熱可塑性エラストマー組成物の製造方法
【課題】 必須の原料成分を二軸押出機に直接供給してなる、外観および品質の良好な熱可塑性エラストマー組成物の製造方法を提供する。
【解決手段】 以下の工程からなる熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。
（１）チップクリアランスが二軸押出機のシリンダー内径の１％以上であって１０％未満であるニーディングディスクを少なくとも２枚有する該二軸押出機の可塑化混練部に、少なくともオレフィン共重合体ゴムとオレフィン樹脂とを供給して溶融混練させ、溶融混練物を生成させる工程、および
（２）該溶融混練物を、チップクリアランスが該二軸押出機のシリンダー内径の１％未満であるニーディングディスクを少なくとも２枚有する該二軸押出機の動的架橋部において、該動的架橋部に有機過酸化物を供給し、動的架橋させる工程。
【解決手段】 以下の工程からなる熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。
（１）チップクリアランスが二軸押出機のシリンダー内径の１％以上であって１０％未満であるニーディングディスクを少なくとも２枚有する該二軸押出機の可塑化混練部に、少なくともオレフィン共重合体ゴムとオレフィン樹脂とを供給して溶融混練させ、溶融混練物を生成させる工程、および
（２）該溶融混練物を、チップクリアランスが該二軸押出機のシリンダー内径の１％未満であるニーディングディスクを少なくとも２枚有する該二軸押出機の動的架橋部において、該動的架橋部に有機過酸化物を供給し、動的架橋させる工程。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の大きさのチップクリアランスを形成するニーディングディスクを有する二軸押出機による、少なくともオレフィン共重合体ゴムとオレフィン樹脂と有機過酸化物とを用いた熱可塑性エラストマー組成物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特定の二軸押出機を用いた動的架橋による熱可塑性エラストマー組成物の製造方法として：
（１）特許文献１には、オレフィン系共重合体ゴムとオレフィン系プラスチックとを用いた熱可塑性エラストマー組成物の製造方法が開示されており；
（２）特許文献２には、ポリオレフィン樹脂および架橋されたゴムからなるオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物の製造方法が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記いずれの製造方法も、（１）各原料成分を混合機にて混合する工程、および（２）得られた混合物を二軸押出機に供給する工程からなる製造方法であるから、余分の工程（１）を有するという問題点を持っている。
【０００４】
本発明の目的は、上記工程（１）のような余分の工程を持たない、つまり、必須の原料成分を二軸押出機に直接供給してなる、外観および品質の良好な熱可塑性エラストマー組成物の製造方法を提供することである。
【特許文献１】米国特許第５８４７０５２号明細書
【特許文献２】米国特許第６５９９９８１号明細書
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者等は、上記工程（１）のような余分の工程を持たない熱可塑性エラストマー組成物の製造方法について鋭意検討してきた。その結果、特定の大きさのチップクリアランスを形成するニーディングディスクを有する二軸押出機を用いることによって、本発明の目的が達成されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
本発明は、以下の工程からなる熱可塑性エラストマー組成物の製造方法である：
（１）チップクリアランスが二軸押出機のシリンダー内径の１％以上であって１０％未満であるニーディングディスクを少なくとも２枚有する該二軸押出機の可塑化混練部に、少なくともオレフィン共重合体ゴムとオレフィン樹脂とを供給して溶融混練させ、溶融混練物を生成させる工程、および
（２）該溶融混練物を、チップクリアランスが該二軸押出機のシリンダー内径の１％未満であるニーディングディスクを少なくとも２枚有する該二軸押出機の動的架橋部において、該動的架橋部に有機過酸化物を供給し、動的架橋させる工程。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、必須の原料成分を二軸押出機に直接供給してなる、外観および品質の良好な熱可塑性エラストマー組成物の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明におけるオレフィン共重合体ゴムとは、エチレン単位および他のモノマー単位を含有する重合体であって、ＪＩＳ Ｋ−７１２１（１９８７）に従って測定した示差走査熱量測定曲線において、９０〜１７０℃の範囲に融解ピークが存在しない重合体を意味する。ここで、「単位」とは重合されたモノマーの単位を意味する。
【０００９】
上記の他のモノマーとして、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、および１−デセンのような炭素原子数３〜１０のα−オレフィン；ジシクロペンタジエン、５−エチリデン−２−ノルボルネン，１，４−ヘキサジエン、１，５−ジシクロオクタジエン、７−メチル−１，６−オクタジエン、および５−ビニル−２−ノルボルネンのような炭素原子数６〜１５の非共役ジエン；酢酸ビニルのようなビニルエステル化合物；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、およびメタクリル酸エチルのような不飽和カルボン酸エステル；アクリル酸、メタクリル酸、およびマレイン酸のような不飽和カルボン酸；１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、および２，３−ジメチル−１，３−ブタジエンのような炭素数４〜８の共役ジエン；並びに、これらモノマーの２以上の組合せを例示することができる。
【００１０】
オレフィン共重合体ゴムとして、公知の方法で製造することができる、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−１−ブテン共重合体、エチレン−１−ヘキセン共重合体、エチレン−１−オクテン共重合体、エチレン−プロピレン−１−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン−１−ヘキセン共重合体、エチレン−プロピレン−１−オクテン共重合体、エチレン−プロピレン−５−エチリデン−２−ノルボルネン共重合体、および、これら共重合体の２以上の組合せを例示することができる。
【００１１】
オレフィン共重合体ゴムは、熱可塑性エラストマー組成物の機械的強度の観点から、好ましくはエチレン−α−オレフィン共重合体またはエチレン−α−オレフィン−非共役ジエン共重合体である。該α−オレフィンは、入手容易性の観点から、好ましくはプロピレンまたは１−ブテンであり、より好ましくはプロピレンである。
【００１２】
上記の他のモノマーがα−オレフィンである場合、オレフィン共重合体ゴム中のエチレン単位の含有量とα−オレフィン単位の含有量との重量比率（エチレン単位の含有量／α−オレフィン単位の含有量）は、熱可塑性エラストマー組成物の柔軟性の観点から、好ましくは９０／１０〜３０／７０であり、より好ましくは８５／１５〜４５／５５である。
【００１３】
オレフィン共重合体ゴムは、熱可塑性エラストマー組成物の機械的強度の観点から、更に好ましくはエチレン−α−オレフィン−非共役ジエン共重合体であり、最も好ましくは、非共役ジエン単位の含有量が２〜２０重量％（該共重合体を１００重量％とする）であるエチレン−α−オレフィン−非共役ジエン共重合体である。該含有量が２重量％未満であると、熱可塑性エラストマー組成物の機械的強度が低下する場合があり、該含有量が２０重量％を超えると、熱可塑性エラストマー組成物の流動性が低下する場合がある。
