JP3374457B2 - 熱可塑性エラストマー組成物およびその積層体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用内装材として
好適な、熱可塑性エラストマー組成物およびその積層体
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車用内装材としては、軟質塩
化ビニル樹脂層に発泡ウレタン層を積層した積層体が用
いられてきた。しかし、該積層体は、軟質塩化ビニル樹
脂層と発泡ウレタン層とを積層するために接着剤を必要
とし、このため製造工程が複雑になるという問題があ
る。また、廃材となった積層体は、このままではリサイ
クル利用ができないという問題があった。これを改良す
る目的で、ポリオレフィン系エラストマーとポリオレフ
ィン発泡体を用いて熱圧着により積層体にする方法が試
みられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記積
層体には、難燃性を付与するためエラストマー層に難燃
剤が配合されるが、難燃剤に起因する機械的強度の低
下、表面傷つき性の低下、ブリードによる外観の低下な
どの問題がある。

【０００４】本発明はかかる状況に鑑みてなされたもの
であり、難燃性に優れ、熱圧着が可能な熱可塑性エラス
トマー組成物およびリサイクル可能な該組成物からなる
積層体を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
を重ねた結果、特定のポリオレフィン系エラストマーと
塩素化ポリエチレンとの併用により上記目的を達成しう
ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成する
に至った。

【０００６】すなわち、本発明は（Ａ）ポリオレフィン
系エラストマー ４０〜９９重量％および（Ｂ）塩素化
ポリエチレン ６０〜１重量％からなる混合物１００重
量部に、（Ｃ）ハロゲン系難燃剤 ０．１〜４０重量部
および（Ｄ）無機系難燃剤０．１〜４０重量部を配合し
てなる組成物であって、該ポリオレフィン系エラストマ
ーが、（ａ）ポリオレフィン系樹脂 ２０〜８０重量部
と、（ｂ）エチレン−α−オレフィン共重合ゴム ８０
〜２０重量部［（ａ）＋（ｂ）＝１００重量部］と、
（ｃ）多官能性化合物 ０．１〜５重量部とを含有する
混合物を有機過酸化物の存在下で動的に熱処理されて部
分的に架橋されたエラストマーである熱可塑性エラスト
マー組成物および該組成物とポリオレフィン発泡体との
積層体を提供するものである。以下、本発明を具体的に
説明する。

【０００７】本発明における（ａ）ポリオレフィン系樹
脂は、エチレン、プロピレン、ブテン−１、ペンテン−
１、ヘキセン−１、４−メチルペンテン−１などのα−
オレフィンの単独重合体、エチレンとα−オレフィンの
共重合体もしくはこれらα−オレフィンの２種以上の共
重合体などである。ここで共重合体とはランダムまたは
ブロックの共重合体が含まれる。また、これらのポリオ
レフィン系樹脂は２種以上を併用することができる。さ
らに、エチレンとα−オレフィンの共重合体におけるα
−オレフィンの共重合割合は５モル％未満である。ポリ
オレフィン系樹脂の具体例としては、例えば高密度ポリ
エチレン、中密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチ
レン、ポリプロピレン、プロピレン−エチレンブロック
共重合体（ブロックＰＰ）などが挙げられる。

【０００８】また、本発明における（ｂ）エチレン−α
−オレフィン共重合ゴムは、エチレンと炭素数３〜１４
のα−オレフィンとを共重合して得られる非結晶性のゴ
ムである。具体例としては、エチレン−プロピレンゴム
（ＥＰＲ）、エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重
合ゴム（ＥＰＤＭ）などが挙げられる。該ゴムのα−オ
レフィンの共重合割合は５〜５０モル％であり、特に１
０〜３０モル％が好適である。α−オレフィンの共重合
割合が５モル％未満では柔軟性が不十分である。一方、
５０モル％を超えると機械的強度が低下する。また、ム
ーニー粘度（ＭＬ₁₊₄ 、１２１℃）は２０〜１５０が好
ましく、特に２５〜１００が好適である。ムーニー粘度
が２０未満では機械的強度が不足する。一方、１５０を
超えると加工性が低下し好ましくない。

