JP2019085440A - カレンダー成形用樹脂組成物並びに自動車内装表皮材及び成形体の製造方法 - Google Patents

カレンダー成形用樹脂組成物並びに自動車内装表皮材及び成形体の製造方法 Download PDF

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【課題】カレンダーロールへの喰い込み性と離形性を両立させることができるカレンダー成形用オレフィン系樹脂組成物、並びに当該組成物を用いる自動車内装表皮材及び成形体の製造方法を提供する。【解決手段】エチレン系共重合体ゴム(A)20〜70質量部、融点が80〜170℃であるポリプロピレン樹脂(B)10〜60質量部、融点が70℃以下又は観測されず、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求められる特定分子量成分の量が特定の条件(重量平均分子量1.0×105以上の分子量を有する成分の含有率が0.1%以上、1%未満であり、且つ、重量平均分子量5.0×104以下の分子量を有する成分の含有率が1%以上、3%未満である。)を満たし、密度が800〜900kg/m3であるプロピレン・エチレン共重合体(C)1〜15質量部及び軟化剤(D)5〜50質量部(成分(A)、(B)、(C)及び(D)の合計量は100質量部である)を含有するカレンダー成形用樹脂組成物、並びに当該組成物を用いる自動車内装表皮材及び成形体の製造方法。【選択図】なし

Description

本発明は、カレンダー成形用樹脂組成物並びに自動車内装表皮材及び成形体の製造方法
に関する。
カレンダー成形は、ロールを用いて樹脂をシート状に成形する成形方法で、押出シート成形と比較して生産性が高いことが特徴である。プラスチックシート成形には、4本ロールのカレンダーが多く用いられている。カレンダー成形に用いられる樹脂のほとんどがポリ塩化ビニル(PVC)系樹脂であり、オレフィン系樹脂はカレンダー成形に向かないといわれていた。
しかし近年、PVC系廃棄物の燃焼時に発生するハロゲン化水素ガスの問題や使用されるジオクチルフタレート等の可塑剤や残留モノマーの室内への飛散による人体に与える影響が憂慮されるようになり、PVC系樹脂からオレフィン系樹脂への転換が求められているが、オレフィン系樹脂は成形性が悪く、オレフィン系樹脂への転換は進んでいなかった。
オレフィン系樹脂のカレンダー成形における成形性の評価項目は、材料が溶融して容易にロールに入り込む性質を示す喰い込み性と、材料がべとつかずロールから容易に剥がれる性質を示す離形性であるが、これまでのオレフィン系樹脂では、喰い込み性と離形性を同時に改善させることは困難であった。なお、剥離不良と喰い込み不良は、オレフィン系樹脂に見られる現象であり、PVCのカレンダー成形では見られない。
特許文献1には、所定の密度、メルトフローレート及び特定の分子量成分量を有するエチレン・α−オレフィンランダム共重合体(a)から形成される所定の密度及びメルトフローレートを有するエチレン・α−オレフィンランダム共重合体組成物(A)50〜99.7重量%、所定の密度及びメルトフローレートを有する低密度ポリエチレン(B)0〜50重量%、所定の密度及びメルトフローレートを有する高分子量ポリエチレン(C)0.3〜30重量%、更にこれら(A)、(B)、(C)100重量部に対し無機充填剤(D)0〜250重量部を添加してなる樹脂組成物が良好なカレンダー成形性を有することが記載されている(請求項1、段落0006等)。
特許文献2には、カレンダー成形の成形温度において、損失弾性率G”と貯蔵弾性率G’との比であるtanδが所定の関係を満たし、貯蔵弾性率G’と損失弾性率G”が交差する点Gc(G’=G”)の周波数ωが所定の範囲のオレフィン系樹脂組成物がカレンダー成形性に優れていることが記載されており、具体例として、プロピレン・エチレン共重合体(エチレン含量40モル%、MFR(190℃)1.0g/10分、密度860kg/m、Mw/Mn=4.5)80重量%とエチレン・プロピレン共重合体(プロピレン含量19モル%、MFR(190℃)20g/10分、密度870kg/m、Mw/Mn=2.1)20重量%からなる樹脂組成物が、前記プロピレン・エチレン共重合体のみからなる樹脂組成物に比較して、喰い込み性が優れていることが記載されている(段落0006、実施例4等)。
しかしながら、これまで、分子量分布を広げることで加工性を向上させる試みは、主成分について行われているだけであり、配合量が15質量%以下の少量成分について分子量分布が加工性に与える影響については報告されていない。
特開2004−359911号公報 特開2002−167477号公報
本発明の課題は、カレンダーロールへの喰い込み性と離形性を両立させることができるカレンダー成形用オレフィン系樹脂組成物、並びに当該組成物を用いる自動車内装表皮材及び成形体の製造方法を提供することである。