【００１４】
オレフィン共重合体ゴムは、鉱物油軟化剤のような伸展油と組合せてもよい。該組合せは当該技術分野で油展ゴムといわれている。油展ゴム中の伸展油の含有量は、該共重合体ゴム１００重量部あたり、通常２０〜１５０重量部、好ましくは２０〜１３０重量部である。
【００１５】
オレフィン共重合体ゴムのムーニー粘度（ＭＬ1+4１００℃）は、好ましくは２０〜３５０、より好ましくは３０〜３００である。
【００１６】
本発明におけるオレフィン樹脂とは、（１）エチレンの単独重合体、または、（２）プロピレン単位８０〜１００重量％と、エチレン単位および炭素原子数４〜１０のα−オレフィン単位からなる群から選ばれる少なくとも１種の単位０から２０重量％とを含有する、プロピレンの単独重合体もしくはプロピレンとエチレン及び／又はα−オレフィンとの共重合体であって、該共重合体については、ＪＩＳＫ−７１２１（１９８７）に従って測定した示差走査熱量測定曲線において、０〜１７０℃の範囲に融解ピークが存在し、さらに、ＪＩＳ Ｋ−７１２２（１９８７）に従って求めた該融解ピークの転移熱量が５０〜１３０Ｊ／ｇである共重合体を意味する。該炭素原子数４〜１０のα−オレフィンとして、１−ブテンおよび１−ヘキセンを例示することができる。
【００１７】
上記定義（２）の共重合体として、公知の方法で製造することのできる、エチレン−１−ブテン共重合体、エチレン−１−オクテン共重合体、エチレン−１−ヘキセン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−１−ブテン共重合体、プロピレン−１−ヘキセン共重合体、プロピレン−１−オクテン共重合体、エチレン−プロピレン−１−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン−１−ヘキセン共重合体、エチレン−プロピレン−１−オクテン共重合体、および、これらの２以上の組合せを例示することができる。中でも、熱可塑性エラストマー組成物の耐熱性（形状保持性）の観点から、プロピレン単位８０〜１００重量％、より好ましくは９０〜１００重量％、更に好ましくは９５〜１００重量％と、エチレン単位および炭素原子数４〜１０のα−オレフィン単位からなる群から選ばれる少なくとも１種の単位０から２０重量％、より好ましくは０〜１０重量％、更に好ましくは０〜８重量％とを含有する、プロピレンの単独重合体もしくはプロピレンとエチレン及び／又はα−オレフィンとの共重合体が好ましい。
【００１８】
オレフィン樹脂の、ＪＩＳ Ｋ−７２１０（１９７６）に従って温度２３０℃または１９０℃、荷重２１．１８Ｎの条件で測定されるメルトフロ−レ−ト（ＭＦＲ）は、熱可塑性エラストマ−組成物の成形時における溶融性の観点から、好ましくは０．１〜２００ｇ／１０分であり、より好ましくは０．５〜５０ｇ／１０分である。
【００１９】
本発明の製造方法の工程（１）における、オレフィン共重合体ゴムの供給量は、通常５０〜９５重量部、好ましくは６５〜９３重量部、さらに好ましくは７０〜９０重量部であり、オレフィン樹脂の供給量は、通常５〜５０重量部、好ましくは７〜３５重量部、さらに好ましくは１０〜３０である（両者の合計を１００重量部とする）。オレフィン共重合体ゴムの供給量が９５重量部を超えると、熱可塑性エラストマー組成物の柔軟性が損なわれ、その結果、該組成物からなる成形品の弾性が劣る場合がある。オレフィン共重合体ゴムの供給量が５０重量部未満であると、熱可塑性エラストマー組成物の流動性が低下し、その結果、該組成物からなる成形品の外観が劣る場合がある。油展ゴムを用いる場合、上記のオレフィン共重合体ゴムの供給量は、該油展ゴムの量（つまり、オレフィン共重合体ゴムと伸展油とを組合せた量）を意味する。
【００２０】
本発明における有機過酸化物は通常、半減期が１分となる温度が１５０〜２８０℃の有機過酸化物である。該有機過酸化物として、ジクミルペルオキシド、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキシン−３、１，３−ビス（ｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン、１，１−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）バレレート、ベンゾイルペルオキシド、ｐ−クロロベンゾイルペルオキシド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、ｔ−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、ジアセチルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、ｔ−ブチルクミルペルオキシド、およびこれらの２以上の組合せを例示することができる。中でも、その取り扱いの容易性の観点から、２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサンが好ましい。
【００２１】
本発明の製造方法の工程（２）における有機過酸化物の供給量は、オレフィン共重合体ゴムおよびオレフィン樹脂の合計を１００重量部として、通常０．００１〜５重量部、好ましくは０．００５〜３重量部、より好ましくは０．０１〜１重量部である。該供給量が０．００１重量部未満であると、熱可塑性エラストマー組成物の圧縮永久ひずみに代表される機械的物性が低下する場合がある。該供給量が５重量部を超えると、熱可塑性エラストマー組成物の臭気が悪化する場合がある。
【００２２】
有機過酸化物自体は、液状でも粉体状でもかまわない。その分散性が非常に重要なので、有機過酸化物と、工程（２）における架橋反応に対して不活性な希釈剤（たとえば、無機フィラー、鉱物油および溶剤）との組合せが好ましい。中でも、パラフィンオイルを希釈剤とする組合せが、（ｉ）該希釈剤は取り扱い易い、（ｉｉ）該希釈剤は熱可塑性エラストマー組成物に対して不活性である、という観点から、好ましい。希釈剤は、有機過酸化物１重量部に対して、通常、１〜１９重量部用いられる。
【００２３】
本発明の工程（２）における架橋反応を均一かつ緩和に進めることによって熱可塑性エラストマー組成物の機械的特性を向上させるために、オレフィン共重合体ゴム、オレフィン樹脂および有機過酸化物のそれぞれを（特に、有機過酸化物を）、架橋助剤と組合せてもよい。架橋助剤として、Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド、トルイレンビスマレイミド、ｐ−キノンジオキシム、ニトロベンゼン、ジフェニルグアニジン、トリメチロールプロパン、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、およびアリルメタクリレートのような多官能性化合物を例示することができる。
【００２４】
架橋助剤の供給量は、オレフィン共重合体ゴムとオレフィン樹脂との合計を１００重量部として、０．０１〜４重量部、好ましくは０．０５〜２重量部である。供給量が０．０１重量部未満であると架橋助剤の効果が表れ難く、４重量部を超えると経済的に有利ではない。
【００２５】
オレフィン共重合体ゴム、オレフィン樹脂および有機過酸化物のそれぞれは、工程（２）における架橋反応が阻害されない限り、酸化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、離型剤、難燃剤、金属石鹸、ワックス、防かび剤、抗菌剤、フィラー、および発泡剤のような添加剤；または鉱物油軟化剤と組合せてもよいし、添加剤や鉱物油軟化剤はそれぞれ単独で、二軸押出機のどの供給口から供給してもよい。多量の鉱物油軟化剤を供給する場合、それを分割して複数の供給口から供給するのが好ましい。鉱物油軟化剤は、上記の伸展油として用いるのが好ましい。
【００２６】