【０００９】また、（ｃ）多官能性化合物は、分子中に
反応性二重結合を少なくとも２個有する化合物であり、
その具体例としては、例えばエチレングリコールジアク
リレート、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アクリレート、ジアリルフタレー
ト、ジアリルイソフタレート、Ｎ，Ｎ，ｍ−フェニレン
ビスマレイミドなどの二官能性の架橋性化合物、トリメ
チロールエタントリアクリレート、トリメチロールエタ
ントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアク
リレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシ
アヌレート、トリアリルトリメリテートなどの三官能性
化合物、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペ
ンタエリスリトールテトラメタクリレートなどの四官能
性化合物などが挙げられる。これらの多官能性化合物は
１種でもよく、２種以上を混合して使用してもよい。

【００１０】本発明のポリオレフィン系エラストマー
は、上記の（ａ）成分２０〜８０重量部と、（ｂ）成分
８０〜２０重量部［（ａ）＋（ｂ）＝１００重量部］
と、（ｃ）成分０．１〜５重量部を混合し、さらに有機
過酸化物の存在下で動的に熱処理されて部分的に架橋し
て得られるエラストマーである。（ａ）成分の配合割合
が２０重量部未満では機械的強度および加工性が低下す
る。一方、８０重量部を超えると柔軟性が低下する。
（ｃ）成分の配合割合が０．１重量部未満では機械的強
度が低下する。一方、５重量部を超えると加工性が悪く
なる。

【００１１】また、本発明における有機過酸化物は、特
別の限定はないが、１分間半減期温度が８０〜２００℃
のものが好ましい。好適な具体例としては、ベンゾイル
パーオキシド、１，１−ビス−ｔ−ブチルパーオキシ−
３，３，５−トリメチルシロキサン、２，５−ジメチル
ヘキサン−２，５−ジハイドロパーオキシヘキシド、
２，５−ジメチル−２，５−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ
ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネ
ートなどが挙げられる。これらの有機過酸化物の添加量
は、（ａ）成分と（ｂ）成分との合計量１００重量部に
対し、通常０．１〜５重量部である。

【００１２】上記有機過酸化物の存在下で動的に熱処理
する方法としては、従来公知の溶融混練法を採用すれば
よい。例えば、オープンロール、バンバリーミキサー、
ニーダーなどの混合機、あるいは押出機などを用いて溶
融混練する方法が挙げられる。かかる動的熱処理により
多官能化合物が反応し、部分的に架橋構造を有するエラ
ストマーが得られる。架橋の程度は、下記方法で測定し
たゲル含量により判定され、通常１５〜９５％、好まし
くは２０〜８０％である。ゲル含量はトルエンを溶媒と
して沸点（約１１０℃）でソックスレー抽出を１２時間
行い、未溶解残渣を重量％で表したものである。さら
に、本発明のポリオレフィン系エラストマーには、用途
に応じて鉱物油系軟化剤、ゴム状物質を配合してもよ
い。

【００１３】また、本発明における（Ｂ）塩素化ポリエ
チレンは、後記のポリエチレンの粉末を水性懸濁液中で
塩素化するか、あるいは有機溶媒にポリエチレンを溶解
し、塩素化することによって製造されるものである。な
かでも、水性懸濁液中で塩素化されたものが好ましい。
原料ポリエチレンは、エチレンを単独重合またはエチレ
ンと多くとも炭素数が３〜１２個のα−オレフィンとを
共重合して得られるものである。該α−オレフィンの共
重合割合は、通常２０重量％以下、好ましくは１０重量
％以下である。

【００１４】塩素化ポリエチレンの塩素含有量は１５〜
５０重量％が好ましい。塩素含有量が１５重量％未満で
は柔軟性に乏しい。一方、５０重量％を超えると塩化ビ
ニル樹脂に近くなり硬質材料となるので好ましくない。
また、ＤＳＣ法による結晶融解熱は２０ｃａｌ／ｇ以下
が好ましい。結晶融解熱が２０ｃａｌ／ｇを超えると硬
質材料となる。さらに、ムーニー粘度は１０〜１５０の
範囲が好ましい。ムーニー粘度が１０未満では機械的強
度が低下する。一方、１５０を超えると加工性が悪くな
る。