本発明者らは、前記課題を解決すべく検討を重ねた結果、少量成分であるプロピレン・エチレン共重合体の特定分子量成分の量を調整して分子量分布を広げるだけで、本発明の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の要旨は以下のとおりである。
(1)エチレン系共重合体ゴム(A)20〜70質量部、融点が80〜170℃であるポリプロピレン樹脂(B)10〜60質量部、融点が70℃以下又は観測されず、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求められる特定分子量成分の量が下記条件(C−1)を満たし、密度が800〜900kg/mであるプロピレン・エチレン共重合体(C)1〜15質量部及び軟化剤(D)5〜50質量部(成分(A)、(B)、(C)及び(D)の合計量は100質量部である)を含有するカレンダー成形用樹脂組成物。
(C−1)重量平均分子量1.0×10以上の分子量を有する成分の含有率が0.1%以上、1%未満であり、且つ、重量平均分子量5.0×10以下の分子量を有する成分の含有率が1%以上、3%未満である。
(2)エチレン系共重合体ゴム(A)の少なくとも一部が架橋されている前記(1)に記載の樹脂組成物。
(3)前記(1)又は(2)に記載の樹脂組成物をカレンダー成形法により成形することを含む自動車内装表皮材の製造方法。
(4)自動車内装表皮材が自動車インストゥルメントパネル用表皮材又は自動車ドアトリム用表皮材である前記(3)に記載の製造方法。
(5)前記(1)又は(2)に記載の樹脂組成物をカレンダー成形法により成形することを含む成形体の製造方法。
本発明によれば、カレンダーロールへの喰い込み性と離形性を両立させることができるカレンダー成形用オレフィン系樹脂組成物、並びに当該組成物を用いる自動車内装表皮材及び成形体の製造方法を提供することができる。
本発明のカレンダー成形用樹脂組成物は、エチレン系共重合体ゴム(A)、ポリプロピレン樹脂(B)、プロピレン・エチレン共重合体(C)及び軟化剤(D)を含有する。
[エチレン系共重合体ゴム(A)]
本発明に用いるエチレン系共重合体ゴム(A)は、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとを主成分とする弾性共重合体ゴムであり、好ましくは、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンからなる無定形ランダムな弾性共重合体ゴム、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンと非共役ポリエンとからなる無定形ランダムな弾性共重合体ゴムが挙げられる。
前記α−オレフィンとしては、具体的には、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、2−メチル−1−プロペン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、5−メチル−1−ヘキセン等が挙げられる。これらのα−オレフィンは、単独で、又は2種以上混合して用いられる。
エチレン系共重合体ゴム(A)におけるエチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとのモル比は、通常55/45〜85/15であり、好ましくは60/40〜83/17である。
前記非共役ポリエンとしては、具体的には、ジシクロペンタジエン、シクロオクタジエン、メチレンノルボルネン(例えば、5−メチレン−2−ノルボルネン)、エチリデンノルボルネン(例えば、5−エチリデン−2−ノルボルネン)、メチルテトラヒドロインデン、5−ビニル−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、ノルボルナジエン等の環状ジエン;1,4−ヘキサジエン、3−メチル−1,4−ヘキサジエン、4−メチル−1,4−ヘキサジエン、5−メチル−1,4−ヘキサジエン、4,5−ジメチル−1,4−ヘキサジエン、6−メチル−1,6−オクタジエン、7−メチル−1,6−オクタジエン、6−エチル−1,6−オクタジエン、6−プロピル−1,6−オクタジエン、6−ブチル−1,6−オクタジエン、6−メチル−1,6−ノナジエン、7−メチル−1,6−ノナジエン、6−エチル−1,6−ノナジエン、7−エチル−1,6−ノナジエン、6−メチル−1,6−デカジエン、7−メチル−1,6−デカジエン、6−メチル−1,6−ウンデカジエン、7−メチル−1,6−オクタジエン等の鎖状ジエン;2,3−ジイソプロピリデン−5−ノルボルネン、2−エチリデン−3−イソプロピリデン−5−ノルボルネン等のトリエン等が挙げられる。これらの非共役ポリエンのうち、5−エチリデン−2−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、1,4−ヘキサジエン等が好ましく、5−エチリデン−2−ノルボルネンが更に好ましい。