本発明における二軸押出機は、それが特定の大きさのチップクリアランスを形成するニーディングディスクを有することを除いて、公知の二軸押出機であってよい。該公知の二軸押出機は、当該技術分野において通常、二軸混練機とも称されている。該公知の二軸押出機として、日本製鋼所（株）製のＴＥＸシリーズに代表される、混練性の優れたスクリューを有する連続式の二軸押出機を例示することができる。
【００２７】
本発明における「チップクリアランス」とは、図３に示すとおり、二軸押出機のシリンダーの内壁面に向き合うニーディングディスクの面と、該内壁面との間の間隙の中、最も小さい間隙を意味する。
【００２８】
本発明におけるオレフィン共重合体ゴム、オレフィン樹脂、および架橋助剤のような任意成分は、供給口６、７および８からそれぞれ別個に供給される。該共重合体ゴムおよび該樹脂は、可塑化混練部４において十分に溶融混練される。有機過酸化物はポンプ１０よって、動的架橋部５の上流部に、好ましくは連続的に、供給される。該共重合体ゴムと該樹脂と有機過酸化物とは、動的架橋部５において動的に（すなわち剪断応力下に）混練され、有機過酸化物の作用によって架橋反応が進行する。二軸押出機中で発生するガス状物質は、ベント口９から排出される。
【００２９】
本発明におけるオレフィン共重合体ゴムが、二軸押出機へ定量的に供給し難いベール状のような形状を有する場合、該共重合体ゴムを二軸押出機へ定量的に供給するために、二軸押出機の供給口を、該共重合体ゴムを破砕および／または軟化するため別の押出機の出口と連結してもよい。
【００３０】
本発明における二軸押出機の２本の軸の回転方向は、同方向または異方向である。二軸押出機として、温度をコントロールできる押出機が好ましい。
本発明におけるスクリュー３は、複数のセグメントから構成されている。該セグメントは、（１）混練物を移送するためのフルフライトセグメント（移送効率は大）と、（２）混練物を混練し且つ移送するための、複数枚の互いに重ね合わせられたディスクから構成されるニーディングセグメントとに分類される。ニーディングセグメントの作用は、それを構成する各ニーディングディスクの厚さと、隣り合うニーディングディスクとの関係によって決定されるところ、該関係の観点から、ニーディングセグメントは更に、（１）複数枚のニーディングディスクを、送り方向に９０°未満のたとえば４５°づつ順番にずらせて互いに重ね合わせた、混練物を混練し（混練効率は中）且つ上流側から下流側へ移送する（移送効率は中）ための送り方向のニーディングセグメント、（２）複数枚のニーディングディスクを、反送り方向に９０°未満のたとえば４５°づつ順番にずらせて互いに重ね合わせた、混練物を混練し（混練効率は中）且つ下流側から上流側へ移送する（移送効率は中）ための反送り方向のニーディングセグメント、および（３）複数枚のニーディングディスクを、９０°づつ順番にずらせて互いに重ね合わせた、混練物を上流側へも下流側へも移送せずに混練する（混練効率は大）中立のニーディングセグメント（図２参照）、に分類される。ちなみに、スクリュー３を構成するセグメントの過半数は、混練物を下流側へ移送する能力を持っていなければならないので、上記のニーディングセグメント（２）または（３）は、通常、全セグメントの一部である。
【００３１】
上記のニーディングディスクや、上記のフルフライトセグメントを構成するフルフライトディスクとして、２条のディスクおよび３条のディスクを例示することができる。図３のニーディングディスク１４は２条のディスクである。
【００３２】
本発明における二軸押出機の可塑化混練部において、混練物はニーディングセグメントによって、剪断応力下に二軸押出機の下流側へ移送される。混練状態が不適当であると、混練物と有機過酸化物との反応が不均一となり、その結果、外観および品質の良好な熱可塑性エラストマー組成物が得られない場合がある。
【００３３】
可塑化混練部は、混練状態を最適化する観点から、チップクリアランスが二軸押出機のシリンダー内径の１％以上であって１０％未満、好ましくは１.５％以上であって９％未満、更に好ましくは２％以上であって８％未満のニーディングディスクを、少なくとも２枚（したがって、二軸押出機の各軸に関しては少なくとも１枚）、通常２枚以上（したがって、二軸押出機の各軸に関しては１枚以上）であって２０００枚未満（したがって、二軸押出機の各軸に関しては１０００枚未満）、好ましくは５０枚以上（したがって、二軸押出機の各軸に関しては２５枚以上）であって３００枚未満（したがって、二軸押出機の各軸に関しては１５０枚未満）有する。チップクリアランスが１％未満であると、チップクリアランスを通過する混練物の量が少なくなり、混練状態が悪化する。また、チップクリアランスが１０％以上であると、チップクリアランスを通過する混練量は増加するものの、与えられる剪断応力が弱すぎ、混練状態が悪化する。
【００３４】
可塑化混練部の少なくとも２枚のニーディングディスクの１枚あたりの厚さとシリンダー内径との比は、好ましくは０.３以上であって１．５未満である。
【００３５】
可塑化混練部の混練温度は、オレフィン樹脂の溶融温度以上であり、通常１２０〜３００℃、好ましくは１４０〜２５０℃である。該温度が１２０℃より低いと良好な可塑化効果が得られず、３００℃を超えると動的架橋部における有機過酸化物との反応を制御し難くなる。
【００３６】
動的架橋部における混練は、有機過酸化物の反応を制御するために、できるだけ剪断発熱を抑えた温和な条件下で行われることが好ましい。したがって、動的架橋部は、チップクリアランスを通過する混練物の量を最小化することによってできるだけ剪断発熱を抑える観点から、チップクリアランスが二軸押出機のシリンダー内径の０.００１％以上であって１％未満、好ましくは０.００１％以上であって０．９％未満、更に好ましくは０.００１％以上であって０．８％未満のニーディングディスクを、少なくとも２枚（したがって、二軸押出機の各軸に関しては少なくとも１枚）、通常２枚以上（したがって、二軸押出機の各軸に関しては１枚以上）であって２０００枚未満（したがって、二軸押出機の各軸に関しては１０００枚未満）、好ましくは５０枚以上（したがって、二軸押出機の各軸に関しては２５枚以上）であって３００枚未満（したがって、二軸押出機の各軸に関しては１５０枚未満）有する。チップクリアランスが０.００１％未満であると、ニーディングディスクがシリンダー内壁へ接触する場合がある。該チップクリアランスが１％以上であると、多量の物質がクリアランス部を通過することによる剪断発熱のために、外観および品質の良好な熱可塑性エラストマー組成物が得られない場合がある。
【００３７】
動的架橋部の少なくとも２枚のニーディングディスクの１枚あたりの厚さとシリンダー内径との比は、好ましくは０．０５以上であって０.３未満である。
【００３８】
動的架橋部の温度は、有機過酸化物は二軸押出機の出口でほぼ完全に消費されていなければならないから、好ましくは１５０℃以上、より好ましくは１５０〜３００℃に設定され、混練物の温度は好ましくは１８０〜２９０℃、さらに好ましくは２００℃〜２８０℃である。混練物の温度が３００℃近くに達すると、熱による分解や劣化が生じ易くなり、その結果、外観の良好でない着色した熱可塑性エラストマー組成物が得られる場合がある。
【００３９】
本発明の製造方法で製造される熱可塑性エラストマー組成物は、射出成形、押出成形、カレンダー成形およびブロー成形のような成形によって、ボディパネル、サイドシールドおよび内装部品表皮のような自動車部品；電線被覆およびコネクターのような電気部品；靴底およびサンダルのような履物；ゴルフクラブグリップおよび水泳用フインのようなレジャー用品；防水シート、化粧剛板の被覆材、および建築用窓枠のような土木用および建材用部品；ガスケット；ならびにベルトのような種々の成形品に成形される。
【実施例】
【００４０】
以下に実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
実施例１
住友化学工業株式会社製の商品名がエスプレンＥＰＤＭ Ｅ６７０Ｆなるベール状の、エチレン単位の含有量が６６重量％、５−エチリデン−２−ノルボルネン単位の含有量が４．０重量％でムーニー粘度（ＭＬ1+4１００℃）が６３のエチレン−プロピレン−５−エチリデン−２−ノルボルネン共重合体（オレフィン共重合体ゴム）を、ゴム用の粉砕機で粉砕した。
