JP3517704B2 - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents
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Description
物、さらに詳しくは自動車内装部品材料として好適な成
形物を作る熱可塑性樹脂組成物に関するものである。
r Trim Panel)、ヘッドライトなど自動車
内装材の表面材料は、ポリ塩化ビニル(PVC)、PV
C/ABS樹脂などを押出しシート、カレンダー加工シ
ートなどして使用されてきた。しかし、近年、環境調
和、リサイクル化、軽量化に加え、曇り(Foggin
g)、匂いがないことなど要求が厳しくなり、オレフィ
ン系熱可塑性エラストマーシートへ代替されつつある。
しかし、エチレン−プロピレン−ジエンゴムなどオレフ
ィン系熱可塑性エラストマー樹脂は、溶融成形性をよく
するためにプロセスオイルを加えることがあるが、逆に
カレンダー加工性、真空成形などの2次加工性を損なう
ことがある。プロセスオイルの添加を少なくし、架橋度
を向上させると下地の表面が粗くなり、架橋度を低く抑
えるとカレンダー加工時にロール表面に接着して加工性
が悪くなるといった問題があった。
脂とエチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴムを予め完
全に溶融混練した後、ペルオキシドを加えて熱処理する
方法〔特開昭48−26835号公報〕が提案された
が、ポリプロピレン樹脂が過度に分解することとエチレ
ン−プロピレン−ジエン共重合ゴムの部分架橋によりカ
レンダー加工時に十分な架橋度と粘度が得られ難く、加
工性改善は充分でなかった。また、フェノール架橋剤を
用いてエチレン−プロピレン−ジエンゴムを架橋化させ
る方法の提案〔米国特許第4,311,628号公報〕
があるが、ペルオキシド架橋剤を用いた架橋反応に比べ
て良好な架橋度および架橋ゴム粒子が形成することによ
り弾性および機械的物性に優れるが、架橋反応時間が長
いという工程上の問題、および架橋剤の価格が高く、最
終生成物の価格上昇となり、さらに溶剤に対する溶解度
が低下して塗装性に劣る短所がある。エチレン−プロピ
レン−ジエンゴム/ポリプロピレン組成物を、ペルオキ
シドによって架橋化して押し出すときに非架橋ゴムであ
るポリイソブチレンゴムやブチルゴムを添加する提案
〔米国特許第4,212,787号公報〕があるが、架
橋密度はある程度均一になるが、カレンダー加工を行う
に充分高い架橋密度が得られない短所がある。
は、押出し成形、カレンダー加工など加工性に優れた熱
可塑性樹脂組成物を提供することにある。
発明請求項1に係る発明は熱可塑性樹脂組成物に関し、
(A)ポリプロピレン樹脂5〜45重量%、オレフィン
系共重合体ゴム5〜80重量%、プロセスオイル5〜3
0重量%、低密度ポリエチレン樹脂および/あるいは高
密度ポリエチレン樹脂1〜30重量%を含み全体を10
0重量%とした樹脂混合物100重量部、(B)有機ペ
ルオキシド系架橋化剤0.02〜5重量部、(C)架橋
形成化合物0.1〜5重量部および(D)ポリテトラフ
ルオロエチレン樹脂0.5〜5重量部からなることを特
徴としている。
塑性樹脂組成物に関し、ポリプロピレン樹脂は、プロピ
レンとα−オレフィンとのランダムあるいはブロック共
重合体であり、かつアタクチックポリマーであることを
特徴としている。
塑性樹脂組成物に関し、オレフィン系共重合体ゴムは、
エチレン−プロピレン−ジエン3元共重合体ゴム、エチ
レン−プロピレン共重合体ゴム、スチレン−エチレン−
ブチレン−スチレン共重合体ゴム、エチレン−ブテン共
重合体ゴムおよびエチレン−オクテン共重合体ゴムから
選ばれる一種以上であることを特徴としている。
塑性樹脂組成物に関し、プロセスオイルは、発火温度3
00〜580℃のパラフィン系鉱油であることを特徴と
している。
塑性樹脂組成物に関し、低密度ポリエチレン樹脂は、エ
チレンとαーオレフィンの共重合体であり、メルトイン
デックス(190℃、2160g)が10g/10mi
n以下であることを特徴としている。
塑性樹脂組成物に関し、高密度ポリエチレン樹脂は、エ
チレンとαーオレフィンの共重合体であり、メルトイン
デックス(190℃、2160g)が5g/10min
以下であることを特徴としている。
記載の熱可塑性樹脂組成物に関し、αーオレフィンは、
1−ブテン、1−ペンテンおよび1−ヘキセンから選ば
れる一種以上であることを特徴としている。
塑性樹脂組成物に関し、有機ペルオキシド系架橋化剤
は、ベンゾイルペルオキシド、ラウリルペルオキシド、
ジクミルペルオキシド、1,3、−ビス(t−ブチルペ
ルオキシイソプロピル)ベンゼン、ジ−t−ブチルペル
オキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチル
ペルオキシル)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−
