JP2002166418A

JP2002166418A - 熱可塑性エラストマー組成物パウダーの製造方法

Info

Publication number: JP2002166418A
Application number: JP2001284652A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Takei; 豪志武井; Hikari Shimizu; 光清水
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2001-09-19
Publication date: 2002-06-11

Abstract

(57)【要約】【課題】水中カット方式により、生産性を低下させず
に球換算平均粒子径が５００μｍ以下の熱可塑性エラス
トマー組成物パウダーを製造することができる製造方法
を提供する。【解決手段】水中カット方式により、球換算平均粒子
径５００μｍ以下の熱可塑性エラストマー組成物パウダ
ーを製造する方法であって、下記の（ａ）〜（ｃ）の条
件を充足する熱可塑性エラストマー組成物パウダーの製
造方法。（ａ）：ダイス通過直前の熱可塑性エラストマー組成物
の温度が１２０〜２２０℃であること（ｂ）：ダイスの温度が２３０〜３５０℃であること（ｃ）：ダイス孔径が０．３６ｍｍ以下であること

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性エラスト
マー組成物パウダーの製造方法に関するものである。更
に詳しくは、本発明は、水中カット方式により、生産性
を低下させずに球換算平均粒子径が５００μｍ以下の熱
可塑性エラストマー組成物パウダーを製造する方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、表面に皮しぼ、ステッチ等の複雑
な凹凸模様を有するシート状の成形体は、自動車内装部
品などの表皮材として用いられている。このような成形
体として、塩化ビニル系組成物パウダーが粉末成形され
てなる成形体が使用されている。しかしながら、かかる
成形体は焼却処分するに際して塩化水素ガスなどを発生
する等の問題があり、その代替品が求められており、こ
の代替品として、たとえばエチレン・α―オレフィン系
ゴムとポリオレフィン系樹脂との熱可塑性エラストマー
組成物からなり、該組成物を冷凍粉砕法等の機械的粉砕
法により粉砕されてなる熱可塑性エラストマー組成物パ
ウダーが提案されている（たとえば、特開平５−１１８
３号公報、特開平５−５０５０号公報等を参照）。

【０００３】しかしながら、かかる熱可塑性エラストマ
ー組成物パウダーは複雑な形状を持つが故に流下特性に
劣るため、複雑な形状の成形体、たとえば狭くて高い凸
部を有する成形体などを製造する際に、該凸部のエッジ
にピンホールや欠肉などの外観不良を生じるという問題
があった。さらには、熱可塑性エラストマー組成物を一
旦「ペレット」状にした後、機械的に粉砕するため、該熱
可塑性エラストマー組成物パウダーの製造には、二段階
の別々の工程が必要であった。

【０００４】このような問題を解決するものとして、ス
トランドカット方式、水中カット方式等の方法で製造さ
れてなる、特定の溶融特性及び粉体性状を有する熱可塑
性エラストマー組成物パウダーが知られている（たとえ
ば、特開平８−２２５６５４号公報、特開平１０−８１
７９３号公報等を参照）。

【０００５】ここで、ストランドカット方式とは、溶融
状態の該熱可塑性エラストマー組成物を押出機出口に設
けられたダイス中の孔を通して空気中に押出してストラ
ンド状とし、これを水等の媒体を通して冷却した後に、
高速回転カッター刃等で切断することにより該熱可塑性
エラストマー組成物パウダーを製造する方式である。し
かしながら、該熱可塑性エラストマー組成物が、溶融性
に優れる場合（すなわち溶融粘度が低い場合）、あるい
は柔軟性に優れる場合（すなわちエチレン・α−オレフ
ィン系ゴム等のゴム質重合体を多く含有する場合）、製
造時にミスカットやストランド切れ等の不具合が頻発
し、該熱可塑性エラストマー組成物パウダーの生産性が
低下するという問題点があった。生産性を向上するため
に、たとえばストランド数を増加する等の方策を施して
も、製造開始時に溶融状態のストランドが互着したり、
冷却後のストランドが容易に物理的に絡みやすいため、
生産性は向上しないという問題点があった。

【０００６】また、水中カット方式とは、溶融状態の熱
可塑性エラストマー組成物をダイス中の孔を通して水中
に吐出し、ダイス面に沿って回転するカッター刃を使用
して連続的に切断し、該切断物を水とともに搬送し、遠
心乾燥機等を用いて付着している水を除いて該熱可塑性
エラストマー組成物パウダーを製造する方式である。

【０００７】この方式で得られる特定の溶融特性及び粉
体特性を有する熱可塑性エラストマー組成物パウダーを
用いて粉末スラッシュ成形法等の粉末成形法により成形
体を製造した場合、該粉末成形法により製造される成形
体の肉厚を１．０ｍｍ程度以下の薄厚に制御するために
は、該熱可塑性エラストマー組成物のパウダーの球換算
平均粒子径を５００μｍ以下にする必要がある。

【０００８】しかし、該水中カット方式で、球換算平均
粒子径が５００μｍ以下の熱可塑性エラストマー組成物
パウダーを製造する場合、ダイス表面は絶えず水に曝さ
れ冷却されるため、溶融状態の熱可塑性エラストマー組
成物が孔内で固化し、目詰まりを発生するため、生産性
が低下するという問題があった。