【００１５】また、本発明における（Ｃ）ハロゲン系難
燃剤は、樹脂の難燃化のために広く用いられているもの
であり、塩素系および臭素系の難燃剤がある。具体的に
は、例えばデカブロモジフェニルエーテル、塩素化パラ
フィン、塩素化ビスフェノールＡ、臭素化ビスフェノー
ルＳ、塩素化ナフタリン、トリス（β−クロロエチル）
ホスフェート、トリス（ジブロモブチル）ホスフェート
などが挙げられる。

【００１６】さらに、本発明における（Ｄ）無機系難燃
剤は、上記ハロゲン系難燃剤と併用される補助難燃剤で
あり、主として金属酸化物もしくは金属水酸化物が用い
られる。例えば、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、
水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどがその代
表例である。

【００１７】本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、
上記の（Ａ）成分４０〜９９重量％と、（Ｂ）成分６０
〜１重量％からなる混合物１００重量部に、（Ｃ）成分
０．１〜４０重量部および（Ｄ）成分０．１〜４０重量
部を配合して得られる組成物である。（Ｂ）成分の割合
が１重量％未満では難燃性の低下および成形品の表面に
ブリードが発生する。一方、６０重量％を超えると機械
的強度が不十分となる。また、（Ｃ）成分の配合量が
０．１重量部未満では難燃性が低下する。一方、４０重
量部を超えると機械的強度の低下が著しい。さらに、
（Ｄ）成分の配合量が０．１重量部未満では難燃性が不
十分となる。一方、４０重量部を超えると機械的強度が
低下する。さらに、本発明の熱可塑性エラストマー組成
物には、所望により各種添加剤、例えば安定剤、酸化防
止剤、可塑剤、着色剤などを添加することができる。

【００１８】また、本発明の積層体は、上記熱可塑性エ
ラストマー組成物からなる層と、ポリオレフィン発泡体
からなる層を積層してなるものである。本発明における
ポリオレフィン発泡体は、ポリエチレンもしくはポリプ
ロピレンまたはこれらのブレンド物を発泡して得られる
発泡体である。発泡体の製造方法は公知の方法を採用す
ればよく、例えば架橋発泡、ガス発泡、化学発泡などが
挙げられる。発泡倍率としては５〜４０倍のものが好ま
しい。

【００１９】また、熱可塑性エラストマー組成物からな
る層は、押出Ｔダイ法あるいはカレンダー成形法などに
より成形され、その厚さは０．１〜２．０ｍｍが好まし
い。一方、ポリオレフィン発泡体からなる層は、０．５
〜３０ｍｍの厚さが好ましい。本発明の積層体は、熱可
塑性エラストマー組成物からなる層を成形すると同時
に、ポリオレフィン発泡体からなる層と熱圧着して製造
することが好ましい。また、公知の接着剤を使用して積
層してもよい。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明する。なお、成形性はＴダイ成形機を用いて厚さ０．
４ｍｍのシートを成形したときの外観およびシート切れ
を目視で評価し、異常のないものを良好、異常があるも
のを不良で表した。ブリードの有無は温度４０℃、相対
湿度９０％のオーブン中に７日間放置してエージングを
行い、表面のブリードの有無を目視で評価した。また、
難燃性は厚さ０．４ｍｍのシートを用いてＪＩＳ Ｄ１
２０１に準拠しして測定した。

【００２１】なお、ポリオレフィン系樹脂として、ＭＦ
Ｒが１３ｇ／１０分であるポリプロピレン（以下、ＰＰ
という）、エチレン−α−オレフィン共重合ゴムとして
プロピレン含有量が２０モル％およびムーニー粘度が５
０であるエチレン−プロピレンゴム（以下、ＥＰＲとい
う）、多官能性化合物としてトリアリルイソシアヌレー
ト（以下、ＴＡＩＣという）を用いた。また、塩素化ポ
リエチレンとして塩素含有量が３１重量％、ムーニー粘
度が１８および結晶融解熱が１２ｃａｌ／ｇである塩素
化ポリエチレン（以下、ＣＰＥ−１という）、および塩
素含有量が４０重量％、ムーニー粘度が６０および結晶
融解熱が７ｃａｌ／ｇである塩素化ポリエチレン（以
下、ＣＰＥ−２という）、ハロゲン系難燃剤として塩素
化パラフィン＃７０（味の素社製）および無機系難燃剤
として三酸化アンチモンを用いた。さらに、ポリオレフ
ィン発泡体として発泡倍率が３０倍であるポリプロピレ
ン発泡シート（東レ製、ぺフ）を用いた。