エチレン系共重合体ゴム(A)としては、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体ゴム、エチレン・1−ブテン・非共役ジエン共重合体ゴムが好ましく、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体ゴム、中でもエチレン・プロピレン・5−エチリデン−2−ノルボルネン共重合体ゴムが、適度な架橋構造を有する熱可塑性エラストマーが得られる点で特に好ましい。
エチレン系共重合体ゴム(A)のムーニー粘度[ML1+4(125℃)]は、通常35〜300、好ましくは40〜160である。
本発明に用いるエチレン系共重合体ゴム(A)は、その製造の際に軟化剤、好ましくは鉱物油系軟化剤を配合した、いわゆる油展ゴムであってもよい。鉱物油系軟化剤としては、従来公知の鉱物油系軟化剤、例えばパラフィン系プロセスオイルなどが挙げられる。
また、エチレン系共重合体ゴム(A)のヨウ素価は、通常3〜30、好ましくは5〜25である。エチレン系共重合体ゴム(A)のヨウ素価がこのような範囲にあると、バランスよく架橋され、成形性とゴム弾性に優れた熱可塑性エラストマー組成物が得られる。
エチレン系共重合体ゴム(A)の配合量は、エチレン系共重合体ゴム(A)、ポリプロピレン樹脂(B)、プロピレン・エチレン共重合体(C)及び軟化剤(D)の合計量100質量部に対して、20〜70質量部、好ましくは30〜60質量部である。
[ポリプロピレン樹脂(B)]
本発明に用いるポリプロピレン樹脂(B)は、プロピレン単独、又はプロピレンとその他の1種又は2種以上のモノオレフィンを高圧法又は低圧法により重合して得られる高分子量固体生成物からなる。
ポリプロピレン樹脂(B)のプロピレン以外の適当な原料オレフィンとしては、好ましくは炭素数2又は4〜20のα−オレフィン、具体的には、エチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、2−メチル−1−プロペン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、5−メチル−1−ヘキセン等が挙げられる。重合様式は、樹脂状物が得られれば、ランダム型でもブロック型でもよい。これらのポリプロピレン樹脂は、単独でも、また2種以上組み合わせて用いてもよい。
本発明に用いるポリプロピレン樹脂(B)は、好ましくはプロピレン含量が40モル%以上のプロピレン系重合体、更に好ましくは、プロピレン含量が50モル%以上のプロピレン系重合体である。
これらのポリプロピレン樹脂の中でも、プロピレン単独重合体、プロピレン・エチレンブロック共重合体、プロピレン・エチレンランダム共重合体、プロピレン・エチレン・ブテンランダム共重合体等が特に好ましい。
本発明に用いるポリプロピレン樹脂(B)は、融点が80〜170℃、好ましくは120〜170℃の範囲にある。
本発明に用いるポリプロピレン樹脂(B)は、MFR(ASTM D1238−65T、230℃、2.16kg荷重)が通常0.01〜100g/10分、特に0.05〜50g/10分の範囲にあることが好ましい。
本発明に用いるポリプロピレン樹脂(B)は、立体構造としては、アイソタクチック構造が好ましいが、シンジオタクチック構造のものやこれらの構造の混ざったもの、あるいは、一部アタクチック構造を含むものも用いることができる。
本発明に用いるポリプロピレン樹脂(B)は、種々公知の重合方法によって重合される。
ポリプロピレン樹脂(B)の配合量は、エチレン系共重合体ゴム(A)、ポリプロピレン樹脂(B)、プロピレン・エチレン共重合体(C)及び軟化剤(D)の合計量100質量部に対して、10〜60質量部、好ましくは10〜30質量部である。
[プロピレン・エチレン共重合体(C)]
本発明に用いるプロピレン・エチレン共重合体(C)は、融点が70℃以下又は観測されず、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求められる特定分子量成分の量が下記条件(C−1)を満たし、密度が800〜900kg/mである。
(C−1)重量平均分子量1.0×10以上の分子量を有する成分の含有率が0.1%以上、1%未満(好ましくは0.1%以上、0.5%未満)であり、且つ、重量平均分子量5.0×10以下の分子量を有する成分の含有率が1%以上、3%未満(好ましくは1.5%以上、3%未満)である。
本発明に用いるプロピレン・エチレン共重合体(C)は、プロピレンとエチレンとのランダム共重合体であることが好ましい。
前記の物性を有するプロピレン・エチレン共重合体(C)は、例えば、高分子量のプロピレン・エチレン共重合体と低分子量のプロピレン・エチレン共重合体とをブレンドすることにより得ることができる。
前記高分子量のプロピレン・エチレン共重合体は下記(1)及び(2)を満たすことが好ましい。
(1)プロピレンから導かれる単位を70モル%以上〜90モル%未満、好ましくは75〜88モル%、エチレンを含むα−オレフィンから導かれる単位を10モル%超〜30モル%以下、好ましくは12モル%以上〜25モル%[プロピレン含有量+α−オレフィン含有量=100モル%]含有、