ジ(t−ブチルペルオキシル)ヘキサン−3、p−クロ
ロベンゾイルペルオキシド、n−ブチル−4,4−ビス
(t−ブチルペルオキシ)バリレートおよび2.4−ジ
クロロベンゾイルペルオキシドから選ばれる一種以上で
あることを特徴としている。
塑性樹脂組成物に関し、架橋形成化合物は、ジビニルベ
ンゼン、トリアリルシアヌレート、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から選ばれる一種以上であるこ
とを特徴としている。
(A)ポリプロピレン樹脂5〜45重量%、オレフィン
系共重合体ゴム5〜80重量%、プロセスオイル5〜3
0重量%、低密度ポリエチレン樹脂および/あるいは高
密度ポリエチレン樹脂1〜30重量%を含み全体を10
0重量%とした樹脂混合物100重量部、(B)有機ペ
ルオキシド系架橋化剤0.02〜5重量部、(C)架橋
形成化合物0.1〜5重量部および(D)ポリテトラフ
ルオロエチレン樹脂0.5〜5重量部からなっている。
45重量%、好ましくは20〜40重量%である。5重
量%未満であると硬度が低く、熱安定性に劣り、真空成
形時エンボスの転写が難しくなる。また45重量%を超
えると硬度が高く、シートが皺になり易くなり、元の状
態への復元が難しい。
レン単独重合体、あるいはエチレンおよび/あるいはα
ーオレフィンとの共重合体である。共重合体は、ランダ
ム共重合体であっても、ブロック共重合体であってもよ
く、またアタクチックポリマーであることが好ましい。
前記αーオレフィンは、好ましくは1−ブテン、1−ペ
ンテン、1−ヘキセンから選らばれる一種以上である。
中5〜80重量%、好ましくは30〜60重量%であ
る。5重量%未満では、硬度が高くなり、シート成形が
容易でなく、80重量%を超えると、その硬度が低くな
り熱安定性に劣ることがある。
2種以上のモノオレフィン類を共重合させたランダム共
重合体ゴムである。特に、エチレンとプロピレンを主成
分としたエチレン−プロピレン−ジエン3元共重合体ゴ
ムが代表的に使用される。この他、不飽和基を与えるた
めにジシクロペンタジエン、1,4−ヘキサジエン、メ
チレンノルボネン、エチリデンノルボネン、シクロヘキ
サジエンなどが加えられた共重合体が好ましく選ばれ
る。
フィン系共重合体ゴムも用いられる。これらのゴムとし
ては、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−
オクテン共重合体ゴム、エチレン−ブテン共重合体ゴ
ム、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体
ゴムなどがある。
加工性を向上させる効果を示し、樹脂混合物中5〜30
重量%、好ましくは10〜20重量%である。5重量%
未満であると架橋化が充分よく進行しないためにカレン
ダー加工の作業性が低下し、30重量%を超えると高温
においてオイルがシート表面へ流れ出ることがあり好ま
しくない。
0℃のパラフィン系統鉱油を使用するのが好ましい。
高密度ポリエチレン樹脂ポリエチレン樹脂は、樹脂混合
物中1〜30重量%、好ましくは10〜20重量%であ
る。1重量%未満であると大型成形品の成形に難しさが
あり、30重量%を超えるとシートが垂れる現象または
熱安定性などにおける問題がある。
重合体、あるいはエチレンとαーオレフィンの共重合体
である。共重合体成分であるαーオレフィンの好ましい
例は、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセンであ
る。低密度ポリエチレン樹脂のメルトインデックス(1
90℃、2160g)は、好ましくは10g/10mi
n以下、さらに好ましくは1g/10min以下であ
る。これより流動性が増加するとカレンダー加工後表面
外観は良くなるが、溶融張力に劣るため、計器パネルの
ような成形品の場合、真空成形のような2次加工時に下
地が破れたり、エンボスが消えることがある。
重合体、あるいはエチレンとαーオレフィンの共重合体
である。共重合体成分であるαーオレフィンの好ましい
例は、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセンであ
る。高密度ポリエチレン樹脂のメルトインデックス(1
90℃、2160g)は、好ましくは5g/10min
以下、さらに好ましくは1g/10min以下である。
これより流動性が増加すると表面の外観は良くなるが、
真空成形後のエンボス保持力が低下する。
終製品の架橋程度および流動性によって使用量を調節す
るが、前記樹脂混合物100重量部に対して0.02〜
5重量部、好ましくは2〜3重量部である。
物中によく分散して架橋を均一に行わせることが必要で
あり、例えばポリプロピレンに予めよく分散させておい
てから使用することが好ましい。
挙げると、ベンゾイルペルオキシド、ラウリルペルオキ
シド、ジクミルペルオキシド、1,3−ビス(t−ブチ
ルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、ジ−t−ブチル
ペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブ
チルペルオキシル)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,
5−ジ(t−ブチルペルオキシル)ヘキサン−3、P−
クロロベンゾイルペルオキシド、n−ブチル−4,4−
ビス(t−ブチルペルオキシ)バリレート、2,4−ジ
クロロベンゾイルペルオキシドなどである。このうち、
匂いおよびスコーチ(Scorch)安定性の面で1,
3−ビス(t−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼ
ンが最も好ましく選ばれる。
過度な分解を抑え、また生成したラジカルの安定性を保
持するために添加するもので、前記樹脂混合物100重
量部に対して0.1〜5重量部、好ましくは1〜3重量
部である。
具体的な例を挙げると、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、トリアリルシアヌレート、
ジエチレングリコールジメタクリレート、アリルメタク
リレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート
などである。このうち、トリアリルシアヌレートが特に
効果的である。
明の熱可塑性組成物の溶融張力を大きくする効果があ
り、前記樹脂混合物100重量部に対し0.5〜5重量
部、好ましくは2〜4重量部である。
フロン(R)(Teflon)」の商品名でデュポン社
から市販されており、本発明は該市販品を使用すること
ができる。
ーニーダー、二軸押出機、ブースニーダーなどの混練押
出装置などにより加工される。このとき、連続的な加工
方式は最終製品に及ぼす影響が非常に大きいため、バッ
チ型混練装置を用い、連続押出設備を使用することが好
ましい。特に、前記樹脂成分を、130〜280℃に加
熱した一軸または二軸押出機、ブースニーダなどの高い
剪断応力の下で混練および熱処理すると、目的とする物
性および均一性が得られる。好ましくは190〜250
℃以内で滞留時間を考慮して完全な反応が起こるように
温度を調節する。
樹脂であり、メルトインデックス(230℃、2160
g)が4g/10minである。 (2)PP−2:エチレン含量が8%のポリプロピレン
樹脂としてであり、メルトインデックス(230℃、2
160g)が180g/10minである。 (3)PP−3:アタクチック構造のポリプロピレン樹
脂であり、メルトインデックス(230℃、2160
g)が1.0g/10minである。 (4)EPM:エチレン含量72%のエチレン−プロピ
レン共重合体ゴムであり、メルトインデックス(230
℃、2160g)が0.7g/10minである。 (5)EPDM−1:エチレンノルボネン5%を含むエ
チレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム(比重:0.
86)であり、であり、ムーニー粘度(ML1+4、1
25℃)が60である。 (6)EPDM−2:エチレンノルボネン4.7%を含
むエチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム(比重:
0.86)であり、ムーニー粘度(ML 1+4、12
5℃)が26である。
(株)製、「WO−1900」(商品名)を使用した。 (8)EOR:エチレン−オクテン共重合体ゴム(比
重:0.86)であり、メルトインデックス(190
℃, 2160g)が5g/10minである。 (9)LDPE:低密度ポリエチレン樹脂、メルトイン
デックス(190℃,2160g)が0.8g/10m
inである。 (10)HDPE:高密度ポリエチレン樹脂、メルトイ
ンデックス(190℃, 2160g)が0.7g/1
0minである。 (11)PTFE:ポリテトラフルオロエチレン、デュ
ポン(Dupont)社製「テフロン(R)(Tefl
on)800J」(商品名)を使用した。 (12)パラフィンワックス:リオンケミカル(Lio
n Chemical)社製、「LC−102N」(商
品名)を使用した。 (13)有機過酸化物:1,3−ビス(t−ブチル)ペ
ルオキシイソプロピルベンゼン、アクゾケミカル(Ak
zo Chemical)社製「パーカドックス(Pe
rkadox)14−40」(商品名)を使用した。 (14)架橋形成化合物:トリアリルイソシアヌレー
ト、アクゾケミカル(Akzo Chemical)社
製「パーカリンク(Perkalink)301−4
0」(商品名)を使用した。
た成分の一部は、予めポリプロピレン/オレフィン共重
合体ゴムを前ブレンドした。 TPE−1:EPDM−1(60重量%)、PP−1
(20重量%)およびプロセスオイル(20重量%)を