【０００９】詳しくは、該水中カット方式の製造による
パウダーの粒子径（Ｒ_α）は、下記（１）式の関係に
あり、パウダーの粒子径が細かいものを製造しようとす
る場合、製造条件として孔１ケあたりの平均原料吐出量
（Ｍ）を低減させ、切断速度（Ｐ）を増大させても、目
詰まり率（α）が上がるため生産性が低下するという問
題があった。Ｒ_α＝{Ｍ／（π×Ｄ×Ｐ）／（１−α）×１０¹⁴}^1/3…（１）Ｍ：孔１ケあたりの平均原料吐出量（ｇ／時間
／孔）Ｄ：熱可塑性エラストマー組成物の密度（ｋｇ
／ｍ³）Ｐ：切断速度（回／分） α×１００：目詰まり率（％）Ｒ_α ：目詰まり率がαの場合のパウダー粒子径
（μｍ）ここで、孔１ケあたりの平均原料吐出量とは、該パウダ
ー製造プロセスの全体のダイス吐出量を、ダイス孔数で
単純に分割したものである。また、切断速度とは、ダイ
ス孔から押出される熱可塑性エラストマー組成物を単位
時間あたりに切断する回数のことであり、カッターの回
転速度とカッター回転部に取りつけられた刃の数とをか
け合わせた値である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、本発明が解
決しようとする課題は、水中カット方式により生産性を
低下させずに球換算平均粒子径が５００μm以下の熱可
塑性エラストマー組成物パウダーを製造する方法を提供
する点に存する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、水
中カット方式により、球換算平均粒子径５００μｍ以下
の熱可塑性エラストマー組成物パウダーを製造する方法
であって、下記の（ａ）〜（ｃ）の条件を充足する熱可
塑性エラストマー組成物パウダーの製造方法に係るもの
である。（ａ）：ダイス通過直前の熱可塑性エラストマー組成物
の温度が１２０〜２２０℃であること（ｂ）：ダイスの温度が２３０〜３５０℃であること（ｃ）：ダイス孔径が０．３６ｍｍ以下であること

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の熱可塑性エラストマー組
成物における熱可塑性エラストマーとしては、たとえば
オレフィン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑
性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマ
ー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマーなどがあげ
られる。

【００１３】オレフィン系熱可塑性エラストマーとして
は、たとえばエチレン及びα−オレフィンの共重合体ゴ
ム、プロピレン及び炭素数４以上のα−オレフィンの共
重合体ゴム、共役ジエン系重合体、共役ジエン系重合体
の水添物などがあげられる。

【００１４】エチレン及びα−オレフィンの共重合体ゴ
ムにおけるα−オレフィンとしては、プロピレン、１−
ブテン、３−メチル−１−ブテンなどの炭素原子数３〜
１０のα−オレフィンが通常用いられる。これらのα−
オレフィンはそれぞれ単独又は２種以上を組合わせて用
いられ、たとえばプロピレンと炭素数４以上のα−オレ
フィンとを組合わせて用いられてもよい。

【００１５】かかるエチレン及びα−オレフィンの共重
合体ゴムにおけるエチレン単位の含有量は通常５〜９５
重量％、好ましくは１０〜８５重量部程度であり、α−
オレフィン含有量は通常５〜９５重量％、好ましくは１
０〜８５重量％である。エチレン単位含有量、α−オレ
フィン単位含有量は¹³Ｃ−ＮＭＲ法、赤外線吸光分光法
などの方法により測定することができる。

【００１６】かかるエチレン及びα−オレフィンの共重
合体ゴムは、他の単量体単位を含有していてもよい。他
の単量体としては、たとえば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、５−ビニル−２−ノルボルネン、ジ
ビニルベンゼンなどの炭素原子数５〜１５の非共役ジエ
ン、酢酸ビニルなどのビニルエステル化合物、メタクリ
ル酸メチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸メチル、
アクリル酸エチル、アクリル酸ブチルなどのエチレン性
不飽和カルボン酸エステル化合物、アクリロニトリル、
メタクリロニトリルなどのビニルニトリル化合物などが
あげられる。これらの他の単量体単位はそれぞれ１種又
は２種以上を組合わせて用いられる。

【００１７】かかるエチレン及びα−オレフィンの共重
合体ゴムとしては、たとえばエチレン・プロピレン共重
合体ゴム、エチレン・１−ブテン共重合体ゴム、エチレ
ン・１−ヘキセン共重合体ゴム、エチレン・１−オクテ
ン共重合体ゴム、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ゴム（ＥＰＤＭ）、プロ
ピレン・１−ブテン・エチレン共重合体ゴム、プロピレ
ン・１−ヘキセン・エチレン共重合体ゴム、プロピレン
・１−オクテン・エチレン共重合体ゴムなどがあげられ
る。

【００１８】かかるエチレン及びα−オレフィンの共重
合体ゴムの中でも、エチレンとプロピレンと炭素数４以
上のα−オレフィンとの共重合体ゴムは、キシレン溶媒
による極限粘度［η］が０．３ｄｌ／ｇ以上であること
が、得られた成形体において粘着感が生じない点で、好
ましい。かかるエチレン及びα−オレフィンの共重合体
ゴムは、架橋されていてもよい。