(2)融点(Tm)が70℃以下、好ましくは60℃以下。
前記低分子量のプロピレン・エチレン共重合体は下記(1)〜(3)を満たすことが好ましい。
(1)プロピレンから導かれる単位を70モル%以上〜90モル%未満、好ましくは75〜88モル%、エチレンを含むα−オレフィンから導かれる単位を10モル%超〜30モル%以下、好ましくは12〜25モル%[プロピレン含有量+α−オレフィン含有量=100モル%]含有、
(2)分子量分布[重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)]が3.5以下、好ましくは3.0〜1.5、
(3)融点(Tm)が70℃以下、好ましくは60℃以下。
前記の高分子量のプロピレン・エチレン共重合体及び低分子量のプロピレン・エチレン共重合体は、種々公知の製造方法、例えば、メタロセン触媒の存在下、プロピレンとエチレンを共重合させることにより製造し得る。具体的には、特開2007−002266号公報に記載の製造方法を使用し得る。
前記高分子量のプロピレン・エチレン共重合体は、エクソン・モービル社から、VistamaxxTM6102、VistamaxxTM3020FLなどの商品名で製造・販売されている。前記低分子量のプロピレン・エチレン共重合体は、エクソン・モービル社から、VistamaxxTM6202、VistamaxxTM6502などの商品名で製造・販売されている。
本発明に用いるプロピレン・エチレン共重合体(C)は、通常、実質的に主鎖に不飽和結合を有していない。
本発明に用いるプロピレン・エチレン共重合体(C)の分子量分布[重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)]は、GPCを用いて、o−ジクロロベンゼン溶媒を用いて、140℃で測定した値である。
本発明に用いるプロピレン・エチレン共重合体(C)において、「融点が観測されず」とは、融点(Tm)を有しない所謂非晶性の共重合体を含むことを意味する。具体的には、例えば、後述のDSCを用いた融点(Tm)の測定で、DSCの測定温度範囲である−100〜200℃の間で融解熱量(ΔH)が10J/g以上の融解ピークが観測されない共重合体をも含むことである。
本発明に用いるプロピレン・エチレン共重合体(C)は、通常、メルトフローレート(MFR:230℃、2.16kg荷重で測定)が0.05〜100g/10分、好ましくは0.1〜50g/10分の範囲にある。
プロピレン・エチレン共重合体(C)の配合量は、エチレン系共重合体ゴム(A)、ポリプロピレン樹脂(B)、プロピレン・エチレン共重合体(C)及び軟化剤(D)の合計量100質量部に対して、1〜15質量部、好ましくは1〜10質量部である。
[軟化剤(D)]
軟化剤は、予めエチレン系共重合体ゴム(A)、ポリプロピレン樹脂(B)、あるいはエチレン系共重合体ゴム(A)とポリプロピレン樹脂(B)の混合時に、あるいは、混合物を動的架橋する時に注入する方法により加える。その際、前記方法を単独で、あるいは前記方法を併用して添加してもよい。
本発明に用いる軟化剤としては、具体的には、プロセスオイル、潤滑油、パラフィン、流動パラフィン、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、石油アスファルト、ワセリン等の石油系軟化剤;コールタール、コールタールピッチ等のコールタール系軟化剤;ヒマシ油、アマニ油、ナタネ油、大豆油、椰子油等の脂肪油系軟化剤;トール油;サブ、(ファクチス);蜜ロウ、カルナウバロウ、ラノリン等のロウ類;リシノール酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸亜鉛等の脂肪酸及び脂肪酸塩;ナフテン酸;パイン油、ロジン又はその誘導体;テルペン樹脂、石油樹脂、クマロンインデン樹脂、アタクチックポリプロピレン等の合成高分子物質;ジオクチルフタレート、ジオクチルアジペート、ジオクチルセバケート等のエステル系軟化剤;マイクロクリスタリンワックス、液状ポリブタジエン、変性液状ポリブタジエン、液状ポリイソプレン、末端変性ポリイソプレン、水添末端変性ポリイソプレン、液状チオコール、炭化水素系合成潤滑油などが挙げられる。中でも、石油系軟化剤、特にプロセスオイルが好ましく用いられる。
軟化剤(D)の配合量は、エチレン系共重合体ゴム(A)、ポリプロピレン樹脂(B)、プロピレン・エチレン共重合体(C)及び軟化剤(D)の合計量100質量部に対して、5〜50質量部、好ましくは10〜40質量部である。
軟化剤を前記のような割合で用いると、得られる樹脂組成物は成形時の流動性に優れ、得られる成形体の機械的物性を低下させることはない。本発明において、軟化剤の配合量が40質量部を超えると、得られる樹脂組成物の耐熱性、耐熱老化性は低下する傾向にある。
[架橋剤]
