窒素と共役系を形成するものであることが好ましく、単結合であることが特に好ましい。すなわち、上記式(6)のイミド窒素とともに、酸素原子、アミノ基NR′またはイオウ原子を含んでもよい炭素数1〜20のアルキレンアミノ基またはアラルキレンアミノ基を形成するのが好ましく、上記式(6)のイミド窒素に含窒素複素環が直接結合する(単結合)のが特に好ましい。
Here, the substituent A is basically the same as the substituent A of the above formula (1), and the substituents B and D are each independently the same as the substituent B of the above formula (1). The nitrogen-containing heterocycle E is basically the same as the nitrogen-containing heterocycle E of the above formula (2).
However, the substituent D in the above formula (4) is a C 1-20 which may contain a single bond; an oxygen atom, an amino group NR ′ or a sulfur atom, among those exemplified as the substituent B in the above formula (1). It is preferably one that forms a conjugated system with an imide nitrogen of an alkylene group or an aralkylene group, and particularly preferably an alkylene group. That is, it is preferable to form an alkyleneamino group or an aralkyleneamino group having 1 to 20 carbon atoms which may contain an oxygen atom, an amino group NR ′ or a sulfur atom together with the imide nitrogen of the above formula (4). It is particularly preferred to form Specific examples of the substituent D include, for example, a single bond; an alkylene ether group, an alkylene amino group, and an alkylene thioether having 1 to 20 carbon atoms having an oxygen atom, a sulfur atom, or an amino group as a terminal. Group, aralkylene ether group, aralkylene amino group, aralkylene thioether group and the like; methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, hexylene group, phenylene group, xylylene group and the like including isomers.
In addition, the substituent D in the formula (6) forms a conjugated system with a single bond; an imide nitrogen of an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms or an aralkylene group which may contain an oxygen atom, an amino group NR ′ or a sulfur atom. It is preferable that it is a thing, and it is especially preferable that it is a single bond. That is, it is preferable to form an alkyleneamino group or an aralkyleneamino group having 1 to 20 carbon atoms which may contain an oxygen atom, an amino group NR ′ or a sulfur atom together with the imide nitrogen of the above formula (6). It is particularly preferable that the nitrogen-containing heterocyclic ring is directly bonded to the imide nitrogen of 6) (single bond).
上記式(1)および/または上記式(2)、あるいは上記式(3)もしくは(4)および/または上記式(5)もしくは(6)で表される構造を含有する側鎖は、上記エラストマー性ポリマーを構成する単量体100モル%に対して0.1〜50モル%の割合(導入率)で導入されていることが好ましい。0.1モル%未満では架橋時の強度が十分でない場合があり、50モル%を超えると架橋密度が高くなりゴム弾性が失われる場合がある。導入率がこの範囲であると、エラストマー性ポリマーの側鎖同士の相互作用が分子間または分子内で起こり、これらがバランス良く形成されるため、得られる本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)の架橋時の引張強度が高く、リサイクル性にも優れ、更に、耐圧縮永久歪が良好となる。これらの特性がより優れる点で、0.1〜30モル%の割合で側鎖が導入されているのがより好ましく、0.5〜20モル%の割合で側鎖が導入されているのが更に好ましい。
特に、上記式(1)および上記式(2)、または上記式(3)もしくは(4)および上記式(5)もしくは(6)で表される構造を共に含有する側鎖の場合は、側鎖へのこれらの導入比(上記式(2)または上記式(5)もしくは(6)で表される構造を含有する側鎖/上記式(1)または上記式(3)もしくは(4)で表される構造を含有する側鎖)が、1/99〜99/1であることがより好ましく、10/90〜90/10であることが更に好ましい。導入率および導入比がこの範囲であると、架橋時の引張強度が高く、リサイクル性にも優れ、更に、耐圧縮永久歪が良好となる特性を保持しつつ、引張強度等の機械的強度を更に向上させ、また導入される含窒素複素環に由来する熱可塑性エラストマー(組成物)の着色も抑制することができるため好ましい。
The side chain containing the structure represented by the above formula (1) and / or the above formula (2), or the above formula (3) or (4) and / or the above formula (5) or (6) It is preferably introduced at a ratio (introduction ratio) of 0.1 to 50 mol% with respect to 100 mol% of the monomer constituting the conductive polymer. If it is less than 0.1 mol%, the strength at the time of crosslinking may not be sufficient, and if it exceeds 50 mol%, the crosslinking density may increase and rubber elasticity may be lost. When the introduction ratio is within this range, the interaction between the side chains of the elastomeric polymer occurs between molecules or within the molecule, and these are formed in a well-balanced manner. Therefore, the thermoplastic elastomer (composition) of the present invention to be obtained High tensile strength at the time of cross-linking, excellent recyclability, and good compression set resistance. From the viewpoint that these properties are more excellent, it is more preferable that side chains are introduced at a ratio of 0.1 to 30 mol%, and side chains are introduced at a ratio of 0.5 to 20 mol%. Further preferred.
In particular, in the case of a side chain containing both the structures represented by the above formula (1) and the above formula (2), or the above formula (3) or (4) and the above formula (5) or (6), These introduction ratios to the chain (the above formula (2) or the side chain containing the structure represented by the above formula (5) or (6) / the above formula (1) or the above formula (3) or (4) The side chain containing the structure represented) is more preferably 1/99 to 99/1, still more preferably 10/90 to 90/10. When the introduction rate and the introduction ratio are within this range, the tensile strength at the time of crosslinking is high, the recyclability is excellent, and the mechanical strength such as tensile strength is maintained while maintaining the property of good compression set resistance. Further improvement is also possible, and coloring of the thermoplastic elastomer (composition) derived from the introduced nitrogen-containing heterocycle can also be suppressed, which is preferable.
また、本発明の熱可塑性エラストマーは、上記含窒素複素環を含有する側鎖としてトリアゾール環、イミダゾール環またはチアゾール環を含有する側鎖を有する場合、該含窒素複素環を含有する側鎖を、下記式(7)、下記式(8)もしくは(9)、または下記式(10)で表される構造を含有する側鎖として有していることが好ましく、α位またはβ位で主鎖に結合する下記式(11)もしくは(12)、下記式(13)〜(16)のいずれか、または下記式(17)もしくは(18)で表される構造を含有する側鎖として有していることがより好ましい。 Further, when the thermoplastic elastomer of the present invention has a side chain containing a triazole ring, an imidazole ring or a thiazole ring as a side chain containing the nitrogen-containing heterocycle, the side chain containing the nitrogen-containing heterocycle is It is preferable to have as a side chain containing a structure represented by the following formula (7), the following formula (8) or (9), or the following formula (10). It has a side chain containing a structure represented by the following formula (11) or (12), any of the following formulas (13) to (16), or the following formula (17) or (18). It is more preferable.
式中、BおよびDはそれぞれ独立に単結合;酸素原子、アミノ基NR′(R′は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基である。)またはイオウ原子;あるいはこれらの原子または基を含んでもよい有機基であり、GおよびJはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数7〜20のアラルキル基または炭素数6〜20のアリール基である。 In the formula, B and D are each independently a single bond; an oxygen atom, an amino group NR ′ (R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) or a sulfur atom; or these atoms or groups. G and J are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
ここで、置換基BおよびDはそれぞれ独立に、上記式(2)、(5)および(6)の置換基BおよびDと基本的に同様である。
また、置換基GおよびJとしては、具体的には、例えば、水素原子;上記式(1)の置換基Aとして例示したメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、オクチル基、ドデシル基、ステアリル基などの直鎖状のアルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基、1−メチルブチル基、1−メチルヘプチル基、2−エチルヘキシル基などの分岐状のアルキル基;ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基;フェニル基、トリル基(o−、m−、p−)、ジメチルフェニル基、メシチル基などのアリール基;等が挙げられ、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
Here, the substituents B and D are each independently the same as the substituents B and D in the above formulas (2), (5) and (6).
Specific examples of the substituents G and J include, for example, a hydrogen atom; a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, an octyl group, exemplified as the substituent A in the above formula (1), Linear alkyl groups such as dodecyl group and stearyl group; isopropyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, isopentyl group, neopentyl group, t-pentyl group, 1-methylbutyl group, 1-methylheptyl Groups, branched alkyl groups such as 2-ethylhexyl group; aralkyl groups such as benzyl group and phenethyl group; aryl groups such as phenyl group, tolyl group (o-, m-, p-), dimethylphenyl group and mesityl group Each may be the same or different.
本発明の熱可塑性エラストマーは、そのガラス転移点が25℃以下であるのが好ましく、該熱可塑性エラストマーが2以上のガラス転移点を有する場合または2種以上の熱可塑性エラストマーを併用する場合はガラス転移点の少なくとも1つは25℃以下であるのが好ましい。ガラス転移点が25℃以下であると、成形物が室温でゴム状弾性を示す。 The thermoplastic elastomer of the present invention preferably has a glass transition point of 25 ° C. or lower. When the thermoplastic elastomer has two or more glass transition points, or when two or more thermoplastic elastomers are used in combination, glass is used. At least one of the transition points is preferably 25 ° C. or lower. When the glass transition point is 25 ° C. or lower, the molded article exhibits rubber-like elasticity at room temperature.
本発明の熱可塑性エラストマーが上記含窒素複素環を含有する側鎖を有する場合の含窒素複素環の結合位置について説明する。なお、含窒素複素環を便宜上「含窒素n員環化合物(n≧3)」とする。
以下に説明する結合位置(「1〜n位」)は、IUPAC命名法に基づくものである。例えば、非共有電子対を有する窒素原子を3個有する化合物の場合、IUPAC命名法に基づく順位によって結合位置を決定する。具体的には、上記で例示した5員環、6員環および縮合環の含窒素複素環に結合位置を記した。
本発明の熱可塑性エラストマーでは、直接または有機基を介して共重合体と結合する含窒素n員環化合物の結合位置は特に限定されず、いずれの結合位置(1位〜n位)でもよい。好ましくは、その1位または3位〜n位である。
The bonding position of the nitrogen-containing heterocycle in the case where the thermoplastic elastomer of the present invention has a side chain containing the nitrogen-containing heterocycle will be described. For convenience, the nitrogen-containing heterocycle is referred to as “nitrogen-containing n-membered ring compound (n ≧ 3)”.
The bonding positions described below ("positions 1 to n") are based on the IUPAC nomenclature. For example, in the case of a compound having three nitrogen atoms having an unshared electron pair, the bonding position is determined by the order based on the IUPAC nomenclature. Specifically, the bonding positions are indicated on the 5-membered, 6-membered and condensed nitrogen-containing heterocycles exemplified above.
In the thermoplastic elastomer of the present invention, the bonding position of the nitrogen-containing n-membered ring compound bonded to the copolymer directly or via an organic group is not particularly limited, and may be any bonding position (position 1 to position n). Preferably, it is the 1-position or 3-position to n-position.
含窒素n員環化合物に含まれる窒素原子が1個(例えば、ピリジン環等)の場合は、分子内でキレートが形成されやすく組成物としたときの引張強度等の物性に優れるため、3位〜(n−1)位が好ましい。
含窒素n員環化合物の結合位置を選択することにより、熱可塑性エラストマーは、該熱可塑性エラストマー同士の分子間で、水素結合、イオン結合、配位結合等による架橋が形成されやすく、リサイクル性に優れ、機械的特性に優れる。
When the nitrogen-containing n-membered ring compound contains one nitrogen atom (for example, a pyridine ring), the chelate is easily formed in the molecule, and the physical properties such as tensile strength when the composition is obtained are excellent. The (n-1) position is preferred.
By selecting the bonding position of the nitrogen-containing n-membered ring compound, the thermoplastic elastomer can easily form crosslinks due to hydrogen bonds, ionic bonds, coordination bonds, etc., between the molecules of the thermoplastic elastomer, making it easy to recycle. Excellent, excellent mechanical properties.
本発明の熱可塑性エラストマーは、共有結合性架橋部位を含有する他の側鎖を有していることが好ましく、該共有結合性架橋部位において、アミド、エステル、ラクトン、ウレタン、エーテル、チオウレタンおよびチオエーテルからなる群より選択される少なくとも1つの結合により架橋できるのがより好ましい。また、本発明の熱可塑性エラストマーは、このような結合により架橋が形成されたものであってもよい。 The thermoplastic elastomer of the present invention preferably has another side chain containing a covalent crosslinkable site, in which the amide, ester, lactone, urethane, ether, thiourethane and More preferably, it can be crosslinked by at least one bond selected from the group consisting of thioethers. Further, the thermoplastic elastomer of the present invention may be one in which crosslinking is formed by such a bond.
共有結合性架橋部位を含有する他の側鎖は、「共有結合を生成する化合物」と反応することで、アミド、エステル、ラクトン、ウレタン、エーテル、チオウレタンおよびチオエーテルからなる群より選択される少なくとも1つの結合を生起しうる官能基を共有結合性架橋部位として有する側鎖であれば特に限定されない。
本発明において、「共有結合を生成する化合物」としては、例えば、1分子中にアミノ基および/またはイミノ基を2個以上(アミノ基およびイミノ基をともに有する場合はこれらの基を合計して2個以上)有するポリアミン化合物;1分子中に水酸基を2個以上有するポリオール化合物;1分子中にイソシアネート(NCO)基を2個以上有するポリイソシアネート化合物;1分子中にチオール基(メルカプト基)を2個以上有するポリチオール化合物;等が挙げられる。
The other side chain containing the covalent cross-linking site is at least selected from the group consisting of amide, ester, lactone, urethane, ether, thiourethane and thioether by reacting with “compound that forms a covalent bond”. There is no particular limitation as long as it is a side chain having a functional group capable of causing one bond as a covalent bond cross-linking site.
In the present invention, examples of the “compound that forms a covalent bond” include, for example, two or more amino groups and / or imino groups in one molecule (in the case where both amino groups and imino groups are present, these groups are added together). Polyamine compound having 2 or more); polyol compound having 2 or more hydroxyl groups in one molecule; polyisocyanate compound having 2 or more isocyanate (NCO) groups in one molecule; thiol group (mercapto group) in one molecule And a polythiol compound having two or more.
