(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハードセグメントにポリスチレンを有し、ソフトセグメントに水素添加ポリイソプレンを有するトリブロックコポリマー７０ないし９５重量％と、ハードセグメントにポリスチレンを有し、ソフトセグメントにビニル化度６０％以下のビニル構造のポリイソプレンを有するビニル系のトリブロックコポリマー３０ないし５重量％とをブレンドしてなることを特徴とする熱可塑性エラストマー組成物。
【請求項２】
前記ビニル系のトリブロックコポリマーがそのビニル−ポリイソプレン相を水素添加したものである請求項１記載の熱可塑性エラストマー組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水素添加ポリイソプレンを有するスチレン系エラストマーとビニル構造のポリイソプレンを有するスチレン系エラストマーとをブレンドしてなる熱可塑性エラストマー組成物に関するものであって、特に温度依存性や耐オゾン性に優れるとともに高いエネルギー吸収性能を有する低反発弾性の熱可塑性エラストマー組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤプレーヤー、ＭＤプレーヤー等の音響機器においては、外部からの振動が機器本体に伝達されないようにするため、防振材が使用される。この防振材は、高いエネルギー吸収性能を有すること、すなわち、反発弾性が低いことが要請される。この要請を満足させるために、従来、▲１▼ポリノルボルネン又はブチルゴムを主成分とするゴム組成物、▲２▼ウレタン又はブチルゴムを主成分とする超低硬度ゴム組成物、▲３▼塩化ビニル系、スチレン系、ウレタン系等の各種エラストマー単品又はそれらの組成物が、防振材として使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、防振材として、上記▲１▼のゴム組成物や▲２▼の超低硬度ゴム組成物を使用する場合には、素材の物性を優れたものとするために加硫工程が必須のものとなる。ところが、加硫が施されたゴム成形品は、成型工程においてバリが生じるため、加硫工程に加えてバリ取り工程も必要になり、生産性に劣りコスト高の要因となる。一方、▲３▼の各種エラストマーは、熱可塑性であるため、インジェクション成型が可能であり、成形品にバリが生じずバリ取り工程が必要にない点で有利であるが、現状で知られている各種エラストマーは、高いエネルギー吸収性能を有しているものの、他の性能、例えば、温度依存性が大きかったり、耐オゾン性が低かったり、温度依存性や耐オゾン性は有しているが、反発弾性が高くエネルギー吸収性能が低かったりするなど、防振材として求められる特性をバランス良く備えたものは知られていない。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、加工が容易で温度依存性や耐オゾン性に優れ、それに加えて高いエネルギー吸収性能を有し、低反発弾性の熱可塑性エラストマー組成物を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであって、下記の構成からなることを特徴としている。
すなわち、本発明によれば、ハードセグメントにポリスチレンを有し、ソフトセグメントに水素添加ポリイソプレンを有するトリブロックコポリマー７０ないし９５重量％と、ハードセグメントにポリスチレンを有し、ソフトセグメントにビニル化度６０％以下のビニル構造のポリイソプレンを有するビニル系のトリブロックコポリマー３０ないし５重量％とをブレンドしてなることを特徴とする熱可塑性エラストマー組成物が提供される。
【０００６】
また、本発明によれば、前記ビニル系のトリブロックコポリマーがそのビニル−ポリイソプレン相を水素添加したものである上記熱可塑性エラストマー組成物が提供される。
【０００７】
【発明の好適な実施形態】