本発明に用いる架橋剤としては、例えば有機ペルオキシド、イオウ、イオウ化合物、フェノール樹脂等のフェノール系加硫剤などが挙げられるが、中でも有機ペルオキシドが好ましく用いられる。
前記有機ペルオキシドとしては、具体的には、ジクミルペルオキシド、ジ−tert−ブチルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(tert−ブチルペルオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(tert−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3、1,3−ビス(tert−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、1,1−ビス(tert−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(tert−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、tert−ブチルペルオキシベンゾエート、tert−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、tert−ブチルクミルペルオキシド等が挙げられる。
これらのうち、臭気性、スコーチ安定性の点で、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(tert−ブチルペルオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(tert−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3、1,3−ビス(tert−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、1,1−ビス(tert−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(tert−ブチルペルオキシ)バレレートが好ましく、なかでも、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(tert−ブチルペルオキシ)ヘキサン、1,3−ビス(tert−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼンが最も好ましい。
有機ペルオキシドは、エチレン系共重合体ゴム(A)、ポリプロピレン樹脂(B)、プロピレン・エチレン共重合体(C)及び軟化剤(D)の合計量100質量部に対して、通常0.01〜5質量部、好ましくは0.05〜3質量部の割合で用いられる。
前記有機ペルオキシドによる架橋処理に際し、イオウ、p−キノンジオキシム、p,p’−ジベンゾイルキノンジオキシム、N−メチル−N,4−ジニトロソアニリン、ニトロソベンゼン、ジフェニルグアニジン、トリメチロールプロパン、N,N’−m−フェニレンジマレイミド、ジビニルベンゼン、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレートのような架橋助剤、あるいはエチレングリコールジメタクリレート、ジ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、アリルメタクリレートのような多官能性メタクリレートモノマー、ビニルブチラート、ビニルステアレートのような多官能性ビニルモノマーを配合することができる。
前記のような化合物を用いることにより、均一かつ緩和な架橋反応が期待できる。特に、本発明においては、ジビニルベンゼンが最も好ましい。ジビニルベンゼンは、取扱い易く、前記の被架橋処理物の主成分であるエチレン系共重合体ゴム(A)、ポリプロピレン樹脂(B)、プロピレン・エチレン共重合体(C)との相溶性が良好であり、かつ、有機ペルオキシドを可溶化する作用を有し、有機ペルオキシドの分散剤として働くため、熱処理による架橋効果が均質で、流動性と物性とのバランスのとれた樹脂組成物が得られる。
前記架橋助剤は、エチレン系共重合体ゴム(A)、ポリプロピレン樹脂(B)、プロピレン・エチレン共重合体(C)及び軟化剤(D)の合計量100質量部に対して、通常0.01〜15質量部、好ましくは0.03〜12質量部の割合で用いられる。
[その他添加剤]
本発明の樹脂組成物には、必要に応じて、スリップ剤、核剤、充填剤、酸化防止剤、耐候安定剤、着色剤、発泡剤等の添加剤を、本発明の目的を損なわない範囲で配合することができる。