ポリアミン化合物としては、例えば、以下に示す脂環族アミン、脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、含窒素複素環アミン等が挙げられる。 Examples of the polyamine compound include the following alicyclic amines, aliphatic polyamines, aromatic polyamines, nitrogen-containing heterocyclic amines, and the like.
脂環族アミンとしては、具体的には、例えば、1−アミノ−3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン、ビス−(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ジアミノシクロヘキサン、ジ−(アミノメチル)シクロヘキサン等が挙げられる。 Specific examples of the alicyclic amine include 1-amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane, bis- (4-aminocyclohexyl) methane, diaminocyclohexane, and di- (aminomethyl). ) Cyclohexane and the like.
脂肪族ポリアミンとしては、具体的には、例えば、メチレンジアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、1,2−ジアミノプロパン、1,3−ジアミノペンタン、ヘキサメチレンジアミン、ジアミノヘプタン、ジアミノドデカン、ジエチレントリアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、N−アミノエチルピペラジン、トリエチレンテトラミン、N,N′−ジメチルエチレンジアミン、N,N′−ジエチルエチレンジアミン、N,N′−ジイソプロピルエチレンジアミン、N,N′−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N′−ジエチル−1,3−プロパンジアミン、N,N′−ジイソプロピル−1,3−プロパンジアミン、N,N′−ジメチル−1,6−ヘキサンジアミン、N,N′−ジエチル−1,6−ヘキサンジアミン、N,N′,N′′−トリメチルビス(ヘキサメチレン)トリアミン等が挙げられる。 Specific examples of the aliphatic polyamine include methylene diamine, ethylene diamine, propylene diamine, 1,2-diaminopropane, 1,3-diaminopentane, hexamethylene diamine, diaminoheptane, diaminododecane, diethylenetriamine, and diethylaminopropylamine. N-aminoethylpiperazine, triethylenetetramine, N, N′-dimethylethylenediamine, N, N′-diethylethylenediamine, N, N′-diisopropylethylenediamine, N, N′-dimethyl-1,3-propanediamine, N , N′-diethyl-1,3-propanediamine, N, N′-diisopropyl-1,3-propanediamine, N, N′-dimethyl-1,6-hexanediamine, N, N′-diethyl-1, 6-Hexanediamine N, N ', N' '- trimethylbis (hexamethylene) triamine, and the like.
芳香族ポリアミンおよび含窒素複素環アミンとしては、具体的には、例えば、ジアミノトルエン、ジアミノキシレン、テトラメチルキシリレンジアミン、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、3−アミノ−1,2,4−トリアゾール等が挙げられる。 Specific examples of the aromatic polyamine and nitrogen-containing heterocyclic amine include diaminotoluene, diaminoxylene, tetramethylxylylenediamine, tris (dimethylaminomethyl) phenol, metaphenylenediamine, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone, Examples include 3-amino-1,2,4-triazole.
上記ポリアミン化合物は、その水素原子の一つ以上を、アルキル基、アルキレン基、アラルキレン基、オキシ基、アシル基、ハロゲン原子等で置換してもよく、また、その骨格に、酸素原子、イオウ原子等のヘテロ原子を含んでいてもよい。 In the polyamine compound, one or more of its hydrogen atoms may be substituted with an alkyl group, an alkylene group, an aralkylene group, an oxy group, an acyl group, a halogen atom, etc., and the skeleton has an oxygen atom or a sulfur atom. And may contain a heteroatom such as.
また、上記ポリアミン化合物は、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合の混合比は、本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)が用いられる用途、本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)に要求される物性等に応じて任意の比率に調整することができる。 Moreover, the said polyamine compound may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together. The mixing ratio when two or more types are used in combination is an arbitrary ratio depending on the use in which the thermoplastic elastomer (composition) of the present invention is used, the physical properties required for the thermoplastic elastomer (composition) of the present invention, and the like. Can be adjusted.
上記で例示したポリアミン化合物のうち、ヘキサメチレンジアミン、N,N′−ジメチル−1,6−ヘキサンジアミン、ジアミノジフェニルスルホン等が、耐圧縮永久歪、機械的強度、特に引張強度の改善効果が高く好ましい。 Among the polyamine compounds exemplified above, hexamethylenediamine, N, N′-dimethyl-1,6-hexanediamine, diaminodiphenylsulfone, etc. are highly effective in improving compression set resistance, mechanical strength, particularly tensile strength. preferable.
ポリオール化合物は、水酸基を2個以上有する化合物であれば、その分子量および骨格などは特に限定されず、例えば、以下に示すポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、その他のポリオール、およびこれらの混合ポリオール等が挙げられる。 As long as the polyol compound is a compound having two or more hydroxyl groups, the molecular weight and skeleton thereof are not particularly limited, and examples thereof include the following polyether polyols, polyester polyols, other polyols, and mixed polyols thereof. It is done.
ポリエーテルポリオールとしては、具体的には、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、1,1,1−トリメチロールプロパン、1,2,5−ヘキサントリオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、4,4′−ジヒドロキシフェニルプロパン、4,4′−ジヒドロキシフェニルメタン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールから選ばれる少なくとも1種に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド等から選ばれる少なくとも1種を付加させて得られるポリオール;ポリオキシテトラメチレンオキサイド;等が挙げられ、これらを1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。 Specific examples of the polyether polyol include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, glycerin, 1,1,1-trimethylolpropane, 1,2,5-hexanetriol, 1,3- At least one selected from polyhydric alcohols such as butanediol, 1,4-butanediol, 4,4'-dihydroxyphenylpropane, 4,4'-dihydroxyphenylmethane, pentaerythritol, ethylene oxide, propylene oxide, butylene Polyols obtained by adding at least one selected from oxide, styrene oxide and the like; polyoxytetramethylene oxide; and the like may be used, and these may be used alone or in combination of two or more.
ポリエステルポリオールとしては、具体的には、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオールペンタンジオール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、1,1,1−トリメチロールプロパンその他の低分子ポリオールの1種または2種以上と、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ダイマー酸その他の低分子カルボン酸やオリゴマー酸の1種または2種以上との縮合重合体;プロピオンラクトン、バレロラクトンなどの開環重合体;等が挙げられ、これらを1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。 Specific examples of the polyester polyol include ethylene glycol, propylene glycol, butanediol pentanediol, hexanediol, cyclohexanedimethanol, glycerin, 1,1,1-trimethylolpropane, and other low molecular polyols. A condensation polymer of two or more with one or more of glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, sebacic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, dimer acid and other low molecular carboxylic acids and oligomeric acids; Ring-opening polymers such as propionlactone and valerolactone; and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
その他のポリオールとしては、具体的には、例えば、ポリマーポリオール、ポリカーボネートポリオール;ポリブタジエンポリオール;水素添加されたポリブタジエンポリオール;アクリルポリオール;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ポリエチレングリコールラウリルアミン(例えば、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)ラウリルアミン)、ポリプロピレングリコールラウリルアミン(例えば、N,N−ビス(2−メチル−2−ヒドロキシエチル)ラウリルアミン)、ポリエチレングリコールオクチルアミン(例えば、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)オクチルアミン)、ポリプロピレングリコールオクチルアミン(例えば、N,N−ビス(2−メチル−2−ヒドロキシエチル)オクチルアミン)、ポリエチレングリコールステアリルアミン(例えば、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)ステアリルアミン)、ポリプロピレングリコールステアリルアミン(例えば、N,N−ビス(2−メチル−2−ヒドロキシエチル)ステアリルアミン)などの低分子ポリオール;等が挙げられ、これらを1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。 Specific examples of other polyols include, for example, polymer polyol, polycarbonate polyol; polybutadiene polyol; hydrogenated polybutadiene polyol; acrylic polyol; ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butanediol, pentanediol, Hexanediol, polyethylene glycol laurylamine (for example, N, N-bis (2-hydroxyethyl) laurylamine), polypropylene glycol laurylamine (for example, N, N-bis (2-methyl-2-hydroxyethyl) laurylamine) Polyethylene glycol octylamine (for example, N, N-bis (2-hydroxyethyl) octylamine), polypropylene glycol octyl Amines (eg, N, N-bis (2-methyl-2-hydroxyethyl) octylamine), polyethylene glycol stearylamine (eg, N, N-bis (2-hydroxyethyl) stearylamine), polypropylene glycol stearylamine ( For example, low molecular polyols such as N, N-bis (2-methyl-2-hydroxyethyl) stearylamine) may be used, and these may be used alone or in combination of two or more.
ポリイソシアネート化合物としては、2,4−トリレンジイソシアネート(2,4−TDI)、2,6−トリレンジイソシアネート(2,6−TDI)、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4′−MDI)、2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(2,4′−MDI)、1,4−フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、トリジンジイソシアネート(TODI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)等の芳香族ポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMHDI)、リジンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアナートメチル(NBDI)等の脂肪族ポリイソシアネート、トランスシクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、H6XDI(水添XDI)、H12MDI(水添MDI)、H6TDI(水添TDI)等の脂環式ポリイソシアネートなどのジイソシアネート化合物;ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートなどのポリイソシアネート化合物;これらのイソシアネート化合物のカルボジイミド変性ポリイソシアネート;これらのイソシアネート化合物のイソシアヌレート変性ポリイソシアネート;これらのイソシアネート化合物と上記で例示したポリオール化合物とを反応させて得られるウレタンプレポリマー;等が挙げられ、これらを1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。 Polyisocyanate compounds include 2,4-tolylene diisocyanate (2,4-TDI), 2,6-tolylene diisocyanate (2,6-TDI), 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (4,4'-MDI). ), 2,4'-diphenylmethane diisocyanate (2,4'-MDI), 1,4-phenylene diisocyanate, xylylene diisocyanate (XDI), tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI), tolidine diisocyanate (TODI), 1,5 -Aromatic polyisocyanates such as naphthalene diisocyanate (NDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), trimethylhexamethylene diisocyanate (TMHDI), lysine diisocyanate, norbornane diisocyanate methyl (N DI) of an aliphatic polyisocyanate, trans-cyclohexane-1,4-diisocyanate, isophorone diisocyanate (IPDI), H 6 XDI (hydrogenated XDI), H 12 MDI (hydrogenated MDI), H 6 TDI (hydrogenated TDI) Diisocyanate compounds such as alicyclic polyisocyanates such as; Polyisocyanate compounds such as polymethylene polyphenylene polyisocyanates; Carbodiimide-modified polyisocyanates of these isocyanate compounds; Isocyanurate-modified polyisocyanates of these isocyanate compounds; Urethane prepolymers obtained by reacting with the polyol compounds exemplified in the above, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
ポリチオール化合物は、チオール基を2個以上有する化合物であれば、その分子量および骨格などは特に限定されず、その具体例としては、メタンジチオール、1,3−ブタンジチオール、1,4−ブタンジチオール、2,3−ブタンジチオール、1,2−ベンゼンジチオール、1,3−ベンゼンジチオール、1,4−ベンゼンジチオール、1,10−デカンジチオール、1,2−エタンジチオール、1,6−ヘキサンジチオール、1,9−ノナンジチオール、1,8−オクタンジチオール、1,5−ペンタンジチオール、1,2−プロパンジチオール、1,3−プロパジチオール、トルエン−3,4−ジチオール、3,6−ジクロロ−1,2−ベンゼンジチオール、1,5−ナフタレンジチオール、1,2−ベンゼンジメタンチオール、1,3−ベンゼンジメタンチオール、1,4−ベンゼンジメタンチオール、4,4’−チオビスベンゼンチオール、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール、1,8−ジメルカプト−3,6−ジオキサオクタン、1,5−ジメルカプト−3−チアペンタン、1,3,5−トリアジン−2,4,6−トリチオール(トリメルカプト−トリアジン)、2−ジ−n−ブチルアミノ−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン、トリメチロールプロパントリス(β−チオプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(チオグリコレート)、ポリチオール(チオコールまたはチオール変性高分子(樹脂、ゴム等))等が挙げられ、これらを1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。 As long as the polythiol compound is a compound having two or more thiol groups, its molecular weight and skeleton are not particularly limited. Specific examples thereof include methanedithiol, 1,3-butanedithiol, 1,4-butanedithiol, 2,3-butanedithiol, 1,2-benzenedithiol, 1,3-benzenedithiol, 1,4-benzenedithiol, 1,10-decanedithiol, 1,2-ethanedithiol, 1,6-hexanedithiol, , 9-nonanedithiol, 1,8-octanedithiol, 1,5-pentanedithiol, 1,2-propanedithiol, 1,3-propadithiol, toluene-3,4-dithiol, 3,6-dichloro-1, 2-benzenedithiol, 1,5-naphthalenedithiol, 1,2-benzenedimethanethiol, 1 3-benzenedimethanethiol, 1,4-benzenedimethanethiol, 4,4′-thiobisbenzenethiol, 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole, 1,8-dimercapto-3,6- Dioxaoctane, 1,5-dimercapto-3-thiapentane, 1,3,5-triazine-2,4,6-trithiol (trimercapto-triazine), 2-di-n-butylamino-4,6-dimercapto -S-triazine, trimethylolpropane tris (β-thiopropionate), trimethylolpropane tris (thioglycolate), polythiol (thiocol or thiol-modified polymer (resin, rubber, etc.)) and the like. You may use individually by 1 type or may use 2 or more types together.
このような「共有結合を生成する化合物」と反応することで、アミド、エステル、ラクトン、ウレタン、エーテル、チオウレタンおよびチオエーテルからなる群より選択される少なくとも1つの結合を生起しうる官能基としては、環状酸無水物基、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、イソシアネート基、チオール基等が好適に例示される。 As a functional group capable of generating at least one bond selected from the group consisting of amides, esters, lactones, urethanes, ethers, thiourethanes and thioethers by reacting with such “compounds that form a covalent bond” Preferred examples include a cyclic acid anhydride group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxy group, an isocyanate group, and a thiol group.