【００１９】プロピレン及び炭素数４以上のα−オレフ
ィンの共重合体ゴムにおけるα−オレフィンとしては、
たとえば１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン、３
−メチル−１−ブテンなどの炭素原子数４〜１０のα−
オレフィンなどがあげられる。これらのα−オレフィン
はそれぞれ単独又は２種以上を組合わせて用いられる。
かかるプロピレン及び炭素数４以上のα−オレフィンの
共重合体ゴムは、他の単量体単位を含有していてもよ
い。他の単量体としては、エチレン及びα−オレフィン
の共重合体ゴムにおいて上記したと同様の他の単量体が
あげられる。

【００２０】かかるプロピレン及び炭素数４以上のα−
オレフィンの共重合体ゴムは、キシレン溶媒による極限
粘度［η］が０．３ｄｌ／ｇ以上であることが、得られ
た成形体において粘着感が生じない点で、好ましい。

【００２１】かかるプロピレン及び炭素数４以上のα−
オレフィンの共重合体ゴムとしては、たとえばプロピレ
ン・１−ブテン共重合体ゴム、プロピレン・１−ヘキセ
ン共重合体ゴム、プロピレン・１−オクテン共重合体ゴ
ムなどがあげられる。かかるプロピレン及び炭素数４以
上のα−オレフィンの共重合体ゴムは、架橋されていて
もよい。

【００２２】共役ジエン系重合体とは、少なくとも１種
類の共役ジエンの重合体であって、共役ジエンとして
は、たとえば１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３
−ブタジエン（イソプレン）、１，３−ペンタジエン、
２，３−ジメチルブタジエンなどの炭素数４〜８の共役
ジエンなどがあげられる。かかる共役ジエン単位は１種
であってもよいし、２種以上であってもよい。共役ジエ
ン系重合体は、他の単量体単位を含有していてもよい。
他の単量体としては、たとえばアクリル酸メチル、メタ
クリル酸メチルなどのエステル基を有するビニル化合物
などがあげられる。かかる共役ジエン系重合体として
は、たとえばポリブタジエン、ポリイソプレンなどがあ
げられる。

【００２３】共役ジエン系重合体の水添物とは、共役ジ
エン系重合体が水添された構造の重合体であって、たと
えば水添ポリブタジエン、水添ポリイソプレンなどがあ
げられる。

【００２４】共役ジエン系重合体の水添物には、水添さ
れた共役ジエン単位が存在し、該単位には炭素数２以上
の側鎖を有する単位も存在するが、かかる水添された共
役ジエン単位のうちの６０％以上の単位が炭素数２以上
の側鎖を有する共役ジエン単位であることが、熱可塑性
エラストマー組成物がポリオレフィン樹脂を含有する場
合に得られる成形体の柔軟性及び耐折り曲げ白化性に優
れる点で好ましい。共役ジエン系重合体の水添物は、炭
素数２以上の側鎖を有する共役ジエン単位の割合が異な
る２以上のブロックから構成されていてもよい。

【００２５】スチレン系熱可塑性エラストマーとして
は、たとえばビニル芳香族化合物及び共役ジエンの共重
合体ゴム及びその水添物などがあげられる。

【００２６】ビニル芳香族化合物としては、たとえばス
チレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレンなど
の炭素数８〜１２のビニル芳香族化合物などがあげられ
る。共役ジエンとしては、共役ジエン系重合体において
上記したと同様の炭素数４〜８の共役ジエンなどがあげ
られる。かかる共役ジエンは１種であってもよいし、２
種以上を組合わせて用いられてもよい。

【００２７】ビニル芳香族化合物及び共役ジエンの共重
合体としては、たとえばスチレン・ブタジエン共重合体
ゴム、スチレン・イソプレン共重合体ゴム、スチレン・
ブタジエン・イソプレン共重合体ゴムなどがあげられ、
これらは公知の方法により製造することができる。

【００２８】ビニル芳香族化合物及び共役ジエンの共重
合体は、構成の異なる２以上のブロックから構成されて
いてもよい。かかる２以上のブロックから構成されてい
るビニル芳香族化合物及び共役ジエンの共重合体として
は、たとえばスチレン単独重合体ブロック−ブタジエン
単独重合体ブロック−スチレン単独重合体ブロックから
なる構造の共重合体ゴム（一般にＳＢＳと称され
る。）、スチレンとブタジエンとがランダムに配列した
構造の共重合体ゴム（スチレン・ブタジエンランダム共
重合体、一般にＳＢＲと称される。）などがあげられ
る。また、スチレン単独重合体ブロック−スチレン・ブ
タジエン共重合体ブロック−スチレン単独重合体ブロッ
クからなる構造の共重合体ゴムもあげられ、かかる共重
合体ゴムにおいてスチレン・ブタジエン共重合体ゴムは
スチレンとブタジエンとがランダムに共重合した構造の
ブロックであってもよいし、スチレン単位の含有量が徐
々に増加するテーパー状ブロックであってもよい。

【００２９】ビニル芳香族化合物及び共役ジエンの共重
合体ゴムの水添物としては、ビニル芳香族化合物及び共
役ジエンの共重合体ゴムを水素添加処理して共役ジエン
単位が水素添加されて得られるものがあげられ、たとえ
ば水添スチレン・ブタジエン共重合体ゴム、水添スチレ
ン・イソプレン共重合体ゴム、水添スチレン・ブタジエ
ン・イソプレン共重合体ゴムなどがあげられる。

