JP4186642B2 - 熱可塑性エラストマー組成物及びその成形部材 - Google Patents
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Description
【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及びその成形部材に関し、例えば自動車用等の車両用内装材等の表皮材に適用し得る熱可塑性エラストマー組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車等の車両の内装材として、塩化ビニル系樹脂の表皮を、ポリウレタンフォームを用いて、ＡＢＳ樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、及びポリプロピレン（以下、適宜、ＰＰと略す）等の基材に積層した材料が使用されてきた。
【０００３】
ところで、環境保護対策の一環として自動車を構成する材料のリサイクル率を向上することが要求されており、車両の内装材についてもリサイクル性の高い材料を用いることが求められている。塩化ビニル系樹脂は、内装材の表皮材として幅広く採用されてきたが、リサイクル時の特に燃焼処理が難しいことから、これに替わる材料で内装材表皮を製造することが求められている。
【０００４】
そこで、塩化ビニル樹脂に代わる表皮材用の材料として、ＰＰとオレフィン系ゴムとを含有するオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）を用いることが考えられている。
【０００５】
また、例えば特許文献１には、耐傷付き性の観点から、ＰＰの一部をポリ１−ブテン樹脂に置換した熱可塑性エラストマーが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−１７６３８９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記ＴＰＯは、その表面を手で触れた場合にべた付く感じを覚え、触り心地（つまり、手触り感，触感）が良くないという実用上の難点がある。そこで、ＴＰＯ表皮材の表面を塗装して用いることが検討されているが、製造コストが非常に高くつくという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、製造コストの大幅な上昇を招くことなく、塩化ビニル樹脂と同等若しくはそれ以上の手触り感が得られる熱可塑性エラストマー組成物及びその成形部材を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による熱可塑性エラストマー組成物は、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）；２〜１４質量％、ポリ１−ブテン樹脂（ＰＢ−１）；１９〜３５質量％、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレンゴム）及びエチレンオクテンラバー（ＥＯＲ）を有しかつ、ＳＰ値が７．５〜８．５であるオレフィン系ゴム；３０〜５２質量％、並びに鉱物性オイル及びシリコンオイルを含有する。
【００１０】
そして、質量比、ＰＢ−１／（ＰＰ＋ＰＢ−１）を５６〜９０％としかつ、質量比、ＰＢ−１／（ＰＰ＋ＰＢ−１＋オレフィン系ゴム）を２５〜４７％とする。
【００１１】
ＰＢ−１は、ＰＰよりも弾性率が小さくかつ柔軟であるため、ＰＰの一部をＰＢ−１で置換することにより、硬軟感の向上が図られる。つまり、軟らかく感じる。また、ＰＰのＳＰ（Solubility Parameter）値は８．１であり、ＰＢ−１のＳＰ値はＰＰと略同じ８．３である。このため、ＰＰとＰＢ−１との相溶性（混ざり易さ）は高く、これにより、両成分は互いによく混ざり合って、樹脂成分の層を均一にする。その結果、硬軟感が確実に向上する。
【００１２】
また、オレフィン系ゴムのＳＰ値を、ＰＰのＳＰ値（８．１）と略同じにすることによって、ＰＰとオレフィン系ゴムとの相溶性（混ざり易さ）が向上し、ゴム成分が樹脂成分中で微分散する。これにより、乾湿感が向上する。つまり、べたつき感がなく、さらっと感じる。
【００１３】
ここで、ＰＢ−１は液体であるため、固体であるＰＰの含有量が少なすぎると、熱可塑性エラストマー組成物からなる成形部材は自己形状保持ができなくなる。一方、ＰＰの含有量が多すぎると、その成形部材表面が硬くなり硬軟感が低下する。そこで、ＰＰの含有量は２〜１４質量％が好ましい。
【００１４】
また、ＰＢ−１の含有量が少なすぎると、熱可塑性エラストマー組成物からなる成形部材の表面が硬くなり硬軟感が低下する。一方、ＰＢ−１の含有量が多すぎると、その成形部材は自己形状保持ができなくなる。そこで、ＰＢ−１の含有量は１９〜３５質量％が好ましい。
【００１５】
さらに、オレフィン系ゴムの含有量が少なすぎると、熱可塑性エラストマー組成物からなる成形部材の表面が硬くなって硬軟感が低下し、逆にその含有量が多すぎると表面のべたつき感が強まって乾湿感が低下する。そこで、オレフィン系ゴムの含有量は３０〜５２質量％が好ましい。