共有結合性架橋部位を含有する他の側鎖は、このような官能基を有する側鎖であれば特に限定されない。
本発明の熱可塑性エラストマーにおいては、この共有結合性架橋部位における架橋、すなわち、該官能基と上述した「共有結合を生成する化合物」との共有結合による架橋を1分子中に少なくとも1個有していることが好ましく、特に、ラクトン、ウレタン、エーテル、チオウレタンおよびチオエーテルからなる群より選択される少なくとも1つの結合により架橋が形成される場合は、2個以上有しているのが好ましく、2〜20個有しているのがより好ましく、2〜10個有しているのが更に好ましい。
本発明においては、この共有結合性架橋部位における架橋が、第三級アミノ基(−N=)を含有しているのが、得られる本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)の耐圧縮永久歪および機械的強度(破断伸び、破断強度)がより改善される理由から好ましい。これは、第三級アミノ基が、カルボニル含有基および含窒素複素環と水素結合(相互作用)することで、架橋密度をより向上させることによるものと考えられる。したがって、「共有結合を生成する化合物」としては、上記で例示したもののうち、ポリエチレングリコールラウリルアミン(例えば、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)ラウリルアミン)、ポリプロピレングリコールラウリルアミン(例えば、N,N−ビス(2−メチル−2−ヒドロキシエチル)ラウリルアミン)、ポリエチレングリコールオクチルアミン(例えば、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)オクチルアミン)、ポリプロピレングリコールオクチルアミン(例えば、N,N−ビス(2−メチル−2−ヒドロキシエチル)オクチルアミン)、ポリエチレングリコールステアリルアミン(例えば、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)ステアリルアミン)、ポリプロピレングリコールステアリルアミン(例えば、N,N−ビス(2−メチル−2−ヒドロキシエチル)ステアリルアミン)であるのが好ましい。
The other side chain containing a covalent bond cross-linking site is not particularly limited as long as it is a side chain having such a functional group.
The thermoplastic elastomer of the present invention has at least one crosslink in this molecule, ie, a crosslink by a covalent bond between the functional group and the above-mentioned “compound that generates a covalent bond”. In particular, when at least one bond selected from the group consisting of lactones, urethanes, ethers, thiourethanes and thioethers forms a crosslink, it is preferable to have 2 or more. It is more preferable to have -20, and it is still more preferable to have 2-10.
In the present invention, the crosslinking at the covalent crosslinking site contains a tertiary amino group (-N =). The compression set of the resulting thermoplastic elastomer (composition) of the present invention is resistant to compression. And it is preferable because the mechanical strength (breaking elongation, breaking strength) is further improved. This is considered to be due to the tertiary amino group being further hydrogen-bonded (interacted) with the carbonyl-containing group and the nitrogen-containing heterocyclic ring to further improve the crosslinking density. Therefore, as the “compound that forms a covalent bond”, among those exemplified above, polyethylene glycol laurylamine (eg, N, N-bis (2-hydroxyethyl) laurylamine), polypropylene glycol laurylamine (eg, N , N-bis (2-methyl-2-hydroxyethyl) laurylamine), polyethylene glycol octylamine (eg, N, N-bis (2-hydroxyethyl) octylamine), polypropylene glycol octylamine (eg, N, N -Bis (2-methyl-2-hydroxyethyl) octylamine), polyethylene glycol stearylamine (for example, N, N-bis (2-hydroxyethyl) stearylamine), polypropylene glycol stearylamine (for example, N, N- Scan is preferably (2-methyl-2-hydroxyethyl) stearylamine).
また、本発明においては、上記共有結合性架橋部位における架橋が、下記式(19)〜(21)のいずれかで表される構造を少なくとも1つ含有しているのが好ましく、式中のTが第三級アミノ基を含有しているのがより好ましい。 In the present invention, it is preferable that the cross-linking at the covalent cross-linking site contains at least one structure represented by any of the following formulas (19) to (21). More preferably contains a tertiary amino group.
式中、K、L、QおよびRはそれぞれ独立に単結合;酸素原子、アミノ基NR′(R′は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基である。)またはイオウ原子;あるいはこれらの原子または基を含んでもよい有機基であり、Tは酸素原子、イオウ原子または窒素原子を含んでいてもよく、分岐していてもよい炭素数1〜20の炭化水素基である。 In the formula, K, L, Q and R are each independently a single bond; an oxygen atom, an amino group NR ′ (R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) or a sulfur atom; It is an organic group which may contain an atom or a group, and T is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain an oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom and which may be branched.
ここで、置換基K、L、QおよびRはそれぞれ独立に、上記式(1)の置換基Bと基本的に同様である。
また、置換基Tとしては、具体的には、例えば、メチレン基、エチレン基、1,3−プロピレン基、1,4−ブチレン基、1,5−ペンチレン基、1,6−ヘキシレン基、1,7−ヘプチレン基、1,8−オクチレン基、1,9−ノニレン基、1,10−デシレン基、1,11−ウンデシレン基、1,12−ドデシレン基などのアルキレン基;N,N−ジエチルドデシルアミン−2,2′−ジイル、N,N−ジプロピルドデシルアミン−2,2′−ジイル、N,N−ジエチルオクチルアミン−2,2′−ジイル、N,N−ジプロピルオクチルアミン−2,2′−ジイル、N,N−ジエチルステアリルアミン−2,2′−ジイル、N,N−ジプロピルステアリルアミン−2,2′−ジイル、;ビニレン基;1,4−シクロへキシレン基等の2価の脂環式炭化水素基;1,4−フェニレン基、1,2−フェニレン基、1,3−フェニレン基、1,3−フェニレンビス(メチレン)基などの2価の芳香族炭化水素基;プロパン−1,2,3−トリイル、ブタン−1,3,4−トリイル、トリメチルアミン−1,1′,1′′−トリイル、トリエチルアミン−2,2′,2′′−トリイル等の3価の炭化水素基;下記式(27)および(28)で表される4価の炭化水素基;およびこれらを組み合わせて形成される置換基;等が挙げられる。
Here, each of the substituents K, L, Q, and R is independently the same as the substituent B in the above formula (1).
Specific examples of the substituent T include, for example, a methylene group, an ethylene group, a 1,3-propylene group, a 1,4-butylene group, a 1,5-pentylene group, a 1,6-hexylene group, Alkylene groups such as 1,7-heptylene group, 1,8-octylene group, 1,9-nonylene group, 1,10-decylene group, 1,11-undecylene group, 1,12-dodecylene group; N, N-diethyl Dodecylamine-2,2'-diyl, N, N-dipropyldodecylamine-2,2'-diyl, N, N-diethyloctylamine-2,2'-diyl, N, N-dipropyloctylamine- 2,2'-diyl, N, N-diethylstearylamine-2,2'-diyl, N, N-dipropylstearylamine-2,2'-diyl; vinylene group; 1,4-cyclohexylene group Divalent such as Alicyclic hydrocarbon group; divalent aromatic hydrocarbon group such as 1,4-phenylene group, 1,2-phenylene group, 1,3-phenylene group, 1,3-phenylenebis (methylene) group; propane Trivalent carbonization such as -1,2,3-triyl, butane-1,3,4-triyl, trimethylamine-1,1 ′, 1 ″ -triyl, triethylamine-2,2 ′, 2 ″ -triyl A hydrogen group; a tetravalent hydrocarbon group represented by the following formulas (27) and (28); and a substituent formed by combining these;
更に、本発明においては、上記共有結合性架橋部位における架橋が、上述した上記エラストマー性ポリマーの主鎖にα位またはβ位で結合する下記式(22)〜(24)のいずれかで表される構造を少なくとも1つ含有するのが好ましく、式中のTが第三級アミノ基を含有しているのがより好ましい。下記式(22)〜(24)のいずれかで表される構造としては、具体的には、下記式(29)〜(40)で表される化合物が好適に例示される。 Furthermore, in the present invention, the crosslinking at the covalent crosslinking site is represented by any one of the following formulas (22) to (24) which are bonded to the main chain of the elastomeric polymer at the α-position or β-position. It is preferable that at least one structure is contained, and it is more preferable that T in the formula contains a tertiary amino group. Specific examples of the structure represented by any one of the following formulas (22) to (24) include compounds represented by the following formulas (29) to (40).
ここで、置換基K、L、QおよびRはそれぞれ独立に、上記式(19)〜(21)の置換基K、L、QおよびRと基本的に同様であり、置換基Tは、上記式(19)の置換基Tと基本的に同様である。 Here, the substituents K, L, Q and R are each independently the same as the substituents K, L, Q and R in the above formulas (19) to (21), and the substituent T is This is basically the same as the substituent T in the formula (19).
(式中、lは、1以上の整数を表す。)
(In the formula, l represents an integer of 1 or more.)
(式中、l、mおよびnは、それぞれ独立に1以上の整数を表す。)
(In the formula, l, m and n each independently represents an integer of 1 or more.)
本発明においては、上記共有結合性架橋部位における架橋が、環状酸無水物基と、水酸基あるいはアミノ基および/またはイミノ基との反応により形成されるのが好ましい。 In the present invention, the cross-linking at the covalent cross-linking site is preferably formed by a reaction between a cyclic acid anhydride group and a hydroxyl group or an amino group and / or an imino group.
(熱可塑性エラストマー組成物)
次に、本発明の熱可塑性エラストマー組成物について説明する。
本発明の第4の態様に係る熱可塑性エラストマー組成物は、本発明の熱可塑性エラストマーを1種以上含有し、上記未架橋ポリマーを含有するものである。
本発明の第5の態様に係る熱可塑性エラストマー組成物は、本発明の熱可塑性エラストマーを1種以上含有する。
本発明の熱可塑性エラストマー組成物において、本発明の熱可塑性エラストマーを2種以上含有する場合の混合比は、組成物が用いられる用途、組成物に要求される物性等に応じて、任意の比率とすることができる。
(Thermoplastic elastomer composition)
Next, the thermoplastic elastomer composition of the present invention will be described.
The thermoplastic elastomer composition according to the fourth aspect of the present invention contains at least one thermoplastic elastomer of the present invention and the above-mentioned uncrosslinked polymer.
The thermoplastic elastomer composition according to the fifth aspect of the present invention contains one or more thermoplastic elastomers of the present invention.
In the thermoplastic elastomer composition of the present invention, the mixing ratio in the case of containing two or more thermoplastic elastomers of the present invention is an arbitrary ratio depending on the use of the composition, the physical properties required for the composition, etc. It can be.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、補強剤としてカーボンブラックおよび/またはシリカを含有していることが好ましい。該カーボンブラックの種類は、用途に応じて適宜選択される。一般に、カーボンブラックは粒子径に基づいて、ハードカーボンとソフトカーボンとに分類される。ソフトカーボンはゴムに対する補強性が低く、ハードカーボンはゴムに対する補強性が強い。本発明では、特に、補強性の強いハードカーボンを用いることが好ましい。
カーボンブラックの含有量(カーボンブラック単独で用いる場合)は、本発明の熱可塑性エラストマー100質量部に対して、1〜200質量部であり、10〜100質量部であることが好ましく、20〜80質量部であることがより好ましい。
The thermoplastic elastomer composition of the present invention preferably contains carbon black and / or silica as a reinforcing agent. The type of the carbon black is appropriately selected according to the use. Generally, carbon black is classified into hard carbon and soft carbon based on the particle diameter. Soft carbon has low reinforcement to rubber, and hard carbon has strong reinforcement to rubber. In the present invention, it is particularly preferable to use hard carbon having strong reinforcing properties.
The content of carbon black (when used alone) is 1 to 200 parts by weight, preferably 10 to 100 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic elastomer of the present invention. More preferably, it is part by mass.
シリカは、特に限定されず、具体的には、例えば、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ、粉砕シリカ、溶融シリカ、けいそう土等が挙げられ、その含有量(シリカ単独で用いる場合)は本発明の熱可塑性エラストマー100質量部に対して、1〜200質量部であり、10〜100質量部であることが好ましく、20〜80質量部であることがより好ましい。これらのうち、沈降シリカが好ましい。
補強剤としてシリカを用いる場合には、シランカップリング剤を併用できる。シランカップリング剤としては、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド(Si69)、ビス(トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド(Si75)、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等が挙げられる。また、後述するアミノシラン化合物も用いることができる。
Silica is not particularly limited, and specifically, for example, fumed silica, calcined silica, precipitated silica, pulverized silica, fused silica, diatomaceous earth, etc., the content (when silica alone is used) is It is 1-200 mass parts with respect to 100 mass parts of the thermoplastic elastomer of this invention, It is preferable that it is 10-100 mass parts, and it is more preferable that it is 20-80 mass parts. Of these, precipitated silica is preferred.
When silica is used as the reinforcing agent, a silane coupling agent can be used in combination. Examples of the silane coupling agent include bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide (Si69), bis (triethoxysilylpropyl) disulfide (Si75), γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, and the like. Moreover, the aminosilane compound mentioned later can also be used.
カーボンブラックおよびシリカを併用する場合の含有量(カーボンブラックおよびシリカの合計量)は、本発明の熱可塑性エラストマー100質量部に対して、1〜200質量部であり、10〜100質量部であることが好ましく、20〜80質量部であることがより好ましい。 When carbon black and silica are used in combination, the content (total amount of carbon black and silica) is 1 to 200 parts by mass and 10 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic elastomer of the present invention. It is preferably 20 to 80 parts by mass.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、必要に応じて、本発明の目的を損わない範囲で、本発明の熱可塑性エラストマー以外のポリマー、カーボンブラックおよびシリカ以外の補強剤(充填剤)、アミノ基を導入してなる充填剤(以下、単に「アミノ基導入充填剤」という。)、該アミノ基導入充填剤以外のアミノ基含有化合物、金属元素を含む化合物(以下、単に「金属塩」という。)、無水マレイン酸変性ポリマー、老化防止剤、酸化防止剤、顔料(染料)、可塑剤、揺変性付与剤、紫外線吸収剤、難燃剤、溶剤、界面活性剤(レベリング剤を含む)、分散剤、脱水剤、防錆剤、接着付与剤、帯電防止剤、フィラーなどの各種添加剤等を含有することができる。 If necessary, the thermoplastic elastomer composition of the present invention is a polymer other than the thermoplastic elastomer of the present invention, a reinforcing agent (filler) other than carbon black and silica, an amino acid, as long as the object of the present invention is not impaired. A filler obtained by introducing a group (hereinafter simply referred to as “amino group-introducing filler”), an amino group-containing compound other than the amino group-introducing filler, and a compound containing a metal element (hereinafter simply referred to as “metal salt”). .), Maleic anhydride modified polymer, anti-aging agent, antioxidant, pigment (dye), plasticizer, thixotropic agent, UV absorber, flame retardant, solvent, surfactant (including leveling agent), dispersion Various additives such as an additive, a dehydrating agent, a rust preventive agent, an adhesion imparting agent, an antistatic agent, and a filler can be contained.