得られた粉砕物を、第１の二軸押出機で軟化した後、該二軸押出機の出口と連結された第２の二軸押出機（図１参照）の供給口６から、８６．７重量部／時間の供給速度で連続的に供給した。
第２の二軸押出機供給口７から、住友化学工業株式会社製の商品名がノーブレン Ｄ１０１なる、メルトフローレート（２３０℃、２１FＮ荷重）が０．５ｇ／１０分のプロピレンの単独重合体（オレフィン樹脂）を、１３.３重量部／時間の供給速度で連続的に供給した。
第２の二軸押出機の供給口８から、精工化学社製の商品名がハイクロスＭ−Ｐなる、trimethylolpropane-trimethacrylate６６．７重量部とSiO2３３．３重量部との混合物（架橋助剤）を、０.３重量部／時間の供給速度で連続的に供給した。
【００４１】
第２の二軸押出機のポンプ１０から、化薬アクゾ株式会社製の商品名がＡＰＯ−1０Ｄなる、2,5-dimethyl-2,5-ditertialbuthylperoxyhexane１０重量部と、出光興産製の商品名がＰＷ−３８０なるパラフィンオイル９０重量部との混合物（有機過酸化物）を、３.２重量部／時間の供給速度で連続的に供給した（ＡＰＯ−1０Ｄ中の有機過酸化物含有量は１０重量％なので、実際の供給速度は０.３２重量部／時間）。
得られた熱可塑性エラストマー組成物のペレットから、ユニオンプラスチック製の、フルフライトタイプのスクリューとＴダイとを有するシリンダー内径が２５ｍｍの単軸押出機（ＵＳＶ型）にて、厚さ０．２ｍｍの押出シートを作製した。
該シートの外観を、ブツの個数・大きさを目視で観察することによって、「非常に優れる」、「優れる」、「やや劣る」、「劣る」、「非常に劣る」の５段階で評価した結果、「優れる」であった。
【００４２】
上記第２の二軸押出機の詳細は以下のとおりであった：
（１）日本製鋼所製の商品名がＴＥＸ６５αIIなる二軸押出機；
（２）シリンダー内径が６９ｍｍ、シリンダー長さとシリンダー内径との比（Ｌ／Ｄ）が５２．５；
（３）シリンダーの内側は、冷却用の水配管を有する；
（４）シリンダーの外側は、温度をコントロールするためのヒーターを有する；
（５）可塑化混練部のニーディングセグメントは下表１に示すものであり、動的架橋部のニーディングセグメントは下表２に示すものであった。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【表２】
【００４５】
実施例２
（１）オレフィン共重合体ゴムを、住友化学工業株式会社製の商品名がエスプレンＥＰＤＭ Ｅ６７３なる、エチレン単位の含有量が６６重量％、５−エチリデン−２−ノルボルネン単位の含有量が４．５重量％でムーニー粘度（ＭＬ1+4１００℃）が７８のエチレン−プロピレン−５−エチリデン−２−ノルボルネン共重合体に変更したこと、（２）オレフィン共重合体ゴムの供給速度を７０重量部／時間に変更したこと、（３）オレフィン樹脂を住友化学工業株式会社製の商品名がノーブレン ＡＨ１６１Ｃなる、エチレン単位の含有量が７重量％でメルトフローレート（２３０℃、２１Ｎ荷重）が３ｇ／１０分のプロピレン−エチレン共重合体に変更したこと、（４）オレフィン樹脂の供給速度を３０重量部／時間に変更したこと、（５）有機過酸化物の供給速度を２．４重量部／時間に変更したこと（実際の供給速度は０.２４重量部／時間）以外は実施例１と同様に行った。得られたシートの外観は「非常に優れる」であった。
【００４６】
比較例１
可塑化混練部のニーディングセグメントを下表３に示すものに、動的架橋部のニーディングセグメントを下表４に示すものに、それぞれ変更したこと以外は実施例１と同様に行った。得られたシートの外観は「劣る」であった。
【００４７】
【表３】
【００４８】
【表４】
比較例２
可塑化混練部のニーディングセグメントを表３に示すものに変更したこと以外は実施例１と同様に行った。得られたシートの外観は「非常に劣る」であった。
【００４９】
比較例３
可塑化混練部のニーディングセグメントを表３に示すものに、動的架橋部のニーディングセグメントを表４に示すものに、それぞれ変更したこと以外は実施例２と同様に行った。得られたシートの外観は「やや劣る」であった。
【００５０】
比較例４
可塑化混練部のニーディングセグメントを表３に示すものに変更したこと以外は実施例２と同様に行った。得られたシートの外観は「やや劣る」であった。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明における二軸押出機を例示した側面図である。
【図２】シリンダーの中に配置された、本発明におけるニーディングセグメントを例示した斜視図である。
【図３】二軸押出機の軸方向から見た、本発明におけるチップクリアランスを示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
［図１について］
１は二軸押出機；２はシリンダー；３はスクリュー；４は可塑化混練部；５は動的架橋部；６〜８は供給口；９ベント口；１０はポンプ; １１および１２はニーディングセグメントをそれぞれ示す。
［図２について］
２はシリンダー（その内壁のみを図示する）；１１又は１２はニーディングセグメント（２組のニーディングセグメント中の１組だけを図示する）；１３は押出機の軸（２本の中の１本だけ図示する）；１４はニーディングディスクをそれぞれ示す。
［図３について］
２はシリンダー（その内壁のみを図示する）；１３は押出機の軸；１４はニーディングディスク；１５はチップクリアランスをそれぞれ示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の大きさのチップクリアランスを形成するニーディングディスクを有する二軸押出機による、少なくともオレフィン共重合体ゴムとオレフィン樹脂と有機過酸化物とを用いた熱可塑性エラストマー組成物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特定の二軸押出機を用いた動的架橋による熱可塑性エラストマー組成物の製造方法として：
（１）特許文献１には、オレフィン系共重合体ゴムとオレフィン系プラスチックとを用いた熱可塑性エラストマー組成物の製造方法が開示されており；
（２）特許文献２には、ポリオレフィン樹脂および架橋されたゴムからなるオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物の製造方法が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記いずれの製造方法も、（１）各原料成分を混合機にて混合する工程、および（２）得られた混合物を二軸押出機に供給する工程からなる製造方法であるから、余分の工程（１）を有するという問題点を持っている。
【０００４】
本発明の目的は、上記工程（１）のような余分の工程を持たない、つまり、必須の原料成分を二軸押出機に直接供給してなる、外観および品質の良好な熱可塑性エラストマー組成物の製造方法を提供することである。
【特許文献１】米国特許第５８４７０５２号明細書
【特許文献２】米国特許第６５９９９８１号明細書
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者等は、上記工程（１）のような余分の工程を持たない熱可塑性エラストマー組成物の製造方法について鋭意検討してきた。その結果、特定の大きさのチップクリアランスを形成するニーディングディスクを有する二軸押出機を用いることによって、本発明の目的が達成されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
本発明は、以下の工程からなる熱可塑性エラストマー組成物の製造方法である：
（１）チップクリアランスが二軸押出機のシリンダー内径の１％以上であって１０％未満であるニーディングディスクを少なくとも２枚有する該二軸押出機の可塑化混練部に、少なくともオレフィン共重合体ゴムとオレフィン樹脂とを供給して溶融混練させ、溶融混練物を生成させる工程、および
