JP2015193821A - 熱可塑性エラストマー組成物、成形体及びエアバッグ収納カバー - Google Patents
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Abstract
Description
題は、低温耐衝撃性、高温強度、離型性に優れ、また、エアバッグ収納カバーに用いるために必要な射出成形性に優れた熱可塑性エラストマー組成物を提供すること、及び該熱可塑性エラストマー組成物からなるエアバッグ収納カバーを提供することにある。
成分(A):プロピレン含有量が85〜100重量%であるプロピレン系重合体
成分(B):エチレンからなる重合体ブロックとエチレン・α−オレフィン共重合体ブロックとを含むオレフィン系ブロック共重合体
成分(C):スチレン・共役ジエンブロック共重合体及び/又はその水素添加物
成分(D):炭化水素系ゴム用軟化剤
下記成分(A)、成分(B)及び成分(C)を含有し、成分(A)100重量部に対し、成分(B)を40〜150重量部、成分(C)を1〜50重量部含むものである。
成分(A):プロピレン含有量が85〜100重量%であるプロピレン系重合体
成分(B):エチレンからなる重合体ブロックとエチレン・α−オレフィン共重合体ブロックとを含むオレフィン系ブロック共重合体
成分(C):スチレン・共役ジエンブロック共重合体及び/又はその水素添加物
本発明の熱可塑性エラストマー組成物に用いる成分(A)は、プロピレン含有量が85〜100重量%であるプロピレン系重合体である。
ィン共重合体であってもよいし、また、プロピレン系ブロック共重合体であってもよい。
ポリプロ社のノバテック(登録商標)PP、LyondellBasell社のMoplen(登録商標)、ExxonMobil社のExxonMobil PP、Formosa Plastics社のFormolene(登録商標)、Borealis社のBorealis PP、LG Chemical社のSEETEC PP、A.Schulman社のASI POLYPROPYLENE、INEOS Olefins&Polymers社のINEOS PP、Braskem社のBraskem PP、SAMSUNG TOTAL PETROCHEMICALS社のSumsung Total、Sabic社のSabic(登録商標)PP、TOTAL PETROCHEMICALS社のTOTAL PETROCHEMICALS Polypropylene、SK社のYUPLENE(登録商標)等がある。
本発明の熱可塑性エラストマー組成物に用いる成分(B)は、エチレンからなる重合体ブロックとエチレン・α−オレフィン共重合体ブロックとを含むオレフィン系ブロック共重合体である。
い方が好ましく、本発明の熱可塑性エラストマーを成形したときの低温耐衝撃性の観点では少ない方が好ましい。成分(B)のエチレン単位の含有量は、より好ましくは55重量%以上であり、更に好ましくは60重量%以上である。また、エチレン単位の含有量は、より好ましくは75重量%以下である。なお、成分(B)におけるエチレン単位の含有量及び炭素数4〜8のα−オレフィン単位の含有量は、それぞれ赤外分光法により求めることができる。
本発明の熱可塑性エラストマー組成物に用いる成分(C)はスチレン・共役ジエンブロック共重合体及び/又はその水素添加物である。
レン・イソプレンブロック共重合体の水素添加物( 以下、単に「水添S−I−S」と略
記することがある。)であるスチレン・エチレン・プロピレン・スチレン共重合体(SEPS) 、スチレン・ブタジエン・イソプレンブロック共重合体の水素添加物(以下、単
に「水添S−BI−S 」と略記することがある。) を挙げることができる。
はスチレン・共役ジエンブロック共重合体の水素添加物が好ましく、またその水素添加率は90%以上が好ましく、95モル%以上がより好ましい。
くは80/20〜40/60のものである。
。また、重量平均分子量(Mw)は流動性の観点から、500,000以下が好ましく、より好ましくは450,000以下であり、更に好ましくは400,000以下であり、特に好ましくは350,000以下である。
機器:東ソー株式会社製「HLC−8220 GPC(R)」
カラム:東ソー株式会社製「TSKgel Super HM−M(6.0mm I.D×15cm×2+G)」
検出器:示差屈折率検出器(RI/内臓)
溶媒:クロロホルム
温度:40℃
流速:0.25mL/分
注入量:0.1重量%×20μL
較正試料:単分散ポリスチレン
較正法:ポリスチレン換算
較正曲線近似式:3次式(双曲線):排除限界設定時間 12分
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、成形性の観点から下記成分(D)を含有することが好ましい。
成分(D):炭化水素系ゴム用軟化剤
イルの引火点(COC) は通常200〜400℃であり、好ましくは250〜350℃
のものである。
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、下記成分(E)を含むことが好ましい。成分(E)を含むことにより、本発明の熱可塑性エラストマーに低温耐衝撃性を更に良好なものとすることができる。
成分(E):110〜125℃の結晶融解熱量が20J/g未満であるエチレン・α−オレフィン共重合体(ただし、成分(B)に該当するものを除く。)
ジエン、ジシクロペンタジエン、メチルテトラヒドロインデン、5−ビニルノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、5−メチレン−2−ノルボルネン、5−イソプロピリデン−2−ノルボルネン、6−クロロメチル−5−イソプロペニル−2−ノルボルネンのような環状非共役ジエン等があげられる。好ましくは、5−エチリデン−2−ノルボルネン、ジシクロペンタジエンである。