上記添加剤等は、一般に用いられるものを使用することができ、以下に具体的に、その一部を例示するが、これら例示したものに限られない。
本発明の熱可塑性エラストマー以外のポリマーとしては、上記した理由と同様にガラス転移温度が25℃以下のポリマーが好ましい。具体的には、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、1,2−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、エチレン−プロピレンゴム(EPM)、エチレン−アクリルゴム(AEM)、エチレン−ブテンゴム(EBM)、水添されていてもよいポリスチレン系エラストマー性ポリマー(例えば、SBS、SIS、SEBS等)、ポリオレフィン系エラストマー性ポリマー、ポリ塩化ビニル系エラストマー性ポリマー、ポリウレタン系エラストマー性ポリマー、ポリエステル系エラストマー性ポリマー、ポリアミド系エラストマー性ポリマー等が挙げられ、特にIIR、EPM、EBMの不飽和結合を有さないポリマーまたは不飽和結合の少ないポリマー(例えば、EPDM)が好ましい。また、水素結合可能な部位を有するポリマーも好ましく、例えば、ポリエステル、ポリラクトン、ポリアミド等が挙げられる。
また、本発明の熱可塑性エラストマー組成物において、本発明の熱可塑性エラストマー以外のポリマーは、1種または2種以上を含有させてもよく、該ポリマーの含有量は、本発明の熱可塑性エラストマー100質量部に対して、0.1〜100質量部であることが好ましく、1〜50質量部であることがより好ましい。
As the additive and the like, commonly used ones can be used, and specific examples thereof are shown below, but are not limited to those exemplified.
As the polymer other than the thermoplastic elastomer of the present invention, a polymer having a glass transition temperature of 25 ° C. or lower is preferable as described above. Specifically, for example, natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), 1,2-butadiene rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), butyl rubber ( IIR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), ethylene-propylene rubber (EPM), ethylene-acrylic rubber (AEM), ethylene-butene rubber (EBM), polystyrene-based elastomeric polymer that may be hydrogenated (for example, SBS, SIS, SEBS, etc.), polyolefin-based elastomeric polymer, polyvinyl chloride-based elastomeric polymer, polyurethane-based elastomeric polymer, polyester-based elastomeric polymer, polyamide-based elastomeric polymer, etc. R, EPM, no unsaturated bond polymer or unsaturated bonds less polymer EBM (e.g., EPDM) are preferred. A polymer having a site capable of hydrogen bonding is also preferable, and examples thereof include polyester, polylactone, and polyamide.
Further, in the thermoplastic elastomer composition of the present invention, the polymer other than the thermoplastic elastomer of the present invention may contain one or more kinds, and the content of the polymer is the thermoplastic elastomer 100 of the present invention. It is preferable that it is 0.1-100 mass parts with respect to a mass part, and it is more preferable that it is 1-50 mass parts.
カーボンブラックおよびシリカ以外の補強剤としては、具体的には、例えば、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化バリウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、ろう石クレー、カオリンクレー、焼成クレー等が挙げられる。これらの補強剤の含有量は、本発明の熱可塑性エラストマー100質量部に対して、10〜100質量部であることが好ましく、20〜80質量部であることがより好ましい。 Specific examples of reinforcing agents other than carbon black and silica include, for example, iron oxide, zinc oxide, aluminum oxide, titanium oxide, barium oxide, magnesium oxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc carbonate, wax stone clay, and kaolin. Examples include clay and fired clay. The content of these reinforcing agents is preferably 10 to 100 parts by mass and more preferably 20 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic elastomer of the present invention.
上記アミノ基導入充填剤の基体となる充填剤(以下、単に「基体となる充填剤」という場合がある。)としては、例えば、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ、粉砕シリカ、溶融シリカ、けいそう土などのシリカ類;カーボンブラック、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化バリウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、ろう石クレー、カオリンクレー、焼成クレー等が挙げられ、アミノ基の導入のしやすさ、導入割合(導入率)の調整等が容易である観点から、シリカ、カーボンブラック、炭酸カルシウムであることが好ましく、シリカであることがより好ましい。 Examples of the filler that serves as a base for the amino group-introduced filler (hereinafter sometimes referred to simply as “filler that serves as a base”) include fumed silica, calcined silica, precipitated silica, pulverized silica, fused silica, Silicas such as diatomaceous earth; carbon black, iron oxide, zinc oxide, titanium oxide, barium oxide, magnesium oxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc carbonate, wax stone clay, kaolin clay, calcined clay, etc. Silica, carbon black, and calcium carbonate are preferable, and silica is more preferable from the viewpoint of easy introduction of groups and easy adjustment of the introduction ratio (introduction ratio).
上記基体となる充填剤に導入されるアミノ基(以下、単に「アミノ基」という場合がある。)は、特に限定されず、その具体例としては、脂肪族アミノ基、芳香族アミノ基、複素環を構成するアミノ基、これらアミノ基の複数の混合アミノ基等が挙げられる。
ここで、本発明において、脂肪族アミン化合物に有するアミノ基を脂肪族アミノ基、芳香族アミン化合物に有する芳香族基に結合したアミノ基を芳香族アミノ基、複素環アミン化合物に有するアミノ基を複素環アミノ基という。
これらのうち、本発明の熱可塑性エラストマーとの相互作用を適度に形成し、該熱可塑性エラストマー中に効果的に分散可能であるという観点から、複素環アミノ基、複素環アミノ基を含む混合アミノ基または脂肪族アミノ基であることが好ましく、複素環アミノ基または脂肪族アミノ基であることが好ましい。
The amino group introduced into the filler serving as the substrate (hereinafter sometimes simply referred to as “amino group”) is not particularly limited, and specific examples thereof include aliphatic amino groups, aromatic amino groups, and complex groups. Examples thereof include an amino group constituting a ring and a plurality of mixed amino groups of these amino groups.
Here, in the present invention, an amino group having an amino group in an aliphatic amine compound is bonded to an aliphatic amino group, an aromatic group having an amino group bonded to an aromatic group, and an amino group having an amino group in a heterocyclic amine compound. It is called a heterocyclic amino group.
Among these, from the viewpoint of appropriately forming an interaction with the thermoplastic elastomer of the present invention and being effectively dispersible in the thermoplastic elastomer, a heterocyclic amino group and a mixed amino group containing a heterocyclic amino group are included. It is preferably a group or an aliphatic amino group, and preferably a heterocyclic amino group or an aliphatic amino group.
上記アミノ基の級数は、特に限定されず、1級(−NH2)、2級(イミノ基、>NH)、3級(>N−)または4級(>N+<)のいずれであってもよい。
上記アミノ基が1級であると、本発明の熱可塑性エラストマーとの相互作用が強くなる傾向があり、組成物を調製する際の条件等によってはゲル化する場合がある。一方、上記アミノ基が3級であると、本発明の熱可塑性エラストマーとの相互作用が弱くなる傾向があり、組成物としたときの耐圧縮永久歪等の改善効果が小さい場合がある。
このような観点から、上記アミノ基の級数は、1級または2級であることが好ましく、2級であることがより好ましい。
The series of the amino group is not particularly limited, and may be any of primary (—NH 2 ), secondary (imino group,> NH), tertiary (> N—) or quaternary (> N + <). May be.
When the amino group is primary, the interaction with the thermoplastic elastomer of the present invention tends to be strong, and gelation may occur depending on the conditions for preparing the composition. On the other hand, when the amino group is tertiary, the interaction with the thermoplastic elastomer of the present invention tends to be weak, and the improvement effect such as compression set resistance when used as a composition may be small.
From such a viewpoint, the series of the amino group is preferably primary or secondary, and more preferably secondary.
すなわち、上記アミノ基としては、複素環アミノ基、複素環アミノ基を含む混合アミノ基または1級もしくは2級の脂肪族アミノ基であることが好ましく、複素環アミノ基または1級もしくは2級の脂肪族アミノ基であることが特に好ましい。 That is, the amino group is preferably a heterocyclic amino group, a mixed amino group containing a heterocyclic amino group, or a primary or secondary aliphatic amino group, and is preferably a heterocyclic amino group or a primary or secondary amino group. Particularly preferred is an aliphatic amino group.
上記アミノ基は、上記基体となる充填剤の表面に少なくとも1つ有すればよいが、組成物としたときの耐圧縮永久歪等の改善効果に優れる観点から、複数有することが好ましい。 It is sufficient that at least one amino group is present on the surface of the filler serving as the substrate, but it is preferable to have a plurality of amino groups from the viewpoint of excellent effect of improving compression set resistance and the like when used as a composition.
上記アミノ基を複数有する場合は、複数のアミノ基のうち少なくとも1つは複素環アミノ基であることが好ましく、更に1級または2級のアミノ基(脂肪族アミノ基、芳香族アミノ基、複素環アミノ基)を有することがより好ましい。
また、上記アミノ基は、組成物に要求される物性に応じてアミノ基の種類および級数を任意に調整できる。
In the case of having a plurality of amino groups, at least one of the plurality of amino groups is preferably a heterocyclic amino group, and further a primary or secondary amino group (an aliphatic amino group, an aromatic amino group, a complex amino group). It is more preferable to have a cyclic amino group.
Moreover, the kind and series of an amino group can arbitrarily adjust the said amino group according to the physical property requested | required of a composition.
上記アミノ基導入充填剤は、上記基体となる充填剤に、上記アミノ基を導入して得られる。
上記アミノ基を導入する方法は、特に限定されず、その具体例としては、一般的に各種充填剤、補強剤等に用いられる表面処理法(例えば、表面改質法、表面被覆法等)が挙げられる。好ましい方法としては、上記基体となる充填剤と反応可能な官能基およびアミノ基を有する化合物を該充填剤に反応させる方法(表面改質法)、アミノ基を有するポリマーで上記基体となる充填剤の表面をコーティングする方法(表面被覆法)、または、充填剤の合成過程においてアミノ基を有する化合物等を反応させる方法等が挙げられる。
The amino group-introduced filler is obtained by introducing the amino group into the filler serving as the substrate.
The method for introducing the amino group is not particularly limited, and specific examples thereof include surface treatment methods generally used for various fillers, reinforcing agents, etc. (for example, surface modification methods, surface coating methods, etc.). Can be mentioned. Preferred methods include a method of reacting a compound having a functional group capable of reacting with the filler serving as the substrate and an amino group with the filler (surface modification method), and a filler serving as the substrate with a polymer having an amino group. The method of coating the surface (surface coating method) or the method of reacting a compound having an amino group or the like in the synthesis process of the filler.
上記アミノ基導入充填剤は、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合の混合比は、本発明の熱可塑性エラストマー組成物が用いられる用途、本発明の熱可塑性エラストマー組成物に要求される物性等に応じて任意の比率とすることができる。
上記アミノ基導入充填剤の含有量は、本発明の熱可塑性エラストマー100質量部に対して、1〜200質量部であることが好ましく、10質量部以上であることがより好ましく、30質量部以上であることが特に好ましい。
The amino group-introduced fillers may be used alone or in combination of two or more. The mixing ratio when two or more are used in combination can be any ratio depending on the application in which the thermoplastic elastomer composition of the present invention is used, the physical properties required for the thermoplastic elastomer composition of the present invention, and the like. .
The content of the amino group-introduced filler is preferably 1 to 200 parts by mass, more preferably 10 parts by mass or more, and 30 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic elastomer of the present invention. It is particularly preferred that
上記アミノ基導入充填剤以外のアミノ基含有化合物について説明する。
上記アミノ基含有化合物中のアミノ基は、上記アミノ基導入充填剤において説明したものと基本的に同様であり、また、該アミノ基の含有数は1個以上であれば特に限定されず、2個以上であることが本発明の熱可塑性エラストマーと2以上の架橋結合を形成することができ、物性の改善効果に優れるため好ましい。
The amino group-containing compound other than the amino group-introduced filler will be described.
The amino group in the amino group-containing compound is basically the same as that described in the amino group-introduced filler, and is not particularly limited as long as the amino group content is 1 or more. It is preferable that the number is at least one because it can form two or more cross-linking bonds with the thermoplastic elastomer of the present invention and is excellent in the effect of improving physical properties.