【００３０】かかる水添物は、構成の異なる２以上のブ
ロックから構成されていてもよい。かかる２以上のブロ
ックから構成されているビニル芳香族化合物及び共役ジ
エンの共重合体としては、たとえばスチレン単独重合体
ブロック−水添ブタジエン単独重合体ブロック−スチレ
ン単独重合体ブロックからなる構造の共重合体ゴムの水
添物（一般にはＳＥＢＳと称される。）などがあげられ
る。またスチレン単独重合体ブロック−水添ブタジエン
・スチレン共重合体ブロック−スチレン単独重合体ブロ
ックからなる構造の共重合体ゴムの水添物もあげられ、
かかる共重合体ゴムの水添物において水添ブタジエン・
スチレン共重合体ブロックは水添ブタジエンとスチレン
とがランダムに共重合した構造のブロックであってもよ
いし、スチレン単位の含有量が徐々に増加するテーパー
状ブロックであってもよい。

【００３１】かかる水添物は、スチレン・ブタジエンラ
ンダム共重合体（一般にはＨＳＢＲと称される。）であ
ってもよい。

【００３２】かかる水添物において、架橋されていない
場合には、共役ジエン単位のうちの８０％以上が水添さ
れていることが好ましく、９０％以上が水添されている
ことがさらに好ましい。水添率が８０％未満であると、
得られる成形体は耐熱性（耐黄変性）に劣る場合があ
る。また、水添された共役ジエン単位のうちの６０％以
上の単位が炭素数２以上の側鎖を有する共役ジエン単位
であることが、熱可塑性エラストマー組成物がポリオレ
フィン樹脂を含有する場合に得られる成形体の柔軟性、
耐傷付き性、強度、透明性などの点で好ましい。

【００３３】かかるビニル芳香族化合物及び共役ジエン
の共重合体ゴムの水添物は、たとえば特開平２−３６２
４４号公報、特開平３−７２５１２号公報、特開平３−
７２５１２３号公報、特開平７−１１８３３５号公報、
特開昭５６−３８３３８号公報、特開昭６１−６０７３
９号公報などに記載された方法で製造することができ
る。

【００３４】ビニル芳香族化合物及び共役ジエンの共重
合体ゴムやその水添物におけるビニル芳香族化合物単位
の含有量は５０重量％以下、さらには２０重量％以下で
あることが、柔軟性に優れた成形体が得られる点で好ま
しい。含有量が５０重量％を超えると、得られる成形体
の強度が不十分となる傾向にある。

【００３５】ビニル芳香族化合物及び共役ジエンの共重
合体ゴムやその水添物は、１種以上の官能基が導入され
た変性体であってもよい。官能基としては、たとえばカ
ルボキシル基、酸無水物基、水酸基、エポキシ基、アミ
ノ基、ハロゲン原子を含有する官能基、及びこれらの官
能基から誘導されるエステル基、アミド基などのような
官能基などがあげられる。かかる官能基は、共重合体ゴ
ムを製造する際の重合時に導入することもできるし、重
合により得られた共重合体ゴムに導入することもできる
し、水添後の水添物に導入することもできる。

【００３６】本発明における熱可塑性エラストマーは、
ＪＩＳＫ−７２１０に準拠して２３０℃、荷重２．１
６ｋｇｆで測定したメルトフローレート（ＭＦＲ）は、
通常０．１〜２００ｇ／１０分、好ましくは１〜１００
ｇ／１０分である。ＭＦＲが０．１ｇ／１０分未満であ
ると、本発明における熱可塑性エラストマーパウダーの
溶融成形性に劣り、２００ｇ／１０分を超えると得られ
る成形体の強度が劣る場合がある。

【００３７】本発明における熱可塑性エラストマーとは
Ｘ線構造解析法により求められる結晶化度が５０％未満
のものを指す。

【００３８】本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、
ポリオレフィン系樹脂を含有していてもよい。ポリオレ
フィン系樹脂を含有することにより、熱可塑性エラスト
マー組成物の強度を調整したり、溶融粘度を調整して成
形性をコントロールしたり、得られる成形体に耐熱保持
性を付与することができる。

【００３９】ポリオレフィン系樹脂は、高い結晶性を有
する重合体であって、オレフィンの少なくとも１種の重
合体又は共重合体である。オレフィンとしては、たとえ
ばエチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、
１−オクテンなどの炭素原子数２〜８のオレフィンなど
があげられる。オレフィン系樹脂としては、たとえばポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリ（１−ブテン）、プ
ロピレンと炭素原子数４以上のα−オレフィン、たとえ
ば１−ブテンとの共重合体などがあげられる。かかるポ
リオレフィン系樹脂はそれぞれ単独又は２種以上を組合
わせて用いられる。

【００４０】ポリオレフィン系樹脂は、エチレン及び炭
素原子数３〜８のα−オレフィンから選ばれる２種以上
のオレフィンが２段階以上で共重合された共重合体であ
ってもよい。かかる共重合体としては、たとえば第一段
階でプロピレンを単独重合させ、第二段階でプロピレン
とエチレンとを共重合させて得られる共重合体、第二段
階でプロピレンと炭素原子数４以上のα−オレフィンと
を共重合させて得られる共重合体などがあげられる。