【００２２】実施例１〜６、比較例１〜４ ［製造例］ポリオレフィン系エラストマーの製造例を下
記に示す。ＰＰ４０重量部、ＥＰＲ６０重量部およびＴ
ＡＩＣ１重量部ならびに有機過酸化物として２，５−ジ
メチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン
（以下、２．５Ｄという）１重量部をヘンシェルミキサ
ーで混合した後、バンバリーミキサーを用いて温度１６
０〜２００℃で１０分間溶融混練を行ってエラストマー
（以下、ＴＰＥ−１という）を得た。該ＴＰＥ−１のゲ
ル含量は５８％であった。また、上記配合にパラフィン
系鉱物油１０重量部を加え、同様の操作を行い、ゲル含
量が４６％であるエラストマー（ＴＰＥ−２という）を
得た。さらに、比較用としてＰＰ５重量部、ＥＰＲ９５
重量部、ＴＡＩＣ１重量部および２．５Ｄ１重量部を用
いてゲル含量が９６％であるエラストマー（以下、ＴＰ
Ｅ−３という）を得た。

【００２３】表１に示す各成分の種類および配合量なら
びに安定剤としてスタンＯＭＦ（三共有機製）０．５重
量部をバンバリーミキサーを用いて３分間溶融混練を行
った。得られた組成物をＴ−ダイ押出機を用いてシート
（厚さ０．４ｍｍ）状に押出成形し成形性を評価した。
またシート成形と同時に、ポリプロピレン発泡シートと
ロール間で熱圧着し積層体を製造した。得られた各積層
体についてブリードの有無および難燃性を測定した。以
上の結果を表１に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【発明の効果】本発明の組成物は、機械的強度および難
燃性に優れ、かつ耐ブリード性および表面傷つき性が良
好な熱可塑性エラストマー組成物であり、該組成物から
なる積層体は熱圧着およびリサイクル利用が可能である
ので、特に自動車用内装材として好適である。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）ポリオレフィン系エラストマー
   ４０〜９９重量％および（Ｂ）塩素化ポリエチレン ６
   ０〜１重量％からなる混合物１００重量部に、（Ｃ）ハ
   ロゲン系難燃剤 ０．１〜４０重量部および（Ｄ）無機
   系難燃剤 ０．１〜４０重量部を配合してなる組成物で
   あって、該ポリオレフィン系エラストマーが、（ａ）ポ
   リオレフィン系樹脂 ２０〜８０重量部と、（ｂ）エチ
   レン−α−オレフィン共重合ゴム ８０〜２０重量部
   ［（ａ）＋（ｂ）＝１００重量部］と、（ｃ）多官能性
   化合物 ０．１〜５重量部とを含有する混合物を有機過
   酸化物の存在下で動的に熱処理されて部分的に架橋され
   たエラストマーである熱可塑性エラストマー組成物。
2. 【請求項２】 前記（Ｂ）塩素化ポリエチレンの塩素含
   有量が１５〜５０重量％であり、ＤＳＣ法による結晶融
   解熱が２０ｃａｌ／ｇ以下であり、かつ、ムーニー粘度
   （ＭＬ₁₊₄ 、１２１℃）が１０〜１５０である請求項１
   記載の熱可塑性エラストマー組成物。
3. 【請求項３】 前記（ｂ）エチレン−α−オレフィン共
   重合ゴムが、α−オレフィンの共重合割合が５〜５０モ
   ル％であり、ムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄ 、１２１℃）が２
   ０〜１５０である請求項１または請求項２記載の熱可塑
   性エラストマー組成物。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の熱可塑性
   エラストマー組成物からなる層と、ポリオレフィン発泡
   体からなる層とからなる熱可塑性エラストマー組成物積
   層体。