上記アミノ基含有化合物中のアミノ基の級数は特に制限されず、上記アミノ基導入充填剤におけるアミノ基と同様、1級(−NH2)、2級(イミノ基、>NH)、3級(>N−)または4級(>N+<)のいずれであってもよく、本発明の熱可塑性エラストマー組成物に要求されるリサイクル性、耐圧縮永久歪、機械的強度および硬度等の物性に応じて任意に選択できる。2級アミノ基を選択すると機械的強度に優れる傾向があり、3級アミノ基を選択するとリサイクル性に優れる傾向がある。特に、2級アミノ基を2つ有すると、得られる本発明の熱可塑性エラストマー組成物のリサイクル性と耐圧縮永久歪に優れ、かつ両物性のバランスにも優れるため好ましい。
また、上記アミノ基含有化合物が、2個以上のアミノ基を含有する場合においては、該アミノ基含有化合物中における1級アミノ基数が2個以下となるようにすることが好ましく、1個以下とすることがより好ましい。1級アミノ基を3個以上有すると、該アミノ基および本発明の熱可塑性エラストマー中の官能基(特に、カルボニル含有基であるカルボキシ基)によって形成される(架橋)結合が強固になり、優れたリサイクル性を損なう場合がある。
The series of the amino group in the amino group-containing compound is not particularly limited, and is the same as the amino group in the amino group-introduced filler, primary (—NH 2 ), secondary (imino group,> NH), tertiary ( > N-) or quaternary (> N + <), and may be used for physical properties such as recyclability, compression set resistance, mechanical strength and hardness required for the thermoplastic elastomer composition of the present invention. It can be arbitrarily selected depending on the case. When a secondary amino group is selected, mechanical strength tends to be excellent, and when a tertiary amino group is selected, recyclability tends to be excellent. In particular, it is preferable to have two secondary amino groups because the thermoplastic elastomer composition of the present invention obtained is excellent in recyclability and compression set resistance, and is excellent in the balance of both physical properties.
In the case where the amino group-containing compound contains two or more amino groups, the number of primary amino groups in the amino group-containing compound is preferably 2 or less, and 1 or less. More preferably. When it has 3 or more primary amino groups, the (crosslinking) bond formed by the amino group and the functional group in the thermoplastic elastomer of the present invention (particularly, the carboxy group that is a carbonyl-containing group) is strengthened, and is excellent. Recyclability may be impaired.
つまり、本発明の熱可塑性エラストマー中の官能基と上記アミノ基含有化合物中のアミノ基との結合力等を勘案してアミノ基の級数、数およびアミノ基含有化合物の構造を適宜調整、選択することができる。 That is, considering the bonding strength between the functional group in the thermoplastic elastomer of the present invention and the amino group in the amino group-containing compound, the series and number of amino groups and the structure of the amino group-containing compound are appropriately adjusted and selected. be able to.
このようなアミノ基含有化合物としては、具体的には、N,N′−ジメチルエチレンジアミン、N,N′−ジエチルエチレンジアミン、N,N′−ジイソプロピルエチレンジアミン、N,N′−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N′−ジエチル−1,3−プロパンジアミン、N,N′−ジイソプロピル−1,3−プロパンジアミン、N,N′−ジメチル−1,6−ヘキサンジアミン、N,N′−ジエチル−1,6−ヘキサンジアミン、N,N′,N′′−トリメチルビス(ヘキサメチレン)トリアミンなどの2級の脂肪族ジアミン;テトラメチル−1,6−ヘキサンジアミンなどの3級の脂肪族ジアミン;アミノトリアゾール、アミノピリジンなどの芳香族1級アミンと複素環状アミンとを含むポリアミン;ドデシルアミンなどの直鎖アルキルモノアミン;ジピリジルなどの3級複素環状ジアミン;等が、耐圧縮永久歪、機械的強度等の改善効果が高い理由から好適に例示される。
これらのうち、2級の脂肪族ジアミン、芳香族1級アミンと複素環状アミンを含むポリアミンまたは3級複素環状ジアミンがより好ましい。
Specific examples of such an amino group-containing compound include N, N′-dimethylethylenediamine, N, N′-diethylethylenediamine, N, N′-diisopropylethylenediamine, N, N′-dimethyl-1,3- Propanediamine, N, N'-diethyl-1,3-propanediamine, N, N'-diisopropyl-1,3-propanediamine, N, N'-dimethyl-1,6-hexanediamine, N, N'- Secondary aliphatic diamines such as diethyl-1,6-hexanediamine and N, N ′, N ″ -trimethylbis (hexamethylene) triamine; Tertiary aliphatics such as tetramethyl-1,6-hexanediamine Diamines; polyamines containing aromatic primary amines such as aminotriazole and aminopyridine and heterocyclic amines; such as dodecylamine Tertiary heterocyclic diamines such as dipyridyl; alkyl monoamine etc., compression set, the improvement of mechanical strength is preferably exemplified by higher reasons.
Of these, secondary aliphatic diamines, polyamines containing aromatic primary amines and heterocyclic amines, or tertiary heterocyclic diamines are more preferred.
これらの例示以外にも、上記アミノ基含有化合物としては、アミノ基を有する高分子化合物を用いることができる。 In addition to these examples, a polymer compound having an amino group can be used as the amino group-containing compound.
アミノ基を有する高分子化合物は、特に限定されず、その具体例としては、ポリアミド、ポリウレタン、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリアミノスチレン、アミノ基含有ポリシロキサン等のポリマー、または、各種ポリマーをアミノ基を持つ化合物で変性したポリマー等が挙げられる。
これらのポリマーの平均分子量、分子量分布、粘度等の物性は、特に限定されず、本発明の熱可塑性エラストマー組成物が用いられる用途、本発明の熱可塑性エラストマー組成物に要求される物性等に応じて任意の物性とすることができる。
The polymer compound having an amino group is not particularly limited, and specific examples thereof include polyamide, polyurethane, urea resin, melamine resin, polyvinylamine, polyallylamine, polyacrylamide, polymethacrylamide, polyaminostyrene, amino group-containing poly Examples thereof include polymers such as siloxane, and polymers obtained by modifying various polymers with a compound having an amino group.
The physical properties of these polymers, such as average molecular weight, molecular weight distribution, and viscosity, are not particularly limited, depending on the application in which the thermoplastic elastomer composition of the present invention is used, the physical properties required for the thermoplastic elastomer composition of the present invention, and the like. And can have any physical property.
また、アミノ基を有する高分子化合物は、アミノ基を有する縮合性または重合性の化合物(モノマー)を重合(重付加、重縮合)させたポリマーであることが好ましく、加水分解性置換基とアミノ基とを有するシリル化合物の単独縮合体または該シリル化合物とアミノ基を有さないシリル化合物との共縮合体であるアミノ基を有するポリシロキサンであることが、入手が容易で製造しやすく、分子量の調整、アミノ基の導入率の調整等が容易であるためより好ましい。 The polymer compound having an amino group is preferably a polymer obtained by polymerizing (polyaddition or polycondensation) a condensable or polymerizable compound (monomer) having an amino group. A polysiloxane having an amino group which is a single condensate of a silyl compound having a group or a cocondensate of the silyl compound and a silyl compound having no amino group, is easily available, easy to produce, and has a molecular weight It is more preferable because it is easy to adjust the amino acid and the amino group introduction rate.
加水分解性置換基とアミノ基とを有するシリル化合物は、特に限定されず、例えば、アミノシラン化合物が挙げられ、具体的には、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、4−アミノ−3,3−ジメチルブチルトリメトキシシラン(以上、日本ユニカー社製)などの脂肪族1級アミノ基を有するアミノシラン化合物;N,N−ビス[(3−トリメトキシシリル)プロピル]アミン、N,N−ビス[(3−トリエトキシシリル)プロピル]アミン、N,N−ビス[(3−トリプロポキシシリル)プロピル]アミン(以上、日本ユニカー社製)、3−(n−ブチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン(Dynasilane1189(デグサヒュルス社製))、N−エチル−アミノイソブチルトリメトキシシラン(Silquest A−Link 15 silane、OSiスペシャリティーズ社製)などの脂肪族2級アミノ基を有するアミノシラン化合物;N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン(日本ユニカー社製)などの脂肪族1級および2級アミノ基を有するアミノシラン化合物;N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製)などの芳香族2級アミノ基を有するアミノシラン化合物;イミダゾールトリメトキシシラン(ジャパンエナジー社製)、アミノトリアゾールとエポキシシラン化合物またはイソシアネートシラン化合物等とを触媒の存在下または非存在下、室温以上の温度で反応させて得られるトリアゾールシランなどの複素環アミノ基を有するアミノシラン化合物;等が挙げられる。
これらのうち、耐圧縮永久歪等の物性の改善効果が高い観点から、上記した、脂肪族1級アミノ基を有するアミノシラン化合物、脂肪族2級アミノ基を有するアミノシラン化合物および脂肪族1級および2級アミノ基を有するアミノシラン化合物のアミノアルキルシラン化合物であることが好ましい。
The silyl compound having a hydrolyzable substituent and an amino group is not particularly limited, and examples thereof include aminosilane compounds. Specifically, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ An aminosilane compound having an aliphatic primary amino group such as aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, 4-amino-3,3-dimethylbutyltrimethoxysilane (manufactured by Nihon Unicar); N, N-bis [(3-trimethoxysilyl) propyl] amine, N, N-bis [(3-triethoxysilyl) propyl] amine, N, N-bis [(3-tripropoxysilyl) propyl] amine (Nippon Unicar Company), 3- (n-butylamino) propyltrimethoxysilane (Dyn Silane 1189 (manufactured by Degussa Huls)), N-ethyl-aminoisobutyltrimethoxysilane (Silquest A-Link 15 silane, manufactured by OSi Specialties) and other aminosilane compounds having an aliphatic secondary amino group; N-β (aminoethyl) ) Aliphatic primary such as γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxysilane (Nihon Unicar) And aminosilane compounds having secondary amino groups; aminosilane compounds having aromatic secondary amino groups such as N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane (Nihon Unicar); imidazole trimethoxysilane (Japan Energy) Ami And the like are; triazole and epoxysilane compound or isocyanate silane compounds and the presence or absence of a catalyst, the aminosilane compound having a heterocyclic amino group, such as triazole silane obtained by reacting at room temperature or above.
Among these, from the viewpoint of high effect of improving physical properties such as compression set resistance, the above-mentioned aminosilane compounds having an aliphatic primary amino group, aminosilane compounds having an aliphatic secondary amino group, and aliphatic primary and 2 An aminoalkylsilane compound of an aminosilane compound having a secondary amino group is preferable.
アミノ基を有さないシリル化合物は、加水分解性置換基とアミノ基とを有するシリル化合物と異なる化合物であってアミノ基を含まない化合物であれば、特に限定されず、その具体例としては、アルコキシシラン化合物、ハロゲン化シラン化合物等が挙げられる。これらのうち、入手が容易で取り扱いやすく、得られる共縮合体の物性に優れる観点から、アルコキシシラン化合物が好ましい。
アルコキシシラン化合物としては、具体的には、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリブトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン等が挙げられる。
ハロゲン化シラン化合物としては、具体的には、例えば、テトラクロロシラン、ビニルトリフルオロシラン等が挙げられる。
これらのうち、安価で取扱い等が安全である観点から、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシランが好ましい。
The silyl compound not having an amino group is not particularly limited as long as it is a compound different from the silyl compound having a hydrolyzable substituent and an amino group and does not contain an amino group. Examples include alkoxysilane compounds and halogenated silane compounds. Of these, alkoxysilane compounds are preferred from the viewpoints of availability, easy handling, and excellent physical properties of the resulting cocondensate.
Specific examples of the alkoxysilane compound include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrabutoxysilane, tetraisopropoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltributoxysilane, and methyltriisopropoxysilane. , Phenyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane and the like.
Specific examples of the halogenated silane compound include tetrachlorosilane and vinyltrifluorosilane.
Of these, tetraethoxysilane and tetramethoxysilane are preferred from the viewpoint of low cost and safe handling.
加水分解性置換基とアミノ基とを有するシリル化合物およびアミノ基を有さないシリル化合物は、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。 The silyl compound having a hydrolyzable substituent and an amino group and the silyl compound not having an amino group may be used alone or in combination of two or more.
このようなアミノ基を有する高分子化合物は、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合の混合比は、本発明の熱可塑性エラストマー組成物が用いられる用途、本発明の熱可塑性エラストマー組成物に要求される物性等に応じて任意の比率とすることができる。 Such a polymer compound having an amino group may be used alone or in combination of two or more. The mixing ratio when two or more are used in combination can be any ratio depending on the application in which the thermoplastic elastomer composition of the present invention is used, the physical properties required for the thermoplastic elastomer composition of the present invention, and the like. .
また、アミノ基を有する高分子化合物の含有量は、上記アミノ基含有化合物と同様、本発明の熱可塑性エラストマーの側鎖に対する該化合物中の窒素原子数(当量)で規定することもできるが、該高分子化合物の構造、分子量等により該熱可塑性エラストマーとの相互作用を有効に形成できないアミノ基が存在する場合がある。
そのため、アミノ基を有する高分子化合物の含有量は、本発明の熱可塑性エラストマー100質量部に対して、1〜200質量部であることが好ましく、5質量部以上であることがより好ましく、10質量部以上であることが特に好ましい。
Further, the content of the polymer compound having an amino group can be defined by the number of nitrogen atoms (equivalent) in the compound with respect to the side chain of the thermoplastic elastomer of the present invention, as in the case of the amino group-containing compound. Depending on the structure and molecular weight of the polymer compound, there may be an amino group that cannot effectively form an interaction with the thermoplastic elastomer.
Therefore, the content of the polymer compound having an amino group is preferably 1 to 200 parts by mass, more preferably 5 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic elastomer of the present invention. It is particularly preferable that the amount is not less than part by mass.
上記金属塩は、金属元素を少なくとも1つ含む化合物であれば特に限定されず、Li、Na、K、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、GaおよびAlからなる群から選択される1種以上の金属元素を含む化合物であることが好ましい。
上記金属塩としては、具体的には、例えば、これらの1種以上の金属元素を含むギ酸塩、酢酸塩、ステアリン酸塩等の炭素数1〜20の飽和脂肪酸塩、(メタ)アクリル酸塩等の不飽和脂肪酸塩、金属アルコキシド(炭素数1〜12のアルコールとの反応物)、硝酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩、塩化物、酸化物、水酸化物、ジケトンとの錯体等が挙げられる。
ここで、「ジケトンとの錯体」とは、例えば、1,3−ジケトン(例えば、アセチルアセトン)等が金属原子に配位した錯体をいう。
The metal salt is not particularly limited as long as it is a compound containing at least one metal element, and is composed of Li, Na, K, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, and Al. A compound containing one or more metal elements selected from the group is preferable.