【００４１】ポリオレフィン系樹脂は、他の単量体単位
を含有していてもよい。他の単量体としては、たとえば
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、５−ビニ
ル−２−ノルボルネン、ジビニルベンゼンなどの炭素原
子数５〜１５の非共役ジエン、酢酸ビニルなどのビニル
エステル化合物、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エ
チル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸ブチルなどのエチレン性不飽和カルボン酸エステル化
合物、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのビ
ニルニトリル化合物などがあげられる。これらの他の単
量体単位はそれぞれ１種又は２種以上を組合わせて用い
られる。

【００４２】本発明に用いられるポリプロピレン系樹脂
は、該ポリオレフィン系樹脂の範疇に含まれるが、ポリ
プロピレンホモポリマー、α−オレフィンとプロピレン
の共重合体及びその混合物のいずれでも良く、ポリプロ
ピレン系樹脂を含有することは、該熱可塑性エラストマ
ー組成物の耐熱保持性と経済性の点で好ましい。

【００４３】本発明におけるポリオレフィン系樹脂とは
Ｘ線構造解析法により求められる結晶化度が５０％以上
のものを指す。

【００４４】かかるポリオレフィン系樹脂の含有量は、
熱可塑性エラストマー１００重量部あたり通常は１００
０重量部以下、好ましくは１０〜５００重量部程度であ
る。ポリオレフィン系樹脂の含有量が１０００重量部を
超えると得られる成形体の柔軟性が低下し、得られた成
形体の感触に劣るという問題がある。

【００４５】ポリオレフィン系樹脂は、得られる成形体
の強度の点で、ＪＩＳＫ−７２１０に準拠して２３０
℃、荷重２．１６ｋｇｆで測定したメルトフローレート
（ＭＦＲ）は、通常０．１〜５００ｇ／１０分、好まし
くは０．５〜３００ｇ／１０分である。ＭＦＲが０．１
ｇ／１０分未満であると、本発明における熱可塑性エラ
ストマーパウダーの溶融成形性に劣り、５００ｇ／１０
分を超えると得られる成形体の強度が劣る場合がある。

【００４６】本発明の熱可塑性エラストマー組成物にお
いて、熱可塑性エラストマー及びポリオレフィン系樹脂
として、熱可塑性エラストマー及びポリオレフィン系樹
脂からなる重合体粒子を用いることもできる。かかる重
合体粒子は通常リアクターＴＰＯ（Ｒ−ＴＰＯ）と呼ば
れており、たとえば特開平４−２１４０８号公報などに
その製造方法が記載されている。

【００４７】本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、
たとえば天然ゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、エ
ピクロロヒドリンゴム、アクリルゴムなどのゴム質重合
体などを含有していてもよい。

【００４８】本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、
たとえば鉱物油系軟化剤や、フェノール系、サルファイ
ト系、フェニルアルカン系、フォスファイト系、アミン
系、アミド系等の耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止
剤、顔料、金属石けん、ワックス、防かび剤、抗菌剤、
フィラーなどの各種添加剤などを含有してもよい。

【００４９】本発明の熱可塑性エラストマー組成物が鉱
物油系軟化剤を含有する場合、溶融特性に優れた熱可塑
性エラストマー組成物パウダーおよび柔軟性に優れた成
形体を得ることができる。

【００５０】本発明の熱可塑性エラストマー組成物が顔
料を含有する場合、ヘキサン、ベンジン、トルエン等の
有機溶剤で拭いても色落ちし難い成形体を得ることがで
きる。顔料としては、アゾ系、フタロシアン系、スレン
系、染色レーキ等の有機顔料、酸化チタン等の酸化物
系、クロモ酸モリブデン酸系、硫化セレン化合物、フェ
ロシアン化合物、カーボンブラック等の無機顔料が用い
られる。

【００５１】顔料としては、液状物、粉末状の物のうち
いずれを用いることもできる。粉末状の物を用いる場
合、その１次粒径は３００ｎｍ以下であることが着色の
均一性の観点から好ましい。また、粉末状の顔料を用い
る場合は、炭酸カルシウム、金属石けん、酸化マグネシ
ウム等の担体に担持させたものを用いることもできる。
この場合、担体の１次粒径は通常１０μｍ以下、好まし
くは１〜５μｍである。この場合、粉末顔料と担体との
重量比は、通常２０：８０〜８０：２０、好ましくは、
２５：７５〜７５：２５である。

【００５２】本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、
必要な成分を一軸押出機、二軸押出機、ニーダー、ロー
ル、バンバリーミキサー等を用いて溶融混練することに
より得ることができる。このとき、混練する全種類を一
括して溶融混練することもできるし、数種類の成分を混
練した後に選択しなかった成分を溶融混練することによ
って製造することもできる。