本発明の最大の技術的特徴は、ある特性を有する熱可塑性エラストマーと別の特性を有する熱可塑性エラストマーとをブレンドすることにより、互いに有する特性を顕在化させるようにして、最終的に目的とする特性を得ることである。これにより得られた熱可塑性エラストマー組成物は、熱可塑性エラストマー単独の場合に有している特性よりも緩和された特性となるが、逆にそれぞれの熱可塑性エラストマーが有する特性を持ち合わせることになる。
【０００８】
本発明に使用する一の熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントにポリスチレンを有し、ソフトセグメントに水素添加ポリイソプレンを有するトリブロックコポリマー（以下、ＳＥＰＳブロックコポリマーと記す）である。この場合、ポリイソプレンは、高シス１，４型が良く、これに水素を添加することにより構造的にはエチレン／プロピレン相互共重合体となっている。
このＳＥＰＳブロックコポリマーは、耐オゾン性に優れ、温度依存性に優れ、硬度（ＪＩＳ  Ａ）が低く、反発弾性が高い、という特性を有し、商品名「セプトンＣＪ１０３」（（株）クラレ製）及びこれの同等品を使用できる。
【０００９】
本発明に使用する他の熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントにポリスチレンを有し、ソフトセグメントにビニル構造のポリイソプレンを有するビニル系のトリブロックコポリマー（以下、ビニルＳＩＳブロックコポリマーと記す）である。この場合のポリイソプレンは、シス型でもトランス型でもよい。
【００１０】
このビニルＳＩＳブロックコポリマーのスチレン含有量は、硬度、ＭＦＲ（メルトフロレート）の点で、５ないし５０重量％、特に１０ないし３５重量％であることが好ましい。一方、ポリイソプレンは、３，４結合＋１，２結合のいわゆるビニル結合が主体のブロックであり、ビニル化度を６０％以下、好ましくは３０ないし６０％としたものがよい。ビニル化度が６０％を超えると、ガラス転移温度が上昇し８℃前後となり、動的粘弾性の１指標である動的損失（tan δ）のピークが２１℃の常温域となるため、常温域での振動吸収性能は優れたものとなるが、ガラス転移温度が８℃前後であることから、８℃以下の低温での振動吸収性能は著しく低下することになる。逆にビニル化度が３０％未満では、ガラス転移温度が−４６℃前後となると予想され、それに伴ってtan δのピーク値をとる温度も−２５℃前後が予想されるから、通常使用される頻度の高い温度域では、常に低い振動吸収性能しか利用できないことになる。
【００１１】
このようなビニルＳＩＳブロックコポリマーとして、商品名「ハイブラーＶＳ−１、ＶＳ−３、ＨＶＳ−３」（（株）クラレ製）及びこれの同等品を使用できる。また、このビニルＳＩＳブロックコポリマーを使用するにあたり、耐熱性、耐候性、特に耐オゾン性を高める必要がある場合には、ビニルＳＩＳブロックコポリマーのソフトセグメントを水素添加したものを使用するのが好ましい。
【００１２】
本発明の組成物におけるＳＥＰＳブロックコポリマーの配合割合は、７０ないし９５重量％、好ましくは７０ないし９０重量％であり、ビニルＳＩＳブロックコポリマーの配合割合は、３０ないし５重量％、好ましくは３０ないし１０重量％である。ＳＥＰＳブロックコポリマーの配合割合が９５重量％を超え、ビニルＳＩＳブロックコポリマーの配合割合が５重量％未満であると、tan δのピークが低温になり過ぎて、通常使用される頻度の高い温度域では、常に低い振動吸収性能しか利用できず、目的とする振動吸収性能が充分利用できない虞がある。また、逆に、ＳＥＰＳブロックコポリマーの配合割合が７０重量％未満であり、ビニルＳＩＳブロックコポリマーの配合割合が３０重量％以上であると、耐オゾン性及び温度依存性が低下し、オゾン雰囲気下では使用できず、低温下ではガラス転移し、振動吸収性能は事実上無くなってしまう虞がある。
【００１３】
本発明における組成物には、柔軟性（低硬度化）と流動性を向上させる目的で、軟化剤を配合してもよい。この軟化剤としては、自体公知のパラフィン系、ナフテン系等の石油系軟化剤又はこれらの混合物が使用される。
【００１４】