（２）該溶融混練物を、チップクリアランスが該二軸押出機のシリンダー内径の１％未満であるニーディングディスクを少なくとも２枚有する該二軸押出機の動的架橋部において、該動的架橋部に有機過酸化物を供給し、動的架橋させる工程。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、必須の原料成分を二軸押出機に直接供給してなる、外観および品質の良好な熱可塑性エラストマー組成物の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明におけるオレフィン共重合体ゴムとは、エチレン単位および他のモノマー単位を含有する重合体であって、ＪＩＳ Ｋ−７１２１（１９８７）に従って測定した示差走査熱量測定曲線において、９０〜１７０℃の範囲に融解ピークが存在しない重合体を意味する。ここで、「単位」とは重合されたモノマーの単位を意味する。
【０００９】
上記の他のモノマーとして、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、および１−デセンのような炭素原子数３〜１０のα−オレフィン；ジシクロペンタジエン、５−エチリデン−２−ノルボルネン，１，４−ヘキサジエン、１，５−ジシクロオクタジエン、７−メチル−１，６−オクタジエン、および５−ビニル−２−ノルボルネンのような炭素原子数６〜１５の非共役ジエン；酢酸ビニルのようなビニルエステル化合物；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、およびメタクリル酸エチルのような不飽和カルボン酸エステル；アクリル酸、メタクリル酸、およびマレイン酸のような不飽和カルボン酸；１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、および２，３−ジメチル−１，３−ブタジエンのような炭素数４〜８の共役ジエン；並びに、これらモノマーの２以上の組合せを例示することができる。
【００１０】
オレフィン共重合体ゴムとして、公知の方法で製造することができる、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−１−ブテン共重合体、エチレン−１−ヘキセン共重合体、エチレン−１−オクテン共重合体、エチレン−プロピレン−１−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン−１−ヘキセン共重合体、エチレン−プロピレン−１−オクテン共重合体、エチレン−プロピレン−５−エチリデン−２−ノルボルネン共重合体、および、これら共重合体の２以上の組合せを例示することができる。
【００１１】
オレフィン共重合体ゴムは、熱可塑性エラストマー組成物の機械的強度の観点から、好ましくはエチレン−α−オレフィン共重合体またはエチレン−α−オレフィン−非共役ジエン共重合体である。該α−オレフィンは、入手容易性の観点から、好ましくはプロピレンまたは１−ブテンであり、より好ましくはプロピレンである。
【００１２】
上記の他のモノマーがα−オレフィンである場合、オレフィン共重合体ゴム中のエチレン単位の含有量とα−オレフィン単位の含有量との重量比率（エチレン単位の含有量／α−オレフィン単位の含有量）は、熱可塑性エラストマー組成物の柔軟性の観点から、好ましくは９０／１０〜３０／７０であり、より好ましくは８５／１５〜４５／５５である。
【００１３】
オレフィン共重合体ゴムは、熱可塑性エラストマー組成物の機械的強度の観点から、更に好ましくはエチレン−α−オレフィン−非共役ジエン共重合体であり、最も好ましくは、非共役ジエン単位の含有量が２〜２０重量％（該共重合体を１００重量％とする）であるエチレン−α−オレフィン−非共役ジエン共重合体である。該含有量が２重量％未満であると、熱可塑性エラストマー組成物の機械的強度が低下する場合があり、該含有量が２０重量％を超えると、熱可塑性エラストマー組成物の流動性が低下する場合がある。
【００１４】
オレフィン共重合体ゴムは、鉱物油軟化剤のような伸展油と組合せてもよい。該組合せは当該技術分野で油展ゴムといわれている。油展ゴム中の伸展油の含有量は、該共重合体ゴム１００重量部あたり、通常２０〜１５０重量部、好ましくは２０〜１３０重量部である。
【００１５】
オレフィン共重合体ゴムのムーニー粘度（ＭＬ1+4１００℃）は、好ましくは２０〜３５０、より好ましくは３０〜３００である。
【００１６】
本発明におけるオレフィン樹脂とは、（１）エチレンの単独重合体、または、（２）プロピレン単位８０〜１００重量％と、エチレン単位および炭素原子数４〜１０のα−オレフィン単位からなる群から選ばれる少なくとも１種の単位０から２０重量％とを含有する、プロピレンの単独重合体もしくはプロピレンとエチレン及び／又はα−オレフィンとの共重合体であって、該共重合体については、ＪＩＳＫ−７１２１（１９８７）に従って測定した示差走査熱量測定曲線において、０〜１７０℃の範囲に融解ピークが存在し、さらに、ＪＩＳ Ｋ−７１２２（１９８７）に従って求めた該融解ピークの転移熱量が５０〜１３０Ｊ／ｇである共重合体を意味する。該炭素原子数４〜１０のα−オレフィンとして、１−ブテンおよび１−ヘキセンを例示することができる。
【００１７】
上記定義（２）の共重合体として、公知の方法で製造することのできる、エチレン−１−ブテン共重合体、エチレン−１−オクテン共重合体、エチレン−１−ヘキセン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−１−ブテン共重合体、プロピレン−１−ヘキセン共重合体、プロピレン−１−オクテン共重合体、エチレン−プロピレン−１−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン−１−ヘキセン共重合体、エチレン−プロピレン−１−オクテン共重合体、および、これらの２以上の組合せを例示することができる。中でも、熱可塑性エラストマー組成物の耐熱性（形状保持性）の観点から、プロピレン単位８０〜１００重量％、より好ましくは９０〜１００重量％、更に好ましくは９５〜１００重量％と、エチレン単位および炭素原子数４〜１０のα−オレフィン単位からなる群から選ばれる少なくとも１種の単位０から２０重量％、より好ましくは０〜１０重量％、更に好ましくは０〜８重量％とを含有する、プロピレンの単独重合体もしくはプロピレンとエチレン及び／又はα−オレフィンとの共重合体が好ましい。
【００１８】
オレフィン樹脂の、ＪＩＳ Ｋ−７２１０（１９７６）に従って温度２３０℃または１９０℃、荷重２１．１８Ｎの条件で測定されるメルトフロ−レ−ト（ＭＦＲ）は、熱可塑性エラストマ−組成物の成形時における溶融性の観点から、好ましくは０．１〜２００ｇ／１０分であり、より好ましくは０．５〜５０ｇ／１０分である。
【００１９】
本発明の製造方法の工程（１）における、オレフィン共重合体ゴムの供給量は、通常５０〜９５重量部、好ましくは６５〜９３重量部、さらに好ましくは７０〜９０重量部であり、オレフィン樹脂の供給量は、通常５〜５０重量部、好ましくは７〜３５重量部、さらに好ましくは１０〜３０である（両者の合計を１００重量部とする）。オレフィン共重合体ゴムの供給量が９５重量部を超えると、熱可塑性エラストマー組成物の柔軟性が損なわれ、その結果、該組成物からなる成形品の弾性が劣る場合がある。オレフィン共重合体ゴムの供給量が５０重量部未満であると、熱可塑性エラストマー組成物の流動性が低下し、その結果、該組成物からなる成形品の外観が劣る場合がある。油展ゴムを用いる場合、上記のオレフィン共重合体ゴムの供給量は、該油展ゴムの量（つまり、オレフィン共重合体ゴムと伸展油とを組合せた量）を意味する。
【００２０】