前記核剤としては、非融解型及び融解型の結晶化核剤が挙げられ、これらを単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。非融解型の結晶化核剤としては、タルク、マイカ、シリカ、アルミニウムなどの無機物、臭素化ビフェニルエーテル、アルミニウムヒドロキシジ−p−tert−ブチルベンゾエート(TBBA)、有機リン酸塩、ロジン系結晶化核剤、置換トリエチレングリコールテレフタレート及びTerylene&Nylon繊維などが挙げられ、特にヒドロキシ−ジ−p−tert−ブチル安息香酸アルミニウム、メチレンビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)リン酸ナトリウム塩、2,2'−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)リン酸ナトリウム、ロジン系結晶化核剤が望ましい。融解型の結晶化核剤としては、ジベンジリデンソルビトール(DBS)、置換DBS、低級アルキルジベンジリデンソルビトール(PDTS)、などのソルビトール系の化合物が挙げられる。
前記スリップ剤としては、例えば脂肪酸アミド、シリコーンオイル、グリセリン、ワックス、パラフィン系オイルなどが挙げられる。
前記充填剤としては、従来公知の充填剤、具体的には、カーボンブラック、クレー、タルク、炭酸カルシウム、カオリン、ケイソウ土、シリカ、アルミナ、グラファイト、ガラス繊維などが挙げられる。
[樹脂組成物の製造方法]
本発明の樹脂組成物は、エチレン系共重合体ゴム(A)、ポリプロピレン樹脂(B)、プロピレン・エチレン共重合体(C)及び軟化剤(D)、必要に応じて任意的成分を所定量含む混合物を動的架橋することにより得られる。動的架橋を行う際には、前記架橋剤の存在下、あるいは前記架橋剤と前記架橋助剤の存在下に、動的に熱処理するのがよい。
ここに、「動的に熱処理する」とは、溶融状態で混練することをいう。
本発明における動的な熱処理は、非開放型の装置中で行うことが好ましく、また窒素、炭酸ガス等の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。熱処理の温度は、ポリプロピレン樹脂(B)の融点から300℃の範囲であり、通常150〜270℃、好ましくは170℃〜250℃である。混練時間は、通常1〜20分間、好ましくは1〜10分間である。また、加えられる剪断力は、剪断速度で10〜50,000sec−1、好ましくは100〜10,000sec−1の範囲である。
混練装置としては、ミキシングロール、インテンシブミキサー(例えばバンバリーミキサー、ニーダー)、一軸又は二軸押出機等を用いることができるが、非開放型の装置が好ましい。
本発明によれば、上述した動的な熱処理によって、エチレン系共重合体ゴム(A)の少なくとも一部が架橋された樹脂組成物が得られる。
このようにして得られる組成物は、カレンダー成形法によってカレンダーシートやフィルムに成形され、車両用、殊に自動車用の床材、天井材、インストゥルメントパネル、ドアトリム、内装シート等の自動車用内外装材の外、レジャー用シート、ガスケット、防水シート、バッグ類、ノートカバー、手帳カバー、ベルト等に使用され、特に自動車内装表皮材、例えば自動車インストゥルメントパネル用表皮材、自動車ドアトリム用表皮材として最適である。
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、これら実施例により何ら限定されるものではない。なお、実施例及び比較例で行った物性の測定方法、評価方法等は、下記のとおりである。
[ショアーA硬度]
JIS K6253(硬さ試験方法)に準拠して、厚さ2mmのプレスシートを用い、デュロメーターを用いてショアーA(瞬間値)硬度を求めた。
[引張特性]
JIS K6251の方法に従って測定した。
なお、試験片は、厚さ2mmのプレスシートから3号ダンベル片を打ち抜いて用いた。
測定温度:23℃
100:100%伸び時の応力(MPa)
:引張強さ(MPa)
:切断時伸び(%)
[メルトフローレート:MFR]
JIS K7210に準拠して230℃で10kgfの荷重にてメルトフローレートを測定した。
[成形性]
以下の試験条件及び判定基準に従って、ロールへの喰い込み性、及びロールからの離形性を評価した。
(試験条件)
機器名:安田精機製作所 No.191−TM/WM テストミキシングロール
ロール温度:180℃
回転数:5インチ,フロント12.2/リア15.3rpm
試料量:100g
混練時間:10分
膜厚:0.5mmt
ガイド幅:21cm
(判定基準)
喰い込み性○:バンクが常時回転している様子
喰い込み性×:バンクが無回転、止まったり回ったりする様子
離形性○:自重でロールから剥がれる様子
離形性×:ロールに強く粘着し、剥がれない・剥がれにくい様子
[融点(Tm)]
重合体の融点(Tm)は、セイコーインスツルメンツ社製DSC220C装置で示差走査熱量計(DSC)により測定した。重合から得られた試料7〜12mgをアルミニウムパン中に密封し、室温から10℃/分で200℃まで加熱した。その試料を、完全融解させるために200℃で5分間保持し、次いで10℃/分で−50℃まで冷却した。−50℃で5分間置いた後、その試料を10℃/分で200℃まで再度加熱した。この再度の(2度目の)加熱での吸熱曲線で高温側のピーク温度を、融点(Tm)として採用した。