また、本発明における組成物に、カーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム等の熱可塑性エラストマーに一般的に使用されている充填剤や補強剤を物性に影響を及ばさない範囲で添加することも可能である。本発明におけるブレンドは、各種押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、あるいはこれらを組み合わせたもの等を使用して、上記各成分を混練することにより行われるが、特に二軸混練押出機を使用するのが良い。この二軸混練押出機としては、Ｌ／Ｄ＝１５前後のものがよい。各成分を添加する方法としては、ＳＥＰＳブロックコポリマーとビニルＳＩＳブロックコポリマーとの両成分に、充填剤、補強剤を同時に添加する方法、ＳＥＰＳブロックコポリマーとビニルＳＩＳブロックコポリマーとの両成分を混練したのち、充填剤、補強剤を添加する方法のいずれでも良い。
【００１５】
上記の如く構成された熱可塑性エラストマー組成物は、高い振動吸収性能を有し、かつ温度依存性が優れ低温、高温に耐え、オゾンの存在下でも使用出来るから、弱電機器の振動を吸収する防振材として好適に使用できる。ここで、弱電機器とは、主として、音響機器、情報機器、ビデオ機器、映像機器等の比較的低電流にて作動する電気機器を意味している。なお、自動車関連機器用としても使用できる。
【００１６】
【実施例】
以下に実施例を挙げて、本発明を具体的に説明する。
【００１７】
＜実施例１＞
このＳＥＰＳブロックコポリマーとして商品名「セプトンＣＪ１０３」（（株）クラレ製）を使用し、ビニルＳＩＳブロックコポリマーとして商品名「ハイブラーＨＶＳ−３」（（株）クラレ製）を使用し、セプトンＣＪ１０３とハイブラーＨＶＳ−３とを７０重量％：３０重量％の比率で混合し、二軸混練押出機を用いて、スクリュー回転数２６０ｒｐｍ、混練温度２００℃にて混練し、得られた配合物をペレット状にして、インジェクション成型機にて、シリンダー温度２００℃でテストサンプルを作製した。
このテストサンプルについて、硬度（ＪＩＳ  Ａ）、引張強度 (ｋｇ／ｃｍ3)、伸び（％）、７０℃×２２時間の圧縮永久歪みＣｓ（％）、反発弾性（％）、動的損失tan δのピーク値における温度（℃）および耐オゾン性を、主にＪＩＳＫ  ６３０１に従って測定した。但し、圧縮永久歪みＣｓの測定は、熱処理温度を７０℃とし、熱処理時間２２時間として行った。また、tan δの測定は、非共振強制振動法による動的粘弾性測定システム、具体的には、ＤＤＶ−２５ＦＰ（（株）オリエンテック製）を用い、テストサンプルの長手方向両端部を固定して測定した。この測定において、テストサンプルは幅５．０mm×長さ３０．０mm×厚さ２．０mm（この長さは治具により保持される両端部を除いた長さである。）のものを使用した。測定は周波数５Ｈｚ、温度は−３０℃、−２０℃、−１０℃、０℃、１０℃、２０℃、３０℃と変化させて、tan δを測定して、その後縦軸にtan δ値、横軸に温度をとり、プロットしてtan δのピーク値における温度を測定した。結果を表１に示した。
【００１８】
＜実施例２＞
セプトンＣＪ１０３とハイブラーＨＶＳ−３とを８０重量％：２０重量％の比率で混合すること以外、実施例１と同様にして、テストサンプルを作製した。そして、このテストサンプルについて、実施例１と同様の項目について、同様にして測定した。結果を表１に示した。
【００１９】
＜実施例３＞
セプトンＣＪ１０３とハイブラーＨＶＳ−３とを９０重量％：１０重量％の比率で混合すること以外、実施例１と同様にして、テストサンプルを作製した。そして、このテストサンプルについて、実施例１と同様の項目について、同様にして測定した。結果を表１に示した。
【００２０】
＜実施例４＞
セプトンＣＪ１０３とハイブラーＨＶＳ−３とを９５重量％：５重量％の比率で混合すること以外、実施例１と同様にして、テストサンプルを作製した。そして、このテストサンプルについて、実施例１と同様の項目について、同様にして測定した。結果を表１に示した。
【００２１】
＜実施例５＞