Specific examples of the metal salt include saturated fatty acid salts having 1 to 20 carbon atoms such as formate, acetate and stearate containing one or more of these metal elements, and (meth) acrylates. And unsaturated fatty acid salts such as, metal alkoxides (reactants with alcohols having 1 to 12 carbon atoms), nitrates, carbonates, bicarbonates, chlorides, oxides, hydroxides, complexes with diketones, and the like. .
Here, the “complex with diketone” refers to a complex in which a 1,3-diketone (for example, acetylacetone) or the like is coordinated to a metal atom.
これらのうち、得られる本発明の熱可塑性エラストマー組成物の耐圧縮永久歪がより改善される観点から、金属元素としてはTi、Al、Znが好ましく、金属塩としてはこれらの酢酸塩、ステアリン酸塩等の炭素数1〜20の飽和脂肪酸塩、金属アルコキシド(炭素数1〜12のアルコールとの反応物)、酸化物、水酸化物、ジケトンとの錯体が好ましく、ステアリン酸塩等の炭素数1〜20の飽和脂肪酸塩、金属アルコキシド(炭素数1〜12のアルコールとの反応物)、ジケトンとの錯体が特に好ましい。 Among these, from the viewpoint of further improving the compression set of the resulting thermoplastic elastomer composition of the present invention, the metal element is preferably Ti, Al, or Zn, and the metal salt is an acetate or stearic acid thereof. C1-C20 saturated fatty acid salts such as salts, metal alkoxides (reactants with alcohols having 1 to 12 carbon atoms), oxides, hydroxides, complexes with diketones are preferred, and carbon numbers such as stearates 1-20 saturated fatty acid salts, metal alkoxides (reactants with alcohols having 1-12 carbon atoms), and complexes with diketones are particularly preferred.
上記金属塩は、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合の混合比は、本発明の熱可塑性エラストマー組成物が用いられる用途、本発明の熱可塑性エラストマー組成物に要求される物性等に応じて任意の比率とすることができる。 The said metal salt may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together. The mixing ratio when two or more are used in combination can be any ratio depending on the application in which the thermoplastic elastomer composition of the present invention is used, the physical properties required for the thermoplastic elastomer composition of the present invention, and the like. .
上記金属塩の含有量は、本発明の熱可塑性エラストマーに含有するカルボニル基に対して、0.05〜3.0当量であることが好ましく、0.1〜2.0当量であることがより好ましく、0.2〜1.0当量であることが特に好ましい。上記金属塩の含有量がこの範囲であると、得られる本発明の熱可塑性エラストマー組成物の耐圧縮永久歪、機械的強度および硬度等の物性が改善されるため好ましい。 The content of the metal salt is preferably 0.05 to 3.0 equivalents and more preferably 0.1 to 2.0 equivalents with respect to the carbonyl group contained in the thermoplastic elastomer of the present invention. Preferably, it is 0.2-1.0 equivalent. When the content of the metal salt is within this range, the thermoplastic elastomer composition of the present invention obtained is preferably improved in physical properties such as compression set resistance, mechanical strength and hardness.
また、上記金属塩は、その金属のとりうるすべての水酸化物、金属アルコキシド、または、カルボン酸塩等を用いることができる。例えば、水酸化物を例にとると、金属が鉄の場合は、Fe(OH)2、Fe(OH)3をそれぞれ単独で用いても、混合して用いてもよい。
更に、上記金属塩は、上述したように、Li、Na、K、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、GaおよびAlからなる群から選択される1種以上の金属元素を含む化合物であることが好ましいが、本発明の効果を損なわない範囲でこれら以外の金属元素を含有してもよい。これら以外の金属元素の含有率は、特に限定されないが、例えば、上記金属塩中の全金属元素に対して、1〜50モル%であることが好ましい。
In addition, as the metal salt, any hydroxide, metal alkoxide, carboxylate, or the like that the metal can take can be used. For example, taking a hydroxide as an example, when the metal is iron, Fe (OH) 2 and Fe (OH) 3 may be used alone or in combination.
Further, as described above, the metal salt is one or more selected from the group consisting of Li, Na, K, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, and Al. Although it is preferable that it is a compound containing a metal element, you may contain metal elements other than these in the range which does not impair the effect of this invention. Although the content rate of metal elements other than these is not specifically limited, For example, it is preferable that it is 1-50 mol% with respect to all the metal elements in the said metal salt.
上記無水マレイン酸変性ポリマーは、上記エラストマー性ポリマーを無水マレイン酸で変性して得られるポリマーのことであり、該無水マレイン酸変性ポリマーの側鎖は、無水マレイン酸残基および含窒素複素環以外の官能基を有していてもよいが、無水マレイン酸残基のみを有していることが好ましい。 The maleic anhydride-modified polymer is a polymer obtained by modifying the elastomeric polymer with maleic anhydride, and the side chain of the maleic anhydride-modified polymer is other than a maleic anhydride residue and a nitrogen-containing heterocyclic ring. However, it is preferable to have only a maleic anhydride residue.
上記無水マレイン酸残基は、上記エラストマー性ポリマーの側鎖または末端に導入(変性)され、該エラストマー性ポリマーの主鎖に導入されることはない。また、上記無水マレイン酸残基は、環状酸無水物基であり、環状酸無水物基(部分)が開環することもない。
したがって、上記無水マレイン酸変性熱可塑性ポリマーとしては、例えば、下記式(41)のように、無水マレイン酸のエチレン性不飽和結合部分がエラストマー性ポリマーと反応して得られる、側鎖に環状酸無水物基を有し含窒素複素環を有しない熱可塑性のエラストマーが挙げられ、その具体例としては、上記した環状酸無水物基を側鎖に含有するエラストマー性ポリマーで例示したものが挙げられる。
The maleic anhydride residue is introduced (modified) into the side chain or terminal of the elastomeric polymer and is not introduced into the main chain of the elastomeric polymer. The maleic anhydride residue is a cyclic acid anhydride group, and the cyclic acid anhydride group (part) does not open.
Therefore, as the maleic anhydride-modified thermoplastic polymer, for example, as shown in the following formula (41), a cyclic acid is added to the side chain obtained by reacting an ethylenically unsaturated bond portion of maleic anhydride with an elastomeric polymer. Examples include thermoplastic elastomers having an anhydride group and no nitrogen-containing heterocycle, and specific examples thereof include those exemplified for the above-described elastomeric polymer containing a cyclic acid anhydride group in the side chain. .
(式中、Xはエチレン残基またはプロピレン残基であり、l、mおよびnはそれぞれ独立に0.1〜80の数を表す。)
(In the formula, X represents an ethylene residue or a propylene residue, and l, m and n each independently represents a number of 0.1 to 80.)
無水マレイン酸変性量は、優れたリサイクル性を損なわず、耐圧縮永久歪を改善できる観点から、上記エラストマー性ポリマーの主鎖部分100モル%に対して、好ましくは0.1〜50モル%であり、より好ましくは0.3〜30モル%であり、特に好ましくは0.5〜10モル%である。 The amount of maleic anhydride modification is preferably 0.1 to 50 mol% with respect to 100 mol% of the main chain portion of the elastomeric polymer from the viewpoint of improving compression set resistance without impairing excellent recyclability. More preferably, it is 0.3-30 mol%, Most preferably, it is 0.5-10 mol%.
上記無水マレイン酸変性ポリマーは、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合の混合比は、本発明の熱可塑性エラストマー組成物が用いられる用途、本発明の熱可塑性エラストマー組成物に要求される物性等に応じて任意の比率とすることができる。 The maleic anhydride-modified polymer may be used alone or in combination of two or more. The mixing ratio when two or more are used in combination can be any ratio depending on the application in which the thermoplastic elastomer composition of the present invention is used, the physical properties required for the thermoplastic elastomer composition of the present invention, and the like. .
上記無水マレイン酸変性ポリマーの含有量は、本発明の熱可塑性エラストマー100質量部に対して、1〜100質量部であることが好ましく、5〜50質量部であることがより好ましい。上記無水マレイン酸変性ポリマーの含有量がこの範囲であると、得られる本発明の熱可塑性エラストマー組成物の加工性および機械的強度が改善されるため好ましい。
なお、本発明の熱可塑性エラストマーの製造時、具体的には、上記反応工程AまたはBにおいて、未反応物として環状酸無水物基を側鎖に含有するエラストマー性ポリマーが残存する場合は、残存するカルボニル含有基変性エラストマーを除去せずに、そのまま本発明の熱可塑性エラストマー組成物に含有させることもできる。
The content of the maleic anhydride-modified polymer is preferably 1 to 100 parts by mass and more preferably 5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic elastomer of the present invention. When the content of the maleic anhydride-modified polymer is within this range, the processability and mechanical strength of the resulting thermoplastic elastomer composition of the present invention are improved, which is preferable.
In addition, when producing the thermoplastic elastomer of the present invention, specifically, in the reaction step A or B, if an elastomeric polymer containing a cyclic acid anhydride group in the side chain remains as an unreacted product, Without removing the carbonyl-containing group-modified elastomer, the thermoplastic elastomer composition of the present invention can be contained as it is.
老化防止剤としては、具体的には、例えば、ヒンダードフェノール系、脂肪族および芳香族のヒンダードアミン系等の化合物が挙げられる。
酸化防止剤としては、具体的には、例えば、ブチルヒドロキシトルエン(BHT)、ブチルヒドロキシアニソール(BHA)等が挙げられる。
顔料としては、具体的には、例えば、二酸化チタン、酸化亜鉛、群青、ベンガラ、リトポン、鉛、カドミウム、鉄、コバルト、アルミニウム、塩酸塩、硫酸塩等の無機顔料、アゾ顔料、銅フタロシアニン顔料等の有機顔料等が挙げられる。
Specific examples of the anti-aging agent include hindered phenol compounds, aliphatic and aromatic hindered amine compounds, and the like.
Specific examples of the antioxidant include butylhydroxytoluene (BHT) and butylhydroxyanisole (BHA).
Specific examples of the pigment include, for example, titanium dioxide, zinc oxide, ultramarine, bengara, lithopone, lead, cadmium, iron, cobalt, aluminum, hydrochloride, sulfate, and other inorganic pigments, azo pigments, copper phthalocyanine pigments, and the like. Organic pigments and the like.
可塑剤としては、具体的には、例えば、安息香酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、アジピン酸、セバチン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、クエン酸等の誘導体をはじめ、ポリエステル、ポリエーテル、エポキシ系等が挙げられる。
揺変性付与剤としては、具体的には、例えば、ベントン、無水ケイ酸、ケイ酸誘導体、尿素誘導体等が挙げられる。
紫外線吸収剤としては、具体的には、例えば、2−ヒドロキシベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サリチル酸エステル系等が挙げられる。
難燃剤としては、具体的には、例えば、TCP等のリン系、塩素化パラフィン、パークロルペンタシクロデカン等のハロゲン系、酸化アンチモン等のアンチモン系、水酸化アルミニウム等が挙げられる。
Specific examples of the plasticizer include benzoic acid, phthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, adipic acid, sebacic acid, fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, citric acid, and other polyesters. , Polyether, epoxy and the like.
Specific examples of the thixotropic agent include benton, silicic anhydride, silicic acid derivatives, urea derivatives, and the like.
Specific examples of the ultraviolet absorber include 2-hydroxybenzophenone, benzotriazole, and salicylic acid ester.
Specific examples of the flame retardant include phosphorus-based materials such as TCP, halogen-based materials such as chlorinated paraffin and perchlorpentacyclodecane, antimony-based materials such as antimony oxide, and aluminum hydroxide.
溶剤としては、具体的には、例えば、ヘキサン、トルエンなどの炭化水素系;テトラクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素系;アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系;ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル系;酢酸エチルなどのエステル系;等が挙げられる。
界面活性剤(レベリング剤)としては、具体的には、例えば、ポリブチルアクリレート、ポリジメチルシロキサン、変性シリコーン化合物、フッ素系界面活性剤等が挙げられる。
脱水剤としては、具体的には、例えば、ビニルシラン等が挙げられる。
Specific examples of the solvent include hydrocarbons such as hexane and toluene; halogenated hydrocarbons such as tetrachloromethane; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; ethers such as diethyl ether and tetrahydrofuran; ethyl acetate. And ester systems such as
Specific examples of the surfactant (leveling agent) include polybutyl acrylate, polydimethylsiloxane, a modified silicone compound, and a fluorine-based surfactant.
Specific examples of the dehydrating agent include vinyl silane and the like.
防錆剤としては、具体的には、例えば、ジンクホスフェート、タンニン酸誘導体、リン酸エステル、塩基性スルホン酸塩、各種防錆顔料等が挙げられる。
接着付与剤としては、具体的には、例えば、公知のシランカップリング剤、アルコキシシリル基を有するシラン化合物、チタンカップリング剤、ジルコニウムカップリング剤等が挙げられる。より具体的には、トリメトキシビニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
帯電防止剤としては、一般的に、第4級アンモニウム塩、あるいはポリグリコールやエチレンオキサイド誘導体等の親水性化合物が挙げられる。
Specific examples of the rust inhibitor include zinc phosphate, tannic acid derivatives, phosphate esters, basic sulfonates, and various rust preventive pigments.
Specific examples of the adhesion imparting agent include known silane coupling agents, silane compounds having an alkoxysilyl group, titanium coupling agents, zirconium coupling agents, and the like. More specifically, trimethoxyvinylsilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and the like can be mentioned.
Generally as an antistatic agent, hydrophilic compounds, such as a quaternary ammonium salt or polyglycol and an ethylene oxide derivative, are mentioned.
可塑剤の含有量は、本発明の熱可塑性エラストマー100質量部に対して、0.1〜50質量部であることが好ましく、1〜30質量部であることがより好ましい。その他の添加剤の含有量は、本発明の熱可塑性エラストマー100質量部に対して、0.1〜10質量部であることが好ましく、1〜5質量部であることがより好ましい。 The content of the plasticizer is preferably 0.1 to 50 parts by mass, and more preferably 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic elastomer of the present invention. The content of other additives is preferably 0.1 to 10 parts by mass and more preferably 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic elastomer of the present invention.