[密度]
重合体の密度は、ASTM D1505(水中置換法)に従って、ALFA MIRAGE社電子比重計MD−300Sを用い、水中と空気中で測定された各試料の重量から算出した。
[規定分子量成分の含有率]
重合体の分子量は、液体クロマトグラフ:Waters製ALC/GPC 150−C plus型(示差屈折計検出器一体型)を用い、カラムとして東ソー株式会社製GMH6−HT×2本及びGMH6−HTL×2本を直列接続し、移動相媒体としてo−ジクロロベンゼンを用い、流速1.0ml/分、140℃で測定した。
[実施例1及び比較例1〜2]
<使用材料>
(1)エチレン系共重合体ゴム(A)としては以下のものを使用した。
エチレン・プロピレン・ジエン共重合体ゴム(EPDM)(商品名:3072EPM;三井化学(株)製、エチレン含量=64質量%、ジエン含量=5.4質量%、ムーニー粘度ML(1+4)125℃=51、油展量=40(PHR))
(2)ポリプロピレン樹脂(B)としては以下のものを使用した。
プロピレン・エチレンブロック共重合体(商品名:EL−Pro P740J;SCG Chemicals社製、メルトフローレート(ASTM D1238−65T;230℃、2.16kg荷重)27g/10分、融点163℃)
(3)プロピレン・エチレン共重合体としては以下のものを使用した。
(a)The Dow Chemical Company社製、VERSIFYTM2400.05(メルトフローレート(230℃、2.16kg荷重)2g/10分、密度863kg/m)、重量平均分子量1.0×10以上の成分の含有率1.0%、重量平均分子量5.0×10以下の成分の含有率2.5%、融点51.8℃
(b)プロピレン・エチレンランダム共重合体(商品名:VistamaxxTM6102、エクソン・モービル社製、エチレン含有量:21.4モル%、Mw/Mn:2.1、メルトフローレート(230℃、2.16kg荷重):3.0g/10分、密度:863kg/m)、重量平均分子量1.0×10以上の成分の含有率0.1%、重量平均分子量5.0×10以下の成分の含有率1%、融点56.4℃
(c)プロピレン・エチレンランダム共重合体(商品名:VistamaxxTM6202、エクソン・モービル社製、エチレン含有量:20.1モル%、Mw/Mn:2.9、メルトフローレート(230℃、2.16kg荷重):20g/10分、密度:861kg/m)、重量平均分子量1.0×10以上の成分の含有率0.1%、重量平均分子量5.0×10以下の成分の含有率3.0%、融点56.2℃
(実施例1)
エチレン・プロピレン・ジエン共重合体ゴム(EPDM)(商品名:3072EPM:三井化学(株)製、エチレン含量=64質量%、ジエン含量=5.4質量%、ムーニー粘度ML(1+4)125℃=51、油展量=40(PHR))59質量部、プロピレン・エチレンブロック共重合体(商品名:EL−Pro P740J;SCG Chemicals社製、メルトフローレート(ASTM D1238−65T;230℃、2.16kg荷重)27g/10分、融点163℃)22.5質量部、プロピレン・エチレンランダム共重合体(b)(商品名:VistamaxxTM6102、エクソン・モービル社製、エチレン含有量:21.4モル%、Mw/Mn:2.1、メルトフローレート(230℃、2.16kg荷重):3.0g/10分、密度:863kg/m)5.0質量部、プロピレン・エチレンランダム共重合体(c)(商品名:VistamaxxTM6202、エクソン・モービル社製、エチレン含有量:20.1モル%、Mw/Mn:2.9、メルトフローレート(230℃、荷重21.18N):20g/10分、密度:861kg/m)2.5質量部、軟化剤(商品名:出光興産製ダイアナプロセスPW−100、パラフィンオイル)11質量部、架橋剤として有機ペルオキシド(パーヘキサ25B、日本油脂(株)製)0.30質量部、及び架橋助剤としてジビニルベンゼン0.20質量部をヘンシェルミキサーで充分に混合した後、押出機(品番 KTX−30、神戸製鋼(株)製、シリンダー温度:C1:50℃、C2:90℃、C3:100℃、C4:120℃、C5:180℃、C6:200℃、C7〜C14:200℃、ダイス温度:200℃、スクリュー回転数:400rpm、押出量:50kg/h)にて、得られた混合物の動的架橋を行い、樹脂組成物のペレットを得た。配合及び結果を表1に示す。
なお、プロピレン・エチレンランダム共重合体(b)(商品名:VistamaxxTM6102、エクソン・モービル社製、エチレン含有量:21.4モル%、Mw/Mn:2.1、メルトフローレート(230℃、2.16kg荷重):3.0g/10分、密度:863kg/m)5.0質量部及びプロピレン・エチレンランダム共重合体(c)(商品名:VistamaxxTM6202、エクソン・モービル社製、エチレン含有量:20.1モル%、Mw/Mn:2.9、メルトフローレート(230℃、2.16kg荷重):20g/10分、密度:861kg/m)2.5質量部の混合物としてのゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求められる重量平均分子量1.0×10以上の成分の含有率は0.44%、重量平均分子量5.0×104以下の成分の含有率は1.9%であった。