本発明における有機過酸化物は通常、半減期が１分となる温度が１５０〜２８０℃の有機過酸化物である。該有機過酸化物として、ジクミルペルオキシド、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキシン−３、１，３−ビス（ｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン、１，１−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）バレレート、ベンゾイルペルオキシド、ｐ−クロロベンゾイルペルオキシド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、ｔ−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、ジアセチルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、ｔ−ブチルクミルペルオキシド、およびこれらの２以上の組合せを例示することができる。中でも、その取り扱いの容易性の観点から、２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサンが好ましい。
【００２１】
本発明の製造方法の工程（２）における有機過酸化物の供給量は、オレフィン共重合体ゴムおよびオレフィン樹脂の合計を１００重量部として、通常０．００１〜５重量部、好ましくは０．００５〜３重量部、より好ましくは０．０１〜１重量部である。該供給量が０．００１重量部未満であると、熱可塑性エラストマー組成物の圧縮永久ひずみに代表される機械的物性が低下する場合がある。該供給量が５重量部を超えると、熱可塑性エラストマー組成物の臭気が悪化する場合がある。
【００２２】
有機過酸化物自体は、液状でも粉体状でもかまわない。その分散性が非常に重要なので、有機過酸化物と、工程（２）における架橋反応に対して不活性な希釈剤（たとえば、無機フィラー、鉱物油および溶剤）との組合せが好ましい。中でも、パラフィンオイルを希釈剤とする組合せが、（ｉ）該希釈剤は取り扱い易い、（ｉｉ）該希釈剤は熱可塑性エラストマー組成物に対して不活性である、という観点から、好ましい。希釈剤は、有機過酸化物１重量部に対して、通常、１〜１９重量部用いられる。
【００２３】
本発明の工程（２）における架橋反応を均一かつ緩和に進めることによって熱可塑性エラストマー組成物の機械的特性を向上させるために、オレフィン共重合体ゴム、オレフィン樹脂および有機過酸化物のそれぞれを（特に、有機過酸化物を）、架橋助剤と組合せてもよい。架橋助剤として、Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド、トルイレンビスマレイミド、ｐ−キノンジオキシム、ニトロベンゼン、ジフェニルグアニジン、トリメチロールプロパン、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、およびアリルメタクリレートのような多官能性化合物を例示することができる。
【００２４】
架橋助剤の供給量は、オレフィン共重合体ゴムとオレフィン樹脂との合計を１００重量部として、０．０１〜４重量部、好ましくは０．０５〜２重量部である。供給量が０．０１重量部未満であると架橋助剤の効果が表れ難く、４重量部を超えると経済的に有利ではない。
【００２５】
オレフィン共重合体ゴム、オレフィン樹脂および有機過酸化物のそれぞれは、工程（２）における架橋反応が阻害されない限り、酸化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、離型剤、難燃剤、金属石鹸、ワックス、防かび剤、抗菌剤、フィラー、および発泡剤のような添加剤；または鉱物油軟化剤と組合せてもよいし、添加剤や鉱物油軟化剤はそれぞれ単独で、二軸押出機のどの供給口から供給してもよい。多量の鉱物油軟化剤を供給する場合、それを分割して複数の供給口から供給するのが好ましい。鉱物油軟化剤は、上記の伸展油として用いるのが好ましい。
【００２６】
本発明における二軸押出機は、それが特定の大きさのチップクリアランスを形成するニーディングディスクを有することを除いて、公知の二軸押出機であってよい。該公知の二軸押出機は、当該技術分野において通常、二軸混練機とも称されている。該公知の二軸押出機として、日本製鋼所（株）製のＴＥＸシリーズに代表される、混練性の優れたスクリューを有する連続式の二軸押出機を例示することができる。
【００２７】
本発明における「チップクリアランス」とは、図３に示すとおり、二軸押出機のシリンダーの内壁面に向き合うニーディングディスクの面と、該内壁面との間の間隙の中、最も小さい間隙を意味する。
【００２８】
本発明におけるオレフィン共重合体ゴム、オレフィン樹脂、および架橋助剤のような任意成分は、供給口６、７および８からそれぞれ別個に供給される。該共重合体ゴムおよび該樹脂は、可塑化混練部４において十分に溶融混練される。有機過酸化物はポンプ１０よって、動的架橋部５の上流部に、好ましくは連続的に、供給される。該共重合体ゴムと該樹脂と有機過酸化物とは、動的架橋部５において動的に（すなわち剪断応力下に）混練され、有機過酸化物の作用によって架橋反応が進行する。二軸押出機中で発生するガス状物質は、ベント口９から排出される。
【００２９】
本発明におけるオレフィン共重合体ゴムが、二軸押出機へ定量的に供給し難いベール状のような形状を有する場合、該共重合体ゴムを二軸押出機へ定量的に供給するために、二軸押出機の供給口を、該共重合体ゴムを破砕および／または軟化するため別の押出機の出口と連結してもよい。
【００３０】
本発明における二軸押出機の２本の軸の回転方向は、同方向または異方向である。二軸押出機として、温度をコントロールできる押出機が好ましい。
本発明におけるスクリュー３は、複数のセグメントから構成されている。該セグメントは、（１）混練物を移送するためのフルフライトセグメント（移送効率は大）と、（２）混練物を混練し且つ移送するための、複数枚の互いに重ね合わせられたディスクから構成されるニーディングセグメントとに分類される。ニーディングセグメントの作用は、それを構成する各ニーディングディスクの厚さと、隣り合うニーディングディスクとの関係によって決定されるところ、該関係の観点から、ニーディングセグメントは更に、（１）複数枚のニーディングディスクを、送り方向に９０°未満のたとえば４５°づつ順番にずらせて互いに重ね合わせた、混練物を混練し（混練効率は中）且つ上流側から下流側へ移送する（移送効率は中）ための送り方向のニーディングセグメント、（２）複数枚のニーディングディスクを、反送り方向に９０°未満のたとえば４５°づつ順番にずらせて互いに重ね合わせた、混練物を混練し（混練効率は中）且つ下流側から上流側へ移送する（移送効率は中）ための反送り方向のニーディングセグメント、および（３）複数枚のニーディングディスクを、９０°づつ順番にずらせて互いに重ね合わせた、混練物を上流側へも下流側へも移送せずに混練する（混練効率は大）中立のニーディングセグメント（図２参照）、に分類される。ちなみに、スクリュー３を構成するセグメントの過半数は、混練物を下流側へ移送する能力を持っていなければならないので、上記のニーディングセグメント（２）または（３）は、通常、全セグメントの一部である。
【００３１】
上記のニーディングディスクや、上記のフルフライトセグメントを構成するフルフライトディスクとして、２条のディスクおよび３条のディスクを例示することができる。図３のニーディングディスク１４は２条のディスクである。
【００３２】
本発明における二軸押出機の可塑化混練部において、混練物はニーディングセグメントによって、剪断応力下に二軸押出機の下流側へ移送される。混練状態が不適当であると、混練物と有機過酸化物との反応が不均一となり、その結果、外観および品質の良好な熱可塑性エラストマー組成物が得られない場合がある。
【００３３】