本発明の熱可塑性エラストマーは自己架橋できるものもあるが、本発明の目的を損わない範囲で加硫剤、加硫助剤、加硫促進剤、加硫遅延剤等を併用することもできる。
加硫剤としては、イオウ系、有機過酸化物系、金属酸化物系、フェノール樹脂、キノンジオキシム等の加硫剤が挙げられる。
イオウ系加硫剤としては、具体的には、例えば、粉末イオウ、沈降性イオウ、高分散性イオウ、表面処理イオウ、不溶性イオウ、ジモルフォリンジサルファイド、アルキルフェノールジサルファイド等が挙げられる。
有機過酸化物系の加硫剤としては、具体的には、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジ(パーオキシルベンゾエート)等が挙げられる。
その他として、酸化マグネシウム、リサージ(酸化鉛)、p−キノンジオキシム、テトラクロロ−p−ベンゾキノン、p−ジベンゾイルキノンジオキシム、ポリ−p−ジニトロソベンゼン、メチレンジアニリン等が挙げられる。
Some of the thermoplastic elastomers of the present invention can self-crosslink, but vulcanizing agents, vulcanization aids, vulcanization accelerators, vulcanization retarders, etc. can be used in combination as long as the object of the present invention is not impaired. .
Examples of the vulcanizing agent include sulfur-based, organic peroxide-based, metal oxide-based, phenolic resin, quinone dioxime and other vulcanizing agents.
Specific examples of the sulfur vulcanizing agent include powdered sulfur, precipitated sulfur, highly dispersible sulfur, surface-treated sulfur, insoluble sulfur, dimorpholine disulfide, alkylphenol disulfide, and the like.
Specific examples of the organic peroxide vulcanizing agent include benzoyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di- (T-Butylperoxy) hexane, 2,5-dimethylhexane-2,5-di (peroxylbenzoate) and the like.
Other examples include magnesium oxide, risurge (lead oxide), p-quinonedioxime, tetrachloro-p-benzoquinone, p-dibenzoylquinonedioxime, poly-p-dinitrosobenzene, and methylenedianiline.
加硫助剤としては、具体的には、例えば、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、アミン類;アセチル酸、プロピオン酸、ブタン酸、ステアリン酸、アクリル酸、マレイン酸などの脂肪酸;アセチル酸亜鉛、プロピオン酸亜鉛、ブタン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、アクリル酸亜鉛、マレイン酸亜鉛などの脂肪酸亜鉛;等が挙げられる。
加硫促進剤としては、具体的には、例えば、テトラメチルチウラムジスルフィド(TMTD)、テトラエチルチウラムジスルフィド(TETD)等のチウラム系;ヘキサメチレンテトラミンなどのアルデヒド・アンモニア系;ジフェニルグアニジン等のグアニジン系;2−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジサルファイド(DM)などのチアゾール系;N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド、N−t−ブチル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミドなどのスルフェンアミド系;等が挙げられる。更にアルキルフェノール樹脂やそのハロゲン化物等を用いることもできる。
加硫遅延剤としては、具体的には、例えば、無水フタル酸、安息香酸、サリチル酸、アセチルサリチル酸などの有機酸;N−ニトロソージフェニルアミン、N−ニトロソーフェニル−β−ナフチルアミン、N−ニトロソ−トリメチル−ジヒドロキノリンの重合体などのニトロソ化合物;トリクロルメラニンなどのハロゲン化物;2−メルカプトベンツイミダゾール;N−(シクロヘキシルチオ)フタルイミド(サントガードPVI);等が挙げられる。
これら加硫剤等の含有量は、本発明の熱可塑性エラストマー100質量部に対して、0.1〜20質量部であることが好ましく、1〜10質量部であることがより好ましい。
Specific examples of the vulcanization aid include zinc oxide, magnesium oxide, and amines; fatty acids such as acetyl acid, propionic acid, butanoic acid, stearic acid, acrylic acid, and maleic acid; zinc acetylate, propionic acid. And fatty acid zinc such as zinc, zinc butanoate, zinc stearate, zinc acrylate, and maleate.
Specific examples of the vulcanization accelerator include thiurams such as tetramethylthiuram disulfide (TMTD) and tetraethylthiuram disulfide (TETD); aldehydes / ammonias such as hexamethylenetetramine; guanidines such as diphenylguanidine; Thiazoles such as 2-mercaptobenzothiazole and dibenzothiazyl disulfide (DM); sulfenes such as N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide and Nt-butyl-2-benzothiazylsulfenamide Amide type; and the like. Furthermore, alkylphenol resins and their halides can also be used.
Specific examples of the vulcanization retarder include organic acids such as phthalic anhydride, benzoic acid, salicylic acid, and acetylsalicylic acid; N-nitrosodiphenylamine, N-nitrosophenyl-β-naphthylamine, N-nitroso- Nitroso compounds such as polymers of trimethyl-dihydroquinoline; halides such as trichloromelanin; 2-mercaptobenzimidazole; N- (cyclohexylthio) phthalimide (Santguard PVI);
The content of these vulcanizing agents is preferably 0.1 to 20 parts by mass and more preferably 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic elastomer of the present invention.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法は特に限定されず、例えば、本発明の熱可塑性エラストマーと、必要に応じて含有してもよい各種添加剤等とを、ロール、ニーダー、押出し機、万能攪拌機等により混合すればよい。 The method for producing the thermoplastic elastomer composition of the present invention is not particularly limited. For example, the thermoplastic elastomer of the present invention, and various additives that may be contained as necessary, a roll, a kneader, an extruder, What is necessary is just to mix by a universal stirrer.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物を(加硫剤により)永久架橋させる場合の硬化条件は、配合する各種成分等に応じて適宜選択することができ、特に制限されない。例えば、130〜200℃の温度で、5〜60分で硬化させる硬化条件が好ましい。 Curing conditions when the thermoplastic elastomer composition of the present invention is permanently crosslinked (with a vulcanizing agent) can be appropriately selected according to various components to be blended, and are not particularly limited. For example, curing conditions for curing at a temperature of 130 to 200 ° C. for 5 to 60 minutes are preferable.
本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)は、約80〜200℃に加熱することにより三次元の架橋結合(架橋構造)が解離して軟化し、流動性が付与される。分子間または分子内で形成されている側鎖同士の相互作用が弱まるためであると考えられる。
軟化し、流動性が付与された本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)を約80℃以下に放置にすると、解離した三次元の架橋結合(架橋構造)が再び結合して硬化する。この繰り返しにより、本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)はリサイクル性が発現する。
When the thermoplastic elastomer (composition) of the present invention is heated to about 80 to 200 ° C., the three-dimensional crosslinked bond (crosslinked structure) is dissociated and softened to impart fluidity. This is considered to be because the interaction between the side chains formed between the molecules or within the molecule is weakened.
When the thermoplastic elastomer (composition) of the present invention that has been softened and given fluidity is allowed to stand at about 80 ° C. or less, the dissociated three-dimensional cross-linked bond (cross-linked structure) is re-bonded and cured. By repeating this, the thermoplastic elastomer (composition) of the present invention exhibits recyclability.
本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)は、例えば、ゴム弾性を活用して種々のゴム用途に使用することができる。またホットメルト接着剤として、またはこれに含ませる添加剤として使用すると、耐熱性およびリサイクル性を向上させることができるので好ましい。本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)は、自動車周り等により好適に用いることができる。 The thermoplastic elastomer (composition) of the present invention can be used for various rubber applications utilizing, for example, rubber elasticity. Moreover, since it can improve heat resistance and recyclability, it is preferable to use it as a hot melt adhesive or as an additive contained therein. The thermoplastic elastomer (composition) of the present invention can be suitably used around an automobile or the like.
上記自動車周りとしては、具体的には、例えば、タイヤのトレッド、カーカス、サイドウォール、インナーライナー、アンダートレッド、ベルト部などのタイヤ各部;外装のラジエータグリル、サイドモール、ガーニッシュ(ピラー、リア、カウルトップ)、エアロパーツ(エアダム、スポイラー)、ホイールカバー、ウェザーストリップ、カウベルトグリル、エアアウトレット・ルーバー、エアスクープ、フードバルジ、換気口部品、防触対策部品(オーバーフェンダー、サイドシールパネル、モール(ウインドー、フード、ドアベルト))、マーク類;ドア、ライト、ワイパーのウェザーストリップ、グラスラン、グラスランチャンネルなどの内装窓枠用部品;エアダクトホース、ラジエターホース、ブレーキホース;クランクシャフトシール、バルブステムシール、ヘッドカバーガスケット、A/Tオイルクーラーホース、ミッションオイルシール、P/Sホース、P/Sオイルシールなどの潤滑油系部品;燃料ホース、エミッションコントロールホース、インレットフィラーホース、ダイヤフラム類などの燃料系部品;エンジンマウント、インタンクポンプマウントなどの防振用部品;CVJブーツ、ラック&ピニオンブーツ等のブーツ類;A/Cホース、A/Cシール等のエアコンデショニング用部品;タイミングベルト、補機用ベルトなどのベルト部品;ウィンドシールドシーラー、ビニルプラスチゾルシーラー、嫌気性シーラー、ボディシーラー、スポットウェルドシーラーなどのシーラー類;等が挙げられる。 Specific examples of the above-mentioned automobile surroundings include, for example, tire treads, carcass, sidewalls, inner liners, undertreads, belt portions, and the like; exterior radiator grilles, side moldings, garnishes (pillars, rears, cowls) Top), aero parts (air dam, spoiler), wheel cover, weather strip, cow belt grille, air outlet louver, air scoop, hood bulge, vent parts, anti-corrosion parts (over fender, side seal panel, molding ( Window, hood, door belt)), marks, etc .; interior window frame parts such as door, light, wiper weather strip, glass run, glass run channel; air duct hose, radiator hose, brake hose; crankshaft Lubricant, valve stem seal, head cover gasket, A / T oil cooler hose, mission oil seal, P / S hose, P / S oil seal and other lubricating oil parts; fuel hose, emission control hose, inlet filler hose, diaphragm Fuel system parts such as engine parts; Anti-vibration parts such as engine mounts and in-tank pump mounts; Boots such as CVJ boots and rack and pinion boots; Air conditioning parts such as A / C hoses and A / C seals; Belt parts such as timing belts and auxiliary belts; sealers such as windshield sealers, vinyl plastisol sealers, anaerobic sealers, body sealers, spot weld sealers; and the like.
またゴムの改質剤として、例えば、流れ防止剤として、室温でコールドフローを起こす樹脂あるいはゴムに含ませると、押出し時の流れやコールドフローを防止することができる。 Further, when a rubber modifier, for example, a flow preventing agent, is included in a resin or rubber that causes a cold flow at room temperature, it is possible to prevent a flow during extrusion or a cold flow.
更に本発明の熱可塑性エラストマーとカーボンブラックおよび/またはシリカ等とを含む本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、引張強度、引裂き強度、曲げ強度が改善され、特にタイヤ、ホース、ベルト、シート、防振ゴム、ローラー、ライニング、ゴム引布、シール材、手袋、防舷材、医療用ゴム(シリンジガスケット、チューブ、カテーテル)、ガスケット(家電用、建築用)、アスファルト改質剤、ホットメルト接着剤、ブーツ類、グリップ類、玩具、靴、サンダル、キーパッド、ギア、ペットボトルキャプライナー等の用途に好適に用いられる。 Furthermore, the thermoplastic elastomer composition of the present invention comprising the thermoplastic elastomer of the present invention and carbon black and / or silica has improved tensile strength, tear strength and bending strength, and in particular, tires, hoses, belts, sheets, Vibration rubber, roller, lining, rubberized cloth, sealing material, gloves, fender, medical rubber (syringe gasket, tube, catheter), gasket (for home appliances, construction), asphalt modifier, hot melt adhesive , Boots, grips, toys, shoes, sandals, keypads, gears, PET bottle cap liners and the like.
本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)は、従来の熱可塑性エラストマーに比して、同等程度のリサイクル性および機械的特性を保持しつつ、耐圧縮永久歪に優れるため、上記で例示した用途の中でも、リサイクル性と耐圧縮永久歪が特に要求される用途に好適に用いられる。 The thermoplastic elastomer (composition) of the present invention is excellent in compression set resistance while maintaining the same level of recyclability and mechanical properties as compared with conventional thermoplastic elastomers. Among them, it is suitably used for applications that require particularly recyclability and compression set resistance.
次に、実施例を示し、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例1)
無水マレイン酸変性エチレン−プロピレン共重合体(TX−1215、三井化学社製、以下「マレイン化EPM」と略す。)100部およびSEBS(旭化成社製)100部のドライブレンドと、4H−3−アミノ−1,2,4−トリアゾール(ATA、日本カーバイド社製)0.86部、カーボンブラック(N660、東海カーボン社製)6部およびタルク(タルクF、日本タルク社製)60部のドライブレンドとを、フィーダー速度6kg/hで二軸押出し機(TEX30、JSW社製)に投入し、スクリュー回転数104/minでストランド状に押出し、ストランドカッターを用いて熱可塑性エラストマー組成物1を調整した。二軸押出し機の吐出量は6kg/hであり、これを製造速度とした。
EXAMPLES Next, although an Example is shown and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to these.
Example 1
A dry blend of 100 parts of maleic anhydride modified ethylene-propylene copolymer (TX-1215, manufactured by Mitsui Chemicals, hereinafter abbreviated as “maleinized EPM”) and 100 parts of SEBS (manufactured by Asahi Kasei), 4H-3- A dry blend of 0.86 amino-1,2,4-triazole (ATA, manufactured by Nippon Carbide), 6 parts of carbon black (N660, manufactured by Tokai Carbon) and 60 parts of talc (talc F, manufactured by Nippon Talc) Was fed into a twin screw extruder (TEX30, manufactured by JSW) at a feeder speed of 6 kg / h, extruded into a strand shape at a screw rotation speed of 104 / min, and a thermoplastic elastomer composition 1 was prepared using a strand cutter. . The discharge rate of the twin screw extruder was 6 kg / h, and this was the production rate.