(比較例1)
エチレン・プロピレン・ジエン共重合体ゴム(EPDM)(商品名:3072EPM:三井化学(株)製、エチレン含量=64質量%、ジエン含量=5.4質量%、ムーニー粘度ML(1+4)125℃=51、油展量=40(PHR))59質量部、プロピレン・エチレンブロック共重合体(商品名:EL−Pro P740J;SCG Chemicals社製、メルトフローレート(ASTM D1238−65T;230℃、2.16kg荷重)27g/10分、融点163℃)22.5質量部、プロピレン・エチレンランダム共重合体(c)(商品名:VistamaxxTM6202、エクソン・モービル社製、エチレン含有量:20.1モル%、Mw/Mn:2.9、メルトフローレート(230℃、2.16kg荷重):20g/10分、密度:861kg/m)7.5質量部、軟化剤(商品名:出光興産製ダイアナプロセスPW−100、パラフィンオイル)11質量部、架橋剤として有機ペルオキシド(パーヘキサ25B、日本油脂(株)製)0.30質量部、及び架橋助剤としてジビニルベンゼン0.20質量部をヘンシェルミキサーで充分に混合した後、押出機(品番 KTX−30、神戸製鋼(株)製、シリンダー温度:C1:50℃、C2:90℃、C3:100℃、C4:120℃、C5:180℃、C6:200℃、C7〜C14:200℃、ダイス温度:200℃、スクリュー回転数:400rpm、押出量:50kg/h)にて、得られた混合物の動的架橋を行い、樹脂組成物のペレットを得た。配合及び結果を表1に示す。
(比較例2)
エチレン・プロピレン・ジエン共重合体ゴム(EPDM)(商品名:3072EPM:三井化学(株)製、エチレン含量=64質量%、ジエン含量=5.4質量%、ムーニー粘度ML(1+4)125℃=51、油展量=40(PHR))60質量部、プロピレン・エチレンブロック共重合体(商品名:EL−Pro P740J;SCG Chemicals社製、メルトフローレート(ASTM D1238−65T;230℃、2.16kg荷重)27g/10分、融点163℃)15質量部、プロピレン・エチレン共重合体(a)(商品名:VERSIFYTM2400.05、The Dow Chemical Company社製、メルトフローレート(230℃、2.16kg荷重)2g/10分、密度863kg/m)10質量部、軟化剤(商品名:出光興産製ダイアナプロセスPW−100、パラフィンオイル)15質量部、架橋剤として有機ペルオキシド(パーヘキサ25B、日本油脂(株)製)0.30質量部、及び架橋助剤としてジビニルベンゼン0.20質量部をヘンシェルミキサーで充分に混合した後、押出機(品番 KTX−30、神戸製鋼(株)製、シリンダー温度:C1:50℃、C2:90℃、C3:100℃、C4:120℃、C5:180℃、C6:200℃、C7〜C14:200℃、ダイス温度:200℃、スクリュー回転数:400rpm、押出量:50kg/h)にて、得られた混合物の動的架橋を行い、樹脂組成物のペレットを得た。配合及び結果を表1に示す。
Figure 2019085440
表1から、本発明の樹脂組成物はカレンダーロールへの喰い込み性とカレンダーロールからの離形性を両立させたものであることがわかる。

Claims (5)

  1. エチレン系共重合体ゴム(A)20〜70質量部、融点が80〜170℃であるポリプロピレン樹脂(B)10〜60質量部、融点が70℃以下又は観測されず、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求められる特定分子量成分の量が下記条件(C−1)を満たし、密度が800〜900kg/mであるプロピレン・エチレン共重合体(C)1〜15質量部及び軟化剤(D)5〜50質量部(成分(A)、(B)、(C)及び(D)の合計量は100質量部である)を含有するカレンダー成形用樹脂組成物。
    (C−1)重量平均分子量1.0×10以上の分子量を有する成分の含有率が0.1%以上、1%未満であり、且つ、重量平均分子量5.0×10以下の分子量を有する成分の含有率が1%以上、3%未満である。
  2. エチレン系共重合体ゴム(A)の少なくとも一部が架橋されている請求項1記載の樹脂組成物。
  3. 請求項1又は2記載の樹脂組成物をカレンダー成形法により成形することを含む自動車内装表皮材の製造方法。
  4. 自動車内装表皮材が自動車インストゥルメントパネル用表皮材又は自動車ドアトリム用表皮材である請求項3記載の製造方法。
  5. 請求項1又は2記載の樹脂組成物をカレンダー成形法により成形することを含む成形体の製造方法。
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