【００５３】また、混練する全種類あるいは数種類の成
分を選択的に動的架橋した後に、選択しなかった成分を
溶融混練することによって、製造することもできる。動
的架橋の方法及び動的架橋の際に使用される架橋剤及び
架橋助剤の添加量及び種類に関しては、例えば特開平５
−５０５０号公報等に記載された公知の手法を使用すれ
ばよい。動的架橋を行うことにより、本発明の熱可塑性
エラストマー組成物パウダーを用いて得られた成形体の
耐熱性が向上する。

【００５４】本発明の熱可塑性エラストマー組成物パウ
ダーを後述の粉末スラッシュ成形法等の粉末成形法に使
用する場合、その熱可塑性エラストマー組成物の２５０
℃における複素動的粘度η^*（１）は１×１０²〜５×１
０⁴ポイズであることが好ましく、更には３×１０²〜８
×１０³ポイズの範囲であることが好ましい。ここで複
素動的粘度η^*（ω）とは、温度２５０℃、振動周波数
ωにおける貯蔵弾性率Ｇ’（ω）及び損失弾性率Ｇ''
（ω）を用いて、下記計算式（３）によって算出される
値であり、複素動的粘度η^*（１）とはω＝１ラジアン
／秒における複素動的粘度である。 η^*（ω）＝｛〔Ｇ’（ω）〕²＋〔Ｇ''（ω）〕²｝^1/2／ω （３）

【００５５】η^*（１）が上記の上限を超えると、熱可
塑性エラストマー組成物の溶融流動性が劣り、粉末成形
法などのような成形時の剪断速度が通常１秒^-1以下と低
い値の成形方法によって成形体を製造することが困難と
なる傾向にある。

【００５６】本発明の熱可塑性エラストマー組成物パウ
ダーを後述の粉末スラッシュ成形法等の粉末成形法に使
用する場合、ニュートン粘性指数ｎが０．２８以下であ
ることが好ましく、さらには０．０１〜０．２０の範囲
が好ましい。ここでニュートン粘性指数ｎとは前記の複
素動的粘度η^*（１）と温度２５０℃、振動周波数ω＝
１００ラジアン／秒で測定される複素動的粘度η^*（１
００）とを用いて下記計算式（４）によって算出される
値である。ｎ＝｛ｌｏｇη^*（１）−ｌｏｇη^*（１００）｝／２（４）

【００５７】ニュートン粘性指数ｎが先述の上限を超え
ると、得られる成形体の機械的強度が低くなる。

【００５８】本発明の熱可塑性エラストマー組成物パウ
ダーは、溶融した熱可塑性エラストマー組成物を複数の
孔を有するダイスを通して水中に押出した後、高速に回
転するカッターにより切断することにより製造される。
製造に際しては、通常押出機及び／又はギヤポンプ等が
使用される。ギヤポンプを使用した場合、ダイス前での
熱可塑性エラストマー組成物の昇圧に効果的である。

【００５９】本発明の熱可塑性エラストマー組成物パウ
ダーを製造する際、押出機及び／又はギヤポンプ等の投
入口に熱可塑性エラストマー組成物パウダーを得るのに
必要な原料を投入する必要がある。原料は、先述の方法
により得られた熱可塑性エラストマー組成物であっても
よいし、熱可塑性エラストマー組成物パウダーを得るの
に必要な成分をタンブラーミキサー等を使用して混合し
たものであっても良い。後者の場合、複数の投入口を用
いて、必要な成分を分けて投入しても良い。後者の場
合、予め熱可塑性エラストマー組成物を製造することな
く、各成分が混練された直後に目的とする熱可塑性エラ
ストマー組成物パウダーを得ることができるため、合理
的である。

【００６０】本発明の熱可塑性エラストマー組成物パウ
ダーを製造する場合、ダイスを通過する直前の熱可塑性
エラストマー組成物の温度は、１２０℃〜２２０℃で調
整する必要があり、１６０℃〜２００℃に調整すること
が好ましい。該温度が低すぎると、ダイス前での熱可塑
性エラストマー組成物の圧力が極端に上昇してしまうた
め、パウダーを製造することが不可能であり、一方、該
温度が高すぎると、パウダー粒子が融着してしまうた
め、パウダーを製造することが不可能である。本発明に
おけるダイス通過直前の樹脂温度とは、樹脂温度を測る
ためにダイアダプターに設置された温度計により測定さ
れる温度のことを言う。

【００６１】本発明の熱可塑性エラストマー組成物パウ
ダーを製造する場合、ダイスの温度は２３０℃〜３５０
℃に調整する必要があり、２５０℃〜３１０℃に調整す
ることが好ましい。該温度が低すぎると、目詰まりを生
じるため、生産性が低下する。一方、該温度が高すぎる
とパウダー粒子が融着してしまうため、パウダーを製造
することが不可能である。本発明におけるダイスの温度
とは、熱可塑性エラストマー組成物パウダー製造時と同
じ条件でダイスを昇温し、熱可塑性エラストマー組成物
パウダー製造時に搬送等の目的で流している水をダイス
表面から除いた状態で測定するダイス表面の温度のこと
を言う。

【００６２】本発明の熱可塑性エラストマー組成物パウ
ダーを製造する場合、ダイスの孔の径（孔径）は、０．
３６ｍｍ以下であることが必要であり、好ましくは、
０．３５ｍｍ以下であり、より好ましくは、０．３３以
下であり、更に好ましくは０．３０ｍｍ以下である。該
孔径が過大であると、目詰まりが増大するため、生産性
が低下する場合がある。なお、本発明で言うところの孔
径とは、該孔の最も細い部位の直径のことであり、溶融
状態の熱可塑性エラストマー組成物の流動促進等の目的
で、孔にテーパーをつける等の加工をしてもよい。