可塑化混練部は、混練状態を最適化する観点から、チップクリアランスが二軸押出機のシリンダー内径の１％以上であって１０％未満、好ましくは１.５％以上であって９％未満、更に好ましくは２％以上であって８％未満のニーディングディスクを、少なくとも２枚（したがって、二軸押出機の各軸に関しては少なくとも１枚）、通常２枚以上（したがって、二軸押出機の各軸に関しては１枚以上）であって２０００枚未満（したがって、二軸押出機の各軸に関しては１０００枚未満）、好ましくは５０枚以上（したがって、二軸押出機の各軸に関しては２５枚以上）であって３００枚未満（したがって、二軸押出機の各軸に関しては１５０枚未満）有する。チップクリアランスが１％未満であると、チップクリアランスを通過する混練物の量が少なくなり、混練状態が悪化する。また、チップクリアランスが１０％以上であると、チップクリアランスを通過する混練量は増加するものの、与えられる剪断応力が弱すぎ、混練状態が悪化する。
【００３４】
可塑化混練部の少なくとも２枚のニーディングディスクの１枚あたりの厚さとシリンダー内径との比は、好ましくは０.３以上であって１．５未満である。
【００３５】
可塑化混練部の混練温度は、オレフィン樹脂の溶融温度以上であり、通常１２０〜３００℃、好ましくは１４０〜２５０℃である。該温度が１２０℃より低いと良好な可塑化効果が得られず、３００℃を超えると動的架橋部における有機過酸化物との反応を制御し難くなる。
【００３６】
動的架橋部における混練は、有機過酸化物の反応を制御するために、できるだけ剪断発熱を抑えた温和な条件下で行われることが好ましい。したがって、動的架橋部は、チップクリアランスを通過する混練物の量を最小化することによってできるだけ剪断発熱を抑える観点から、チップクリアランスが二軸押出機のシリンダー内径の０.００１％以上であって１％未満、好ましくは０.００１％以上であって０．９％未満、更に好ましくは０.００１％以上であって０．８％未満のニーディングディスクを、少なくとも２枚（したがって、二軸押出機の各軸に関しては少なくとも１枚）、通常２枚以上（したがって、二軸押出機の各軸に関しては１枚以上）であって２０００枚未満（したがって、二軸押出機の各軸に関しては１０００枚未満）、好ましくは５０枚以上（したがって、二軸押出機の各軸に関しては２５枚以上）であって３００枚未満（したがって、二軸押出機の各軸に関しては１５０枚未満）有する。チップクリアランスが０.００１％未満であると、ニーディングディスクがシリンダー内壁へ接触する場合がある。該チップクリアランスが１％以上であると、多量の物質がクリアランス部を通過することによる剪断発熱のために、外観および品質の良好な熱可塑性エラストマー組成物が得られない場合がある。
【００３７】
動的架橋部の少なくとも２枚のニーディングディスクの１枚あたりの厚さとシリンダー内径との比は、好ましくは０．０５以上であって０.３未満である。
【００３８】
動的架橋部の温度は、有機過酸化物は二軸押出機の出口でほぼ完全に消費されていなければならないから、好ましくは１５０℃以上、より好ましくは１５０〜３００℃に設定され、混練物の温度は好ましくは１８０〜２９０℃、さらに好ましくは２００℃〜２８０℃である。混練物の温度が３００℃近くに達すると、熱による分解や劣化が生じ易くなり、その結果、外観の良好でない着色した熱可塑性エラストマー組成物が得られる場合がある。
【００３９】
本発明の製造方法で製造される熱可塑性エラストマー組成物は、射出成形、押出成形、カレンダー成形およびブロー成形のような成形によって、ボディパネル、サイドシールドおよび内装部品表皮のような自動車部品；電線被覆およびコネクターのような電気部品；靴底およびサンダルのような履物；ゴルフクラブグリップおよび水泳用フインのようなレジャー用品；防水シート、化粧剛板の被覆材、および建築用窓枠のような土木用および建材用部品；ガスケット；ならびにベルトのような種々の成形品に成形される。
【実施例】
【００４０】
以下に実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
実施例１
住友化学工業株式会社製の商品名がエスプレンＥＰＤＭ Ｅ６７０Ｆなるベール状の、エチレン単位の含有量が６６重量％、５−エチリデン−２−ノルボルネン単位の含有量が４．０重量％でムーニー粘度（ＭＬ1+4１００℃）が６３のエチレン−プロピレン−５−エチリデン−２−ノルボルネン共重合体（オレフィン共重合体ゴム）を、ゴム用の粉砕機で粉砕した。
得られた粉砕物を、第１の二軸押出機で軟化した後、該二軸押出機の出口と連結された第２の二軸押出機（図１参照）の供給口６から、８６．７重量部／時間の供給速度で連続的に供給した。
第２の二軸押出機供給口７から、住友化学工業株式会社製の商品名がノーブレン Ｄ１０１なる、メルトフローレート（２３０℃、２１FＮ荷重）が０．５ｇ／１０分のプロピレンの単独重合体（オレフィン樹脂）を、１３.３重量部／時間の供給速度で連続的に供給した。
第２の二軸押出機の供給口８から、精工化学社製の商品名がハイクロスＭ−Ｐなる、trimethylolpropane-trimethacrylate６６．７重量部とSiO2３３．３重量部との混合物（架橋助剤）を、０.３重量部／時間の供給速度で連続的に供給した。
【００４１】
第２の二軸押出機のポンプ１０から、化薬アクゾ株式会社製の商品名がＡＰＯ−1０Ｄなる、2,5-dimethyl-2,5-ditertialbuthylperoxyhexane１０重量部と、出光興産製の商品名がＰＷ−３８０なるパラフィンオイル９０重量部との混合物（有機過酸化物）を、３.２重量部／時間の供給速度で連続的に供給した（ＡＰＯ−1０Ｄ中の有機過酸化物含有量は１０重量％なので、実際の供給速度は０.３２重量部／時間）。
得られた熱可塑性エラストマー組成物のペレットから、ユニオンプラスチック製の、フルフライトタイプのスクリューとＴダイとを有するシリンダー内径が２５ｍｍの単軸押出機（ＵＳＶ型）にて、厚さ０．２ｍｍの押出シートを作製した。
該シートの外観を、ブツの個数・大きさを目視で観察することによって、「非常に優れる」、「優れる」、「やや劣る」、「劣る」、「非常に劣る」の５段階で評価した結果、「優れる」であった。
【００４２】
上記第２の二軸押出機の詳細は以下のとおりであった：
（１）日本製鋼所製の商品名がＴＥＸ６５αIIなる二軸押出機；
（２）シリンダー内径が６９ｍｍ、シリンダー長さとシリンダー内径との比（Ｌ／Ｄ）が５２．５；
（３）シリンダーの内側は、冷却用の水配管を有する；
（４）シリンダーの外側は、温度をコントロールするためのヒーターを有する；
（５）可塑化混練部のニーディングセグメントは下表１に示すものであり、動的架橋部のニーディングセグメントは下表２に示すものであった。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【表２】
【００４５】
実施例２
（１）オレフィン共重合体ゴムを、住友化学工業株式会社製の商品名がエスプレンＥＰＤＭ Ｅ６７３なる、エチレン単位の含有量が６６重量％、５−エチリデン−２−ノルボルネン単位の含有量が４．５重量％でムーニー粘度（ＭＬ1+4１００℃）が７８のエチレン−プロピレン−５−エチリデン−２−ノルボルネン共重合体に変更したこと、（２）オレフィン共重合体ゴムの供給速度を７０重量部／時間に変更したこと、（３）オレフィン樹脂を住友化学工業株式会社製の商品名がノーブレン ＡＨ１６１Ｃなる、エチレン単位の含有量が７重量％でメルトフローレート（２３０℃、２１Ｎ荷重）が３ｇ／１０分のプロピレン−エチレン共重合体に変更したこと、（４）オレフィン樹脂の供給速度を３０重量部／時間に変更したこと、（５）有機過酸化物の供給速度を２．４重量部／時間に変更したこと（実際の供給速度は０.２４重量部／時間）以外は実施例１と同様に行った。得られたシートの外観は「非常に優れる」であった。
【００４６】
比較例１
可塑化混練部のニーディングセグメントを下表３に示すものに、動的架橋部のニーディングセグメントを下表４に示すものに、それぞれ変更したこと以外は実施例１と同様に行った。得られたシートの外観は「劣る」であった。
【００４７】
【表３】
【００４８】
【表４】
比較例２
可塑化混練部のニーディングセグメントを表３に示すものに変更したこと以外は実施例１と同様に行った。得られたシートの外観は「非常に劣る」であった。