成分(B)の含有量は、成形体の低温耐衝撃性の観点から、成分(A)100重量部に対し、40重量部以上であり、好ましくは45重量部以上であり、より好ましくは50重量部以上である。また、成分(B)の含有量は、成形体の高温強度及び剛性の観点から、成分(A)100重量部に対し、150重量部以下であり、好ましくは140重量部以下であり、より好ましくは130重量部以下であり、更に好ましくは120重量部以下であり、特に好ましくは110重量部以下である。
更に、本発明の熱可塑性エラストマー組成物には、上記の成分以外に本発明の効果を著しく損なわない範囲内で、各種目的に応じて以下の添加剤、無機フィラー、有機フィラーや成分(A)〜成分(D)以外の樹脂(以下、「その他の樹脂」と称する。)等の任意成分を配合することができる。
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、成分(A)、成分(B)及び成分(C)と必要に応じて配合される成分(D)、成分(E)やその他の成分を通常の押出機やバンバリーミキサー、ロール、ブラベンダープラストグラフ、ニーダーブラベンダー等を用いて常法で混練して製造することができる。これらの製造方法の中でも、押出機、特に二軸押出機を用いることが好ましい。本発明の熱可塑性エラストマー組成物を押出機等で混練して製造する際には通常160〜240℃、好ましくは180〜220℃に加熱した状態で溶融混練することによって製造することができる。更に、本発明の熱可塑性エラストマー組成物に、下記の架橋剤や架橋助剤を配合して動的に熱処理することにより、部分的に架橋させてもよい。
る。
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、前記成分(A)、成分(B)及び成分(C)を特定量含むことにより、高温強度、低温耐衝撃性、離型性、射出成形性等に優れるものである。
とができる。特に、本発明の熱可塑性エラストマーを射出成形することにより成形体とすることが好ましく、射出成形を行う際の成形条件は以下の通りである。熱可塑性エラストマー組成物を射出成形する際の成形温度は通常、150〜300℃であり、好ましくは180〜280℃である。射出圧力は通常、5〜100MPaであり、好ましくは10〜80MPaである。また、金型温度は通常、0〜80℃であり、好ましくは20〜60℃である。
[成分(A)]
(A−1):ポリプロピレンブロック共重合体(第1工程でプロピレン単独重合体を重合し、続いて第2工程でエチレン・プロピレン共重合体を重合して得られたもの。)
MFR(JIS K7210(1999年)):60g/10分(測定条件:230℃、荷重21.18N(2.16kgf))、ポリプロピレンブロック共重合体中、プロピレン単独重合体の含有量:91重量%、エチレン・プロピレン共重合体の含有量:9重量%、エチレン・プロピレン共重合におけるエチレン単位含有量:46重量%、融解温度:163℃。
(B−1):ダウ・ケミカル社製 XLT8677(エチレンからなる重合体ブロックとエチレン・オクテン共重合体ブロックとを有するもの。)
結晶融解ピーク:119℃、結晶融解熱量:37J/g、MFR(ASTM D1238):1.3g/10分(測定条件:230℃、荷重21.18N(2.16kgf))(カタログ値)、密度:0.87g/cm3、ガラス転移温度(DSC法):−67℃。
(C−1):クレイトンポリマーズ社製 Kraton(登録商標)G1651HU
スチレン・ブタジエンブロック共重合体の水素添加物(スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体(SEBS))、重量平均分子量(Mw):264,000、スチレン含有量33重量%、共役ジエン成分の1,2−ミクロ構造:30モル%。
(D−1):出光興産製 プロセスオイルPW90
パラフィン系オイル、40℃の動粘度95.54cSt(センチストークス)、流動点−
15℃、引火点272℃。
(E−1):ダウ・ケミカル社製 Engage(登録商標)8150(エチレン・1−オクテンランダム共重合体)
結晶融解ピーク:110℃〜125℃にピークなし、結晶融解熱量:0、MFR(ASTM D1238):0.5g/10分(測定条件:190℃、荷重21.18N(2.16kgf))(カタログ値)、密度:0.87g/cm3。
1)射出成形性:メルトフローレート
JIS K7210(1999年)に従って、温度230℃、荷重21.18Nの条件で測定した。
インラインスクリュウタイプ射出成形機(東芝機械社製「IS130」)により、射出圧力50MPa、シリンダー温度220℃、金型温度40℃にて、アイゾット衝撃強さ用の試験片をノッチの付いた厚さ4mm×幅12.7mm×長さ64mmとした試験片に成形した。JIS K7110(1999年)に従って、温度−45℃で測定した。アイゾット衝撃強さの値が大きいものほど、低温耐衝撃性に優れるものと評価した。
インラインスクリュウタイプ射出成形機(東芝機械社製「IS130」)により、射出圧力50MPa、シリンダー温度220℃、金型温度40℃にて、引張り試験の試験片はシート(厚さ2mm×幅120mm×長さ80mm)を成形した後にJIS K6251(1993年)準拠(JIS−3号ダンベル)で打ち抜いた。JIS K6251(1993年)を参照して、引張破壊強さ(単位:MPa)と引張り破壊伸び(単位:%)を引張速度500mm/min、80℃雰囲気下にて測定した。引張破壊強さ及び引張り破壊伸びのそれぞれの値が大きいほど高温強度に優れるものと評価した。