【００６３】本発明の熱可塑性エラストマー組成物パウ
ダーを製造する場合、ダイスの孔１ケあたりの平均原料
吐出量は、好ましくは、１〜４５０ｇ／時間／孔であ
り、より好ましくは、１０〜２５０ｇ／時間／孔であ
り、更により好ましくは、１０〜２００ｇ／時間／孔で
ある。該吐出量が過少であると、押出しが不安定になる
ため、安定した製造ができない場合があり、一方、該吐
出量が過多であると、切断回数を極端に大きくする必要
が生じる場合がある。

【００６４】本発明のパウダーを製造する場合、切断速
度は、１０，０００〜１５０，０００回／分が望まし
い。１０，０００回／分未満の場合、生産性が低下し、
１５０，０００回／分を超える場合、樹脂の融着により
該パウダーの製造が困難になる。

【００６５】パウダーを搬送及び冷却する水の温度は、
５℃〜９５℃の範囲で調整できる。該水温が高い場合
は、熱可塑性エラストマー組成物が融着しやすくなる場
合があり、一方該水温が低い場合は、目詰まりが発生し
やすい場合がある。その範囲の中でも３０℃〜９０℃が
好ましい。９５℃を超えた場合、該水が蒸発してしまう
場合があり、また、５℃未満の場合、水温を調節するの
に冷凍機が必要となる場合がある。また、熱可塑性エラ
ストマー組成物の水中での融着防止等の目的で該水に界
面活性剤等を添加してもよい。界面活性剤としては、カ
チオン活性剤、アニオン活性剤、両性活性剤、非イオン
界面活性剤等があげられる。

【００６６】本発明の製造方法で得られた熱可塑性エラ
ストマー組成物パウダーは、粉末スラッシュ成形法、流
動浸漬法、静電塗装法、粉末溶射法、回転成形法などの
種々の粉末成形法、プレス成形法、押出成形法、射出成
形法等の材料として適用することができる。たとえば粉
末スラッシュ成形法とは次のようにして行われる成形方
法である。

【００６７】まず、熱可塑性エラストマー組成物パウダ
ーを、該組成物の溶融温度以上、通常は１６０〜３００
℃、好ましくは２１０〜２７０℃に加熱された金型の成
形面上に供給する。該成形面上で前記熱可塑性エラスト
マー組成物パウダーを所定の時間の間加熱し少なくとも
表面が融解した熱可塑性エラストマー組成物パウダー
を、互いに融着させる。該所定時間が経過した後に、融
着しなかった熱可塑性エラストマー組成物パウダーを回
収する。必要であれば、溶融した熱可塑性エラストマー
組成物がのっている金型を更に加熱する。その後、金型
を冷却して、その上に形成されたシートを金型から取り
外す。このような方法において，金型は、たとえばガス
加熱炉方式、熱媒体油循環方式、熱媒体油内又は熱粒動
砂内への浸漬方式、高周波誘導加熱方式などによって加
熱される。熱可塑性エラストマー組成物パウダーを熱融
着させるための加熱時間は、目的とする成形体の大きさ
や厚みなどに応じて適宜選択される。

【００６８】なお、発泡剤を含有する本発明の熱可塑性
エラストマー組成物パウダーを粉末スラッシュ法等の方
法で成形し、更に発泡させることにより、発泡成形体を
製造することができる。この場合、発泡剤は熱可塑性エ
ラストマー組成物パウダーに予め含有されていてもよい
し、熱可塑性エラストマー組成物パウダーの表面上にヘ
ンシェルミキサー等の混合機を用いて配合されていても
よい。発泡剤としては、通常は熱分解型発泡剤が用いら
れる。かかる熱分解型発泡剤の例には、アゾジカルボン
アミド、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、ジア
ゾジアミノベンゼンなどのアゾ化合物、ベンゼンスルホ
ニルヒドラジド、ベンゼン−１，３−スルホニルヒドラ
ジド、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジドなどのスルホ
ニルヒドラジド化合物、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメ
チレンテトラミン、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソ−Ｎ，Ｎ’−
ジメチルテレフタルアミドなどのニトロソ化合物、テレ
フタルアジドなどのアジド化合物、重炭酸ナトリウム、
重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウムなどの炭酸塩類
などが含まれる。中でも、アゾジカルボンアミドが好ま
しく使用される。発泡剤の配合は、通常は発泡剤の分解
温度以下の温度で行われる。また、発泡剤と共に、発泡
助剤やセル調整剤を含有していてもよい。

【００６９】本発明の熱可塑性エラストマー組成物を成
形して成る成形体は非発泡材として有用であるが、その
一方の面側に発泡層が積層されてなる二層成形体として
使用することもできるし、成形体又は二層成形体は、そ
の一方の面側（非発泡層−発泡層からなる二層成形体の
場合は、発泡層側）に熱可塑性樹脂芯材が積層されてな
る多層成形体として用いることもできる。また、粉末ス
ラッシュ成形法により、非発泡層及び発泡層とからなる
二層成形体を一体で製造することもできる。