(実施例2)
SEBSの配合量を30部とし、タルクを配合しなかったこと以外は、実施例1と同様の方法により、熱可塑性エラストマー組成物2を調製した。
(Example 2)
A thermoplastic elastomer composition 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of SEBS was 30 parts and talc was not added.
(実施例3)
マレイン化EPM100部およびSEBS(旭化成社製)100部のドライブレンドと、4H−3−アミノ−1,2,4−トリアゾール(ATA、日本カーバイド社製)0.82部とN−n−オクチルアミノエタノール(ナイミーンC−201、日本油脂社製)0.42部とを、フィーダー速度6kg/hで二軸押出し機(TEX30、JSW社製)に投入し、スクリュー回転数104/minでストランド状に押出し、ストランドカッターを用いて熱可塑性エラストマー組成物3を調整した。二軸押出し機の吐出量は6kg/hであり、これを製造速度とした。
(Example 3)
Dry blend of 100 parts maleated EPM and 100 parts SEBS (Asahi Kasei), 0.82 parts 4H-3-amino-1,2,4-triazole (ATA, Nippon Carbide) and Nn-octylamino Ethanol (Naymin C-201, manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.) (0.42 parts) was charged into a twin screw extruder (TEX30, manufactured by JSW) at a feeder speed of 6 kg / h, and formed into a strand at a screw speed of 104 / min. The thermoplastic elastomer composition 3 was prepared by extrusion and using a strand cutter. The discharge rate of the twin screw extruder was 6 kg / h, and this was the production rate.
(実施例4)
マレイン化EPM100部と、N−n−オクチルアミノエタノール(ナイミーンC−201、日本油脂社製)0.10部とを、フィーダー速度6kg/hで二軸押出し機(TEX30、JSW社製)に投入し、スクリュー回転数104/minでストランド状に押出し、ストランドカッターを用いて熱可塑性エラストマー1を調整した。二軸押出し機の吐出量は6kg/hであり、これを製造速度とした。
Example 4
100 parts of maleated EPM and 0.10 parts of Nn-octylaminoethanol (Nymene C-201, manufactured by NOF Corporation) are charged into a twin screw extruder (TEX30, manufactured by JSW) at a feeder speed of 6 kg / h. Then, it was extruded into a strand shape at a screw rotation speed of 104 / min, and the thermoplastic elastomer 1 was prepared using a strand cutter. The discharge rate of the twin screw extruder was 6 kg / h, and this was the production rate.
(比較例1)
容量4Lの加熱密閉式混練機(加圧ニーダー、モリヤマ社製)に、マレイン化EPM100部と、SEBS(旭化成社製)100部とを投入し、数分間の素練りの後、4H−3−アミノ−1,2,4−トリアゾール(ATA、日本カーバイド社製)0.86部を投入し、更にカーボンブラック(N660、東海カーボン社製)6部およびタルク(タルクF、日本タルク社製)60部を数十分かけながら少量ずつ投入し、混練した。約1時間の混練の後、熱可塑性エラストマー組成物4が得られた。この際の混合量は2kgであり、これを製造速度とした。
(Comparative Example 1)
100 parts of maleated EPM and 100 parts of SEBS (manufactured by Asahi Kasei) are put into a heat sealed kneader (pressure kneader, manufactured by Moriyama Co., Ltd.) having a capacity of 4 L. After kneading for several minutes, 4H-3- 0.86 part of amino-1,2,4-triazole (ATA, manufactured by Nippon Carbide) was added, and further 6 parts of carbon black (N660, manufactured by Tokai Carbon Co.) and talc (talc F, manufactured by Nippon Talc) 60 While adding several tens of minutes, it was added little by little and kneaded. After kneading for about 1 hour, a thermoplastic elastomer composition 4 was obtained. The mixing amount at this time was 2 kg, and this was defined as the production rate.
(比較例2)
SEBSの配合量を30部とし、タルクを配合しなかったこと以外は、比較例1と同様の方法により、熱可塑性エラストマー組成物5を調製した。
(Comparative Example 2)
A thermoplastic elastomer composition 5 was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the SEBS content was 30 parts and no talc was added.
得られた熱可塑性エラストマー組成物1〜5および熱可塑性エラストマー1を、200℃で10分間熱プレス成形し、後述する測定方法により、MFR(メルトフローレート)、硬度、引張特性および耐圧縮永久歪を測定し、評価した。その結果を下記表1に示す。 The obtained thermoplastic elastomer compositions 1 to 5 and the thermoplastic elastomer 1 were hot press molded at 200 ° C. for 10 minutes, and MFR (melt flow rate), hardness, tensile properties, and compression set were determined by the measurement methods described later. Were measured and evaluated. The results are shown in Table 1 below.
<MFR>
得られた熱可塑性エラストマー組成物1〜5および熱可塑性エラストマー1を、200℃で10分間熱プレス成形した後、厚さ2cm×縦15cm×横1cmの平板サンプルを作製した。この平板サンプルを3mm角に切断し、MFR測定サンプルとした。
この測定サンプルの230℃、荷重2.16kg下でのMFRをJIS K7210に準じて測定した。具体的には、15分以上温度が一定となっているMFR測定装置(メルトインデクサ、東洋精機社製)のシリンダに測定サンプルを3〜6g充填し、4分間予熱した後に規定の荷重を加え、更に2分経過した後に測定を開始して行った。
<MFR>
The obtained thermoplastic elastomer compositions 1 to 5 and the thermoplastic elastomer 1 were hot press molded at 200 ° C. for 10 minutes, and then a flat plate sample having a thickness of 2 cm × length 15 cm × width 1 cm was produced. This flat plate sample was cut into 3 mm squares to obtain MFR measurement samples.
The MFR of this measurement sample at 230 ° C. and a load of 2.16 kg was measured according to JIS K7210. Specifically, 3 to 6 g of a measurement sample is filled in a cylinder of an MFR measuring apparatus (melt indexer, manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) whose temperature is constant for 15 minutes or more, and a prescribed load is applied after preheating for 4 minutes, The measurement was started after another 2 minutes.
<JIS−A硬度>
得られた熱可塑性エラストマー組成物1〜5および熱可塑性エラストマー1を、200℃で10分間熱プレス成形した後、厚さ2cm×縦15cm×横15cmの平板サンプルを作製した。
この平板サンプルを3枚重ね、200℃で20分間熱プレスし、JIS K6253に準じて、JIS−A硬度を測定した。
<JIS-A hardness>
The obtained thermoplastic elastomer compositions 1 to 5 and the thermoplastic elastomer 1 were hot press molded at 200 ° C. for 10 minutes, and then a flat plate sample having a thickness of 2 cm × length 15 cm × width 15 cm was produced.
Three flat plate samples were stacked and hot-pressed at 200 ° C. for 20 minutes, and JIS-A hardness was measured according to JIS K6253.
<引張特性>
得られた熱可塑性エラストマー組成物1〜5および熱可塑性エラストマー1を、180℃で10分間熱プレスし、2mm厚のシートを作製した。
このシートから3号ダンベル状の試験片を打ち抜き、引張速度500mm/分での引張試験をJIS K6251に準じて行い、100%モジュラス(M100)[MPa]破断強度(TB)[MPa]、および、破断伸び(EB)[%]を室温にて測定した。
<Tensile properties>
The obtained thermoplastic elastomer compositions 1 to 5 and the thermoplastic elastomer 1 were hot-pressed at 180 ° C. for 10 minutes to produce a sheet having a thickness of 2 mm.
A No. 3 dumbbell-shaped test piece was punched from this sheet, a tensile test at a tensile speed of 500 mm / min was conducted according to JIS K6251, and 100% modulus (M 100 ) [MPa] breaking strength (T B ) [MPa], The elongation at break (E B ) [%] was measured at room temperature.
<圧縮永久歪み(C−Set)>
得られた熱可塑性エラストマー組成物1〜5および熱可塑性エラストマー1を、200℃で10分間熱プレスして厚さ2mmのシートを作製後、該シートを7枚重ね合わせて200℃で20分間熱プレスし、円筒状のサンプル(直径29×厚さ12.5mm)を作製した。
この円筒状サンプルを、専用治具で25%圧縮し、70℃で22時間放置した後の圧縮永久歪みをJIS K6262に準じて測定した。
<Compression set (C-Set)>
The obtained thermoplastic elastomer compositions 1 to 5 and the thermoplastic elastomer 1 were hot-pressed at 200 ° C. for 10 minutes to produce a sheet having a thickness of 2 mm, and then the seven sheets were stacked and heated at 200 ° C. for 20 minutes. The sample was pressed to produce a cylindrical sample (diameter 29 × thickness 12.5 mm).
This cylindrical sample was compressed 25% with a dedicated jig and allowed to stand at 70 ° C. for 22 hours, and then the compression set was measured according to JIS K6262.
上記表1から明らかなように、実施例1〜4で得られた熱可塑性エラストマー組成物および熱可塑性エラストマーは、押出し機を用いずにニーダーにより混練して得られた熱可塑性エラストマー組成物(比較例1および2)に比して、製造速度が速く、機械的強度、特に引張特性および耐圧縮永久歪に優れることが分かった。また、実施例1〜4で得られた熱可塑性エラストマー組成物および熱可塑性エラストマーは、いずれも優れたリサイクル性を保持していることが分かった。 As apparent from Table 1 above, the thermoplastic elastomer compositions and thermoplastic elastomers obtained in Examples 1 to 4 were obtained by kneading with a kneader without using an extruder (comparison). Compared to Examples 1 and 2), it was found that the production rate was high and the mechanical strength, particularly tensile properties and compression set resistance were excellent. Moreover, it turned out that the thermoplastic elastomer composition and the thermoplastic elastomer obtained in Examples 1 to 4 both have excellent recyclability.
Claims (20)
(式中、Aは炭素数1〜30のアルキル基、炭素数7〜20のアラルキル基または炭素数6〜20のアリール基であり、Bは単結合;酸素原子、アミノ基NR′(R′は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基である。)またはイオウ原子;あるいはこれらの原子または基を含んでもよい有機基であり、Eは含窒素複素環である。) The manufacturing method of the thermoplastic elastomer in any one of Claims 1-3 in which the said side chain contains the structure represented by following formula (1) and / or following formula (2).
Wherein A is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, B is a single bond; an oxygen atom, an amino group NR ′ (R ′ Is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) or a sulfur atom; or an organic group which may contain these atoms or groups, and E is a nitrogen-containing heterocyclic ring.
(式中、Aは炭素数1〜30のアルキル基、炭素数7〜20のアラルキル基または炭素数6〜20のアリール基であり、BおよびDはそれぞれ独立に単結合;酸素原子、アミノ基NR′(R′は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基である。)またはイオウ原子;あるいはこれらの原子または基を含んでもよい有機基であり、Eは含窒素複素環である。) The side chain contains a structure represented by the following formula (3) or (4) and / or the following formula (5) or (6) bonded to the main chain at the α-position or β-position. A method for producing a thermoplastic elastomer.
Wherein A is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and B and D are each independently a single bond; an oxygen atom, an amino group NR ′ (R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) or a sulfur atom; or an organic group which may contain these atoms or groups, and E is a nitrogen-containing heterocyclic ring.
(式中、Bは単結合;酸素原子、アミノ基NR′(R′は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基である。)またはイオウ原子;あるいはこれらの原子または基を含んでもよい有機基であり、GおよびJはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数7〜20のアラルキル基または炭素数6〜20のアリール基である。) The method for producing a thermoplastic elastomer according to claim 4, wherein the side chain contains a structure represented by the following formula (7), the following formula (8) or (9), or the following formula (10).
Wherein B is a single bond; an oxygen atom, an amino group NR ′ (R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) or a sulfur atom; or an organic which may contain these atoms or groups. G and J are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.)
(式中、BおよびDはそれぞれ独立に単結合;酸素原子、アミノ基NR′(R′は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基である。)またはイオウ原子;あるいはこれらの原子または基を含んでもよい有機基であり、GおよびJはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数7〜20のアラルキル基または炭素数6〜20のアリール基である。) In the following formula (11) or (12), the following formulas (13) to (16), or the following formula (17) or (18) in which the side chain is bonded to the main chain at the α-position or β-position. The manufacturing method of Claim 6 containing the structure represented.
Wherein B and D are each independently a single bond; an oxygen atom, an amino group NR ′ (R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) or a sulfur atom; or these atoms or groups G and J are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.)
(式中、K、L、QおよびRはそれぞれ独立に単結合;酸素原子、アミノ基NR′(R′は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基である。)またはイオウ原子;あるいはこれらの原子または基を含んでもよい有機基であり、Tは酸素原子、イオウ原子または窒素原子を含んでいてもよく、分岐していてもよい炭素数1〜20の炭化水素基である。) The method for producing a thermoplastic elastomer according to claim 9 or 10, wherein the crosslinking at the covalent crosslinking site contains at least one structure represented by any of the following formulas (19) to (21).
Wherein K, L, Q and R are each independently a single bond; an oxygen atom, an amino group NR ′ (R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) or a sulfur atom; or these And T is an hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain an oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom, and may be branched.)
(式中、K、L、QおよびRはそれぞれ独立に単結合;酸素原子、アミノ基NR′(R′は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基である。)またはイオウ原子;あるいはこれらの原子または基を含んでもよい有機基であり、Tは酸素原子、イオウ原子または窒素原子を含んでいてもよく、分岐していてもよい炭素数1〜20の炭化水素基である。) The bridge | crosslinking in the said covalent bond bridge | crosslinking site | part contains at least 1 structure represented by either of following formula (22)-(24) couple | bonded with a principal chain in (alpha) position or (beta) position. A method for producing a thermoplastic elastomer.
Wherein K, L, Q and R are each independently a single bond; an oxygen atom, an amino group NR ′ (R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) or a sulfur atom; or these And T is an hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain an oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom, and may be branched.)
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