セプトンＣＪ１０３とハイブラーＶＳ−１とを７０重量％：３０重量％の比率で混合すること以外、実施例１と同様にして、テストサンプルを作製した。そして、このテストサンプルについて、実施例１と同様の項目について、同様にして測定した。結果を表１に示した。
【００２２】
＜実施例６＞
セプトンＣＪ１０３とハイブラーＶＳ−１とを８０重量％：２０重量％の比率で混合すること以外、実施例１と同様にして、テストサンプルを作製した。そして、このテストサンプルについて、実施例１と同様の項目について、同様にして測定した。結果を表１に示した。
【００２３】
＜実施例７＞
セプトンＣＪ１０３とハイブラーＶＳ−１とを９０重量％：１０重量％の比率で混合すること以外、実施例１と同様にして、テストサンプルを作製した。そして、このテストサンプルについて、実施例１と同様の項目について、同様にして測定した。結果を表１に示した。
【００２４】
＜比較例１＞
ブチルゴム（硬度：Ｈｓ２０°）を実施例１と同条件のテストサンプルを作製し、このテストサンプルについて、実施例１と同様の項目について、同様にして測定した。結果を表１に示した。
【００２５】
＜比較例２＞
ブチルゴム（硬度：Ｈｓ４０°）を実施例１と同条件のテストサンプルを作製し、このテストサンプルについて、実施例１と同様の項目について、同様にして測定した。結果を表１に示した。
【００２６】
＜比較例３＞
セプトンＣＪ１０３とハイブラーＶＳ−１とを２０重量％：８０重量％の比率で混合すること以外、実施例１と同様にして、テストサンプルを作製した。そして、このテストサンプルについて、実施例１と同様の項目について、同様にして測定した。結果を表１に示した。
【００２７】
＜比較例４＞
セプトンＣＪ１０３とハイブラーＶＳ−１とを５０重量％：５０重量％の比率で混合すること以外、実施例１と同様にして、テストサンプルを作製した。そして、このテストサンプルについて、実施例１と同様の項目について、同様にして測定した。結果を表１に示した。
【００２８】
＜比較例５＞
セプトンＣＪ１０３自体を、実施例１と同様にして、テストサンプルを作製した。そして、このテストサンプルについて、実施例１と同様の項目について、同様にして測定した。結果を表１に示した。
【００２９】
【表１】
0003727786.tif 000002
【００３０】
表１によれば、実施例１ないし３はtan δのピーク値における温度が−２０ないし−１０℃の範囲であり、それに伴ってガラス化転移温度も低くなるから、温度依存性に優れ、振動吸収性及び耐オゾン性に問題なく、目的とする特性が得られた。実施例４はδのピーク値における温度が−２６℃と若干低く、それに伴って振動吸収性が若干低下するが、防振材としては使用出来る範囲のものである。実施例５ないし７はtan δのピーク値における温度が−１０ないし０℃の範囲であり、ガラス化転移温度も高くなるから、温度依存性に若干劣り低温での使用が制限されるが、振動吸収性及び耐オゾン性に問題なく、目的とする特性が得られる。
【００３１】
また、比較例１、２はブチルゴムであるため加硫工程が必要であり、さらにバリ取り工程が必要になったり加工上に難がある。比較例３はtan δのピーク値における温度が１０℃であるから、温度依存性が悪く低温での振動吸収性が低く、耐オゾン性は著しく低い。比較例４も比較例３と同じような傾向にある。比較例５はセプトンＣＪ１０３単独の場合の特性を表すものであり、温度依存性及び耐オゾン性に問題ないが、振動吸収性については反発弾性が６４％、tan δのピーク値における温度が−３０℃以下と推定され、振動吸収性に明らかに劣る。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明は、上記のように特定のポリマーを特定範囲でブレンドすることにより、加工が容易で、温度依存性に優れ、すなわち、常温域から低温域に至るまで高い振動吸収性を有し、しかも耐オゾン性にも問題のない低反発弾性の熱可塑性エラストマー組成物を提供することが出来る。本願発明の熱可塑性エラストマー組成物は、弱電機器あるいは自動車機器用の防振材用の素材として好適に用いられる。