【００７０】

【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されない。パウダー製造評価［１］製造条件以下の条件を下記実施例及び比較例の実験の際の共通条
件とした。ダイス上流側：日本製鋼所社製ＴＥＸ３０ＸＣＴ−２１Ｗ＋ＭＡＡＧ社製ギヤポンプＥＸＴＲＥ２８／２８ダイス：タイプＡ（孔径０．３１ｍｍφ 孔数１００孔）タイプＢ（孔径０．３４ｍｍφ 孔数１００孔）タイプＣ（孔径０．２９ｍｍφ 孔数９８孔）タイプＤ（孔径０．３７ｍｍφ 孔数１０８孔）ダイスヒート用オイルの流量を４．８ｍ³／時間に調整ダイス下流側：熱可塑性エラストマー組成物冷却及び搬
送用の水の温度を６０℃、流量を２０ｍ³／時間に調整材料：予め二軸押出機（東芝機械社製、ＴＥＭ５０Ｂ）
で混練して得られた熱可塑性エラストマー組成物（η^*
（１）＝８×１０²ポイズ）組成：水添ジエン系共重合体（日本合成ゴム社製、スチレン−
ブタジエン共重合体の水添物。スチレン単位含有量１６
重量％、ＭＦＲ＝１０）４５重量％エチレン−プロピレン共重合体ゴム（住友化学工業社
製、プロピレン単位含有量２７重量％、ＭＦＲ＝１）５
重量％プロピレン−エチレン共重合体樹脂（住友化学工業社
製、エチレン単位含有量５％、ＭＦＲ＝２２０）４０重
量％ＷＡＸＨｉ−Ｍｉｃ１０８０（日本精鑞社製）１０
重量％滑剤ＭＯＬＤＷＩＺ＃ＩＮＴ−３３ＰＡ（ＡＸＥＬ
ＰＬＡＳＴＩＣＳＲＥＳＥＡＲＣＨＬＡＢＯＲＡＴ
ＯＲＩＥＳＩＮＣ製）０．２重量部酸化防止剤 Irg−1076（チバスペシャリティケミカル
社製）０．６重量部

【００７１】［２］評価方法（１）球換算平均粒子径球換算平均粒子径（Ｒ）は、下記（２）式により算出し
た。Ｒ＝｛６×Ｗ／（π×Ｄ×Ｎ）×１０¹⁵｝^1/3…（２）Ｗ：無作為に取り出した約５０ｍｇのパウダーの質量
（ｇ）Ｎ：上記Ｗの該当するパウダーの粒子数（個）Ｄ：熱可塑性エラストマー組成物の密度（ｋｇ／ｍ³）（２）目詰まり率目詰まり率は、前出（２）式で求めた球換算平均粒子径
ＲをＲ_αとして、前出（１）式により計算した。

【００７２】実施例１〜３及び比較例１〜３上記及び表１及び表２に示す条件で熱可塑性エラストマ
ー組成物パウダーを製造した。評価結果を表１及び表２
に示す。

【００７３】表１の評価結果からも明らかなように本発
明により提供される製造方法を用いれば、球換算粒子径
５００μｍ以下の熱可塑性エラストマー組成物パウダー
を生産性を低下させずに生産することが可能になる。

【００７４】

【表１】

【００７５】

【表２】＊１樹脂融着により製造不可能＊２目詰りによるダイス前の樹脂圧力上昇により製造
不可能

【００７６】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明により、水
中カット方式により、生産性を低下させずに球換算平均
粒子径が５００μｍ以下の熱可塑性エラストマー組成物
パウダーを製造することができる製造方法を提供するこ
とができた。

フロントページの続きＦターム(参考） 4F070 AA06 AA12 AA13 AA15 AA16 AA18 AA20 AA40 AA53 AB16 AB21 AB24 AC94 AE02 AE03 AE04 AE09 DA11 DA13 DA42 DC07 4F201 AA11E AA13E AA45 AH26 AR06 AR12 BA02 BC01 BC03 BC15 BD10 BL11 BL33 BL37 BL42

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水中カット方式により、球換算平均粒子
径５００μｍ以下の熱可塑性エラストマー組成物パウダ
ーを製造する方法であって、下記の（ａ）〜（ｃ）の条
件を充足する熱可塑性エラストマー組成物パウダーの製
造方法。（ａ）：ダイス通過直前の熱可塑性エラストマー組成物
の温度が１２０〜２２０℃であること（ｂ）：ダイスの温度が２３０〜３５０℃であること（ｃ）：ダイス孔径が０．３６ｍｍ以下であること
【請求項２】熱可塑性エラストマー組成物がスチレン
系熱可塑性エラストマーを含有する請求項１記載の熱可
塑性エラストマー組成物パウダーの製造方法。
【請求項３】熱可塑性エラストマー組成物がポリプロ
ピレン系樹脂を含有する請求項１記載の熱可塑性エラス
トマー組成物パウダーの製造方法。
【請求項４】熱可塑性エラストマー組成物がスチレン
系熱可塑性エラストマー及びポリプロピレン系樹脂を含
有する請求項１記載の熱可塑性エラストマー組成物パウ
ダーの製造方法。