【００４９】
比較例３
可塑化混練部のニーディングセグメントを表３に示すものに、動的架橋部のニーディングセグメントを表４に示すものに、それぞれ変更したこと以外は実施例２と同様に行った。得られたシートの外観は「やや劣る」であった。
【００５０】
比較例４
可塑化混練部のニーディングセグメントを表３に示すものに変更したこと以外は実施例２と同様に行った。得られたシートの外観は「やや劣る」であった。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明における二軸押出機を例示した側面図である。
【図２】シリンダーの中に配置された、本発明におけるニーディングセグメントを例示した斜視図である。
【図３】二軸押出機の軸方向から見た、本発明におけるチップクリアランスを示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
［図１について］
１は二軸押出機；２はシリンダー；３はスクリュー；４は可塑化混練部；５は動的架橋部；６〜８は供給口；９ベント口；１０はポンプ; １１および１２はニーディングセグメントをそれぞれ示す。
［図２について］
２はシリンダー（その内壁のみを図示する）；１１又は１２はニーディングセグメント（２組のニーディングセグメント中の１組だけを図示する）；１３は押出機の軸（２本の中の１本だけ図示する）；１４はニーディングディスクをそれぞれ示す。
［図３について］
２はシリンダー（その内壁のみを図示する）；１３は押出機の軸；１４はニーディングディスク；１５はチップクリアランスをそれぞれ示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程からなる熱可塑性エラストマー組成物の製造方法：
（１）チップクリアランスが二軸押出機のシリンダー内径の１％以上であって１０％未満であるニーディングディスクを少なくとも２枚有する該二軸押出機の可塑化混練部に、少なくともオレフィン共重合体ゴムとオレフィン樹脂とを供給して溶融混練させ、溶融混練物を生成させる工程、および
（２）該溶融混練物を、チップクリアランスが該二軸押出機のシリンダー内径の１％未満であるニーディングディスクを少なくとも２枚有する該二軸押出機の動的架橋部において、該動的架橋部に有機過酸化物を供給し、動的架橋させる工程。
【請求項２】
可塑化混練部の少なくとも２枚のニーディングディスクの１枚あたりの厚さとシリンダー内径との比が０.３以上であるクレーム１記載の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。
【請求項３】
動的架橋部の少なくとも２枚のニーディングディスクの１枚あたりの厚さとシリンダー内径との比が０.３未満であるクレーム１記載の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。
【請求項４】
オレフィン共重合体ゴム、オレフィン樹脂および有機過酸化物の量が、前２者の合計量を１００重量部としてそれぞれ、５０〜９５重量部、５〜５０重量部および０．００１〜５重量部であるクレーム１記載の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。
【請求項５】
オレフィン共重合体ゴムが、エチレン−α−オレフィン−非共役ジエン共重合体であるクレーム１記載の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。
【請求項６】
オレフィン共重合体ゴムのムーニー粘度（ＭＬ1+4１００℃）が２０〜３５０であるクレーム１記載の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。
【請求項７】
オレフィン樹脂が、プロピレン単位８０〜１００重量％と、エチレン単位および炭素原子数４〜１０のα−オレフィン単位からなる群から選ばれる少なくとも１種の単位０から２０重量％とを含有する、プロピレンの単独重合体またはプロピレンとエチレン及び／又はα−オレフィンとの共重合体であるクレーム１記載の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法（プロピレン単位と、エチレン単位と、α−オレフィン単位との合計を１００重量％とする）。
【請求項１】
以下の工程からなる熱可塑性エラストマー組成物の製造方法：
（１）チップクリアランスが二軸押出機のシリンダー内径の１％以上であって１０％未満であるニーディングディスクを少なくとも２枚有する該二軸押出機の可塑化混練部に、少なくともオレフィン共重合体ゴムとオレフィン樹脂とを供給して溶融混練させ、溶融混練物を生成させる工程、および
（２）該溶融混練物を、チップクリアランスが該二軸押出機のシリンダー内径の１％未満であるニーディングディスクを少なくとも２枚有する該二軸押出機の動的架橋部において、該動的架橋部に有機過酸化物を供給し、動的架橋させる工程。
【請求項２】
可塑化混練部の少なくとも２枚のニーディングディスクの１枚あたりの厚さとシリンダー内径との比が０.３以上であるクレーム１記載の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。
【請求項３】
動的架橋部の少なくとも２枚のニーディングディスクの１枚あたりの厚さとシリンダー内径との比が０.３未満であるクレーム１記載の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。
【請求項４】
オレフィン共重合体ゴム、オレフィン樹脂および有機過酸化物の量が、前２者の合計量を１００重量部としてそれぞれ、５０〜９５重量部、５〜５０重量部および０．００１〜５重量部であるクレーム１記載の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。
【請求項５】
オレフィン共重合体ゴムが、エチレン−α−オレフィン−非共役ジエン共重合体であるクレーム１記載の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。
【請求項６】
オレフィン共重合体ゴムのムーニー粘度（ＭＬ1+4１００℃）が２０〜３５０であるクレーム１記載の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。
【請求項７】
オレフィン樹脂が、プロピレン単位８０〜１００重量％と、エチレン単位および炭素原子数４〜１０のα−オレフィン単位からなる群から選ばれる少なくとも１種の単位０から２０重量％とを含有する、プロピレンの単独重合体またはプロピレンとエチレン及び／又はα−オレフィンとの共重合体であるクレーム１記載の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法（プロピレン単位と、エチレン単位と、α−オレフィン単位との合計を１００重量％とする）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−１５０９３６（Ｐ２００６−１５０９３６Ａ）
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２３９４３６（Ｐ２００５−２３９４３６）
【出願日】平成１７年８月２２日（２００５．８．２２）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【出願人】（０００００４２１５）株式会社日本製鋼所 (840)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月２２日（２００５．８．２２）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【出願人】（０００００４２１５）株式会社日本製鋼所 (840)
【Ｆターム（参考）】
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