予め加熱したバンバリーニーダで10分間混合した後、
ペレットにした。 TPE−2:EPDM−2(60重量%)、PP−1
(20重量%)およびプロセスオイル(20重量%)を
予め加熱したバンバリーニーダで10分間混合した後、
ペレットにした。 TPE−3:EPDM−1(60重量%)、PP−2
(20重量%)およびプロセスオイル(20重量%)を
予め加熱したバンバリーニーダで10分間混合した後、
ペレットにした。
1、TPE−2、TPE−3、および各成分を所定量合
わせて乾燥ブレンドした後、200〜240℃にした二
軸押出機で押出してペレットを製造した。次いで、8イ
ンチロールミルを用いて200℃でシートに加工し、試
験片を製作した。
を投入しないで、さらに低密度ポリエチレンの含量を過
度に増量(比較例1)、ポリプロピレン(PP−1)の
含量を過度に増量(比較例2)して試験片とした。
3項に従い、試験片をダンベル状1号形、試験速度は5
00mm/minで測定した。 ロールミル成形性:200℃でロールミルシート加
工してシートのロール粘着性を測定した。 エンボス保持力:真空成形にてエンボス加工シート
とし、表面のエンボスの状態を観察した。 真空成形性:真空成形にてエンボス加工シートとし
た後、外観のクラック、破れ、厚さの変化率を観察し
た。
レン−ジエン系ゴムと低粘度のエチレン−プロピレン−
ジエン系ゴムを一定比率で混合した後、テフロン(R)
系添加剤を用いた場合、優れたシート成形性と真空成形
性を示した。
出しおよびカレンダー加工性に優れ、自動車内装部品材
料として好適な成形物を作るに有用である。
Claims (9)
- 【請求項1】 (A)ポリプロピレン樹脂5〜45重量
%、オレフィン系共重合体ゴム5〜80重量%、プロセ
スオイル5〜30重量%、低密度ポリエチレン樹脂およ
び/あるいは高密度ポリエチレン樹脂1〜30重量%を
含み全体を100重量%とした樹脂混合物100重量
部、(B)有機ペルオキシド系架橋化剤0.02〜5重
量部、(C)架橋形成化合物0.1〜5重量部および
(D)ポリテトラフルオロエチレン樹脂0.5〜5重量
部からなることを特徴とした熱可塑性樹脂組成物。 - 【請求項2】 ポリプロピレン樹脂は、プロピレンとα
−オレフィンとのランダムあるいはブロック共重合体で
あり、かつアタクチックポリマーであることを特徴とす
る請求項1記載の熱可塑性樹脂組成物。 - 【請求項3】 オレフィン系共重合体ゴムは、エチレン
−プロピレン−ジエン3元共重合体ゴム、エチレン−プ
ロピレン共重合体ゴム、スチレン−エチレン−ブチレン
−スチレン共重合体ゴム、エチレン−ブテン共重合体ゴ
ムおよびエチレン−オクテン共重合体ゴムから選ばれる
一種以上であることを特徴とする請求項1記載の熱可塑
性樹脂組成物。 - 【請求項4】 プロセスオイルは、発火温度300〜5
80℃のパラフィン系鉱油であることを特徴とする請求
項1記載の熱可塑性樹脂組成物。 - 【請求項5】 低密度ポリエチレン樹脂は、エチレンと
αーオレフィンの共重合体であり、メルトインデックス
(190℃、2160g)が10g/10min以下で
あることを特徴とする請求項1記載の熱可塑性樹脂組成
物。 - 【請求項6】 高密度ポリエチレン樹脂は、エチレンと
αーオレフィンの共重合体であり、メルトインデックス
(190℃、2160g)が5g/10min以下であ
ることを特徴とする請求項1記載の熱可塑性樹脂組成
物。 - 【請求項7】 αーオレフィンは、1−ブテン、1−ペ
ンテンおよび1−ヘキセンから選ばれる一種以上である
ことを特徴とする請求項5あるいは6記載の熱可塑性樹
脂組成物。 - 【請求項8】 有機ペルオキシド系架橋化剤は、ベンゾ
イルペルオキシド、ラウリルペルオキシド、ジクミルペ
ルオキシド、1,3、−ビス(t−ブチルペルオキシイ
ソプロピル)ベンゼン、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
ル)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブ
チルペルオキシル)ヘキサン−3、p−クロロベンゾイ
ルペルオキシド、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチ
ルペルオキシ)バリレートおよび2.4−ジクロロベン
ゾイルペルオキシドから選ばれる一種以上であることを
特徴とする請求項1記載の熱可塑性樹脂組成物。 - 【請求項9】 架橋形成化合物は、ジビニルベンゼン、
トリアリルシアヌレート、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
メタクリレートから選ばれる一種以上であることを特徴
とする請求項1記載の熱可塑性樹脂組成物。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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