インラインスクリュウタイプ射出成形機(東芝機械社製「IS130」)により、射出圧力50MPa、シリンダー温度220℃、金型温度40℃にて、引張り試験の試験片はシート(厚さ2mm×幅120mm×長さ80mm)を成形した。JIS Z8741に従って、入射角60°で測定した。光沢度の値が小さいものほど離形性に優れるものと評価され、45以下でることが好ましい。
[実施例1]
(A−1)100重量部、(B−1)100重量部、(C−1)13重量部、(D−1)9重量部、酸化防止剤(BASFジャパン社製 商品名イルガスタブ(登録商標)FS301FF)0.22重量部及び黒色顔料(カーボン濃度40重量%品)3.3重量部をヘンシェルミキサーにて1分間ブレンドし、同方向2軸押出機(神戸製鋼製「TEX30α」、L/D=45、シリンダブロック数:13)へ20kg/hの速度で投入し、180−210℃の範囲で昇温させ溶融混練を行い、熱可塑性エラストマー組成物のペレットを製造した。得られた熱可塑性エラストマー組成物のペレットについて、前記1)〜4)の評価を行った。それらの評価結果を表−1に示す。
表−1に示す配合にした以外は実施例1と同様にして熱可塑性エラストマー組成物のペ
レットを得た(ただし、成分(A)〜成分(E)の合計100重量部に対し、酸化防止剤は0.1重量部、黒色顔料は1.5重量部をそれぞれ配合した。これらの配合量については表−1においては省略した。)。また、実施例1と同様、前記1)〜4)の評価を行った。それらの評価結果を表−1に示す。
本発明に該当する実施例1〜3はいずれも射出成形性、低温耐衝撃性、高温強度、離形
性に優れたものであることがわかる。一方、比較例1は成分(B)の使用量を多くしたものであるが、高温強度が悪いことがわかる。また、比較例2は成分(B)の使用量を少なくしたものであるが、低温耐衝撃性が不十分であることがわかる。また、比較例3は実施例1に対し本発明における成分(C)、(D)を使用しないものであるが、離形性が悪かった。更に、比較例4は実施例1に対し本発明における成分(B)を用いず、代わりに成分(E)を用いたものであるが、高温強度、離型性が不十分であることがわかる。
Claims (12)
- 下記成分(A)、成分(B)及び成分(C)を含有し、成分(A)100重量部に対し、成分(B)を40〜150重量部、成分(C)を1〜50重量部含む熱可塑性エラストマー組成物。
成分(A):プロピレン含有量が85〜100重量%であるプロピレン系重合体
成分(B):エチレンからなる重合体ブロックとエチレン・α−オレフィン共重合体ブロックとを含むオレフィン系ブロック共重合体
成分(C):スチレン・共役ジエンブロック共重合体及び/又はその水素添加物 - 下記成分(D)を成分(C)100重量部に対し1〜200重量部含む、請求項1に記載の熱可塑性エラストマー組成物。
成分(D):炭化水素系ゴム用軟化剤 - 前記成分(B)が、110〜125℃に結晶融解ピークを有し、かつその結晶融解熱量が20〜60J/gのオレフィン系ブロック共重合体である、請求項1又は2に記載の熱可塑性エラストマー組成物。
- 前記成分(B)のエチレン・α−オレフィン共重合体ブロックにおいて、α−オレフィンの炭素数が4〜8である、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の熱可塑性エラストマー組成物。
- 前記成分(B)が、エチレンからなる重合体ブロックとエチレン・1−オクテン共重合体ブロックとを含むオレフィン系ブロック共重合体である、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の熱可塑性エラストマー組成物。
- 前記成分(A)が、第1工程でプロピレン単独重合体を重合し、続いて第2工程でプロピレン・エチレン共重合体を重合して得られるプロピレン系ブロック共重合体である、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の熱可塑性エラストマー組成物。
- 前記成分(A)のメルトフローレート(測定温度230℃、測定荷重21.18N)が10〜150g/10分である、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の熱可塑性エラストマー組成物。
- 前記成分(C)の重量平均分子量(Mw)が50,000〜500,000である、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の熱可塑性エラストマー組成物。
- メルトフローレート(測定温度230℃、測定荷重21.18N)が5.0〜50g/10分である、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の熱可塑性エラストマー組成物。
- 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の熱可塑性エラストマー組成物を射出成形してなる成形体。
- JIS K7110に準拠した温度−45℃でのノッチ付きアイゾット衝撃強度が50kJ/m2以上である、請求項10に記載の成形体。
- 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の熱可塑性エラストマー組成物からなるエアバッグ収納カバー。
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