【００１６】
そして、熱可塑性エラストマー組成物におけるＰＰ，ＰＢ−１及びオレフィン系ゴムの各成分の含有割合として、質量比ＰＢ−１／（ＰＰ＋（ＰＢ−１））；５６〜９０％、質量比ＰＢ−１／（ＰＰ＋（ＰＢ−１）＋オレフィン系ゴム）；２５〜４７％を満たすことによって、その成形部材の触感に最も大きな影響を及ぼす感性因子である乾湿感と硬軟感とが両立し、べた付き感の解消と軟らかい触感の確保とが確実かつ高次元で実現する。その結果、塩化ビニル樹脂と同等若しくはそれ以上の手触り感が得られる。
【００１７】
上記オレフィン系ゴムがエチレンオクテンラバーを有していることで、乾湿感と硬軟感とを低下させることなく、熱可塑性エラストマー組成物の低コスト化が図られる。
【００１８】
上記オレフィン系ゴムの粒径は、０．３μｍ以上に設定することが好ましい。これは、ゴムの粒径が小さすぎると、熱可塑性エラストマー組成物からなる成形部材の耐衝撃性が低下してしまうためである。また、ゴム粒径を０．３μｍ以上に設定することでゴムの微細化が必要なくなるため、製造コストの低減化が図られる。
【００１９】
本発明による成形部材は、請求項１に記載の熱可塑性エラストマー組成物を成形してなる成形部材である。
【００２０】
上記成形部材は、オレフィン系ゴムの粒径を０．３μｍ以上でかつ、部材表面部におけるオレフィン系ゴムの最大粒径を３μｍ以下に設定されている。
【００２１】
上述したように、オレフィン系ゴムの粒径を０．３μｍ以上とすることで、成形部材の耐衝撃性が確保される。また、部材表面部におけるゴム粒径は、乾湿感に影響し、ゴム粒径が大きいと表面のべたつき感が強まる。そこで、部材表面部におけるオレフィン系ゴムの最大粒径は３μｍ以下とすることが好ましい。こうすることで、成形部材の乾湿感が向上する。
【００２２】
上記成形部材は、部材表面の平均摩擦係数が０．２７以下でかつ、最大荷重１ｃｍ２当り３０ｇｆ以下（３．０×１０３Ｐａ以下）の領域での変位−荷重特性において、圧縮仕事量が０．０２２ｇｆ・ｃｍ／ｃｍ２（０．０２２×１０−２Ｎ・ｃｍ／ｃｍ２）以上であるとしてもよい。
【００２３】
これは、成形部材の乾湿感及び硬軟感は、摩擦特性及び圧縮特性によって左右されること、換言すれば、これらの特性を定量化することによって触感を定量的に測定し、その良否を判定できることを知見したことに基づくものである。すなわち、乾湿感を左右する平均摩擦係数が上記の値を越えると、塩化ビニル樹脂と同等若しくはそれ以上の触感品質（乾湿感）を安定して得ることが難しい。また、硬軟感を左右する圧縮仕事量が上記の値未満では、塩化ビニル樹脂と同等若しくはそれ以上の触感品質（硬軟感）を安定して得ることが難しい。
【００２４】
成形部材の圧縮回復性は、上記領域の上記変位−荷重特性において、５３〜６５％であることが好ましい。圧縮回復性が上記の範囲から外れると、塩化ビニル樹脂と同等若しくはそれ以上の触感品質を安定して得ることが難しいからである。
【００２５】
上記領域の上記変位−荷重特性において、成形部材の圧縮回復仕事量は０．０１２ｇｆ・ｃｍ／ｃｍ２（０．０１２×１０−２Ｎ・ｃｍ／ｃｍ２）以上でかつ、圧縮歪量は０．００１９ｃｍ以上であることがさらに好ましい。圧縮特性（圧縮回復仕事量及び圧縮歪量）が上記の範囲から外れると、塩化ビニル樹脂と同等若しくはそれ以上の触感品質を安定して得ることが難しいからである。
【００２６】
上記の成形部材は、塩化ビニル樹脂と同等若しくはそれ以上の触感品質が得られるため、車両用内装部材として最適に用いることができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の熱可塑性エラストマー組成物及びその成形部材によれば、ＰＰ；２〜１４質量％、ＰＢ−１；１９〜３５質量％、オレフィン系ゴム；３０〜５２質量％を含有し、質量比ＰＢ−１／（ＰＰ＋ＰＢ−１）を５６〜９０％、質量比ＰＢ−１／（ＰＰ＋ＰＢ−１＋オレフィン系ゴム）を２５〜４７％とすることによって、乾湿感と硬軟感とが両立し、塩化ビニル樹脂と同等若しくはそれ以上の手触り感を得ることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。
【００２９】
（１）官能評価
まず、成形部材としての自動車用内装材の表皮の手触り感（触感）について、その良否や特徴を定量的に評価できるようにするために、人間の実際の触感に基づいた官能評価について説明する。本実施形態では、人間の触感について体系的なデータを得るために、男女及び各年齢層合わせて３０人のメンバで構成されるグループ（評価会）を設定し、この評価会で種々の内装表皮材についてその触感を評価し、触感品質のデータを採取した。
【００３０】
この官能評価は、各表皮材サンプルに対して、乾湿感（ベタベタ／カサカサ）、粗滑感（ツルツル／ザラザラ）、温冷感（熱い／冷たい）及び硬軟感（やわらかい／かたい）の４つの感性因子について調べた。評価方法としては、被験者に分かりやすく、また、サンプルどうしの位置関係を把握しやすい「一対比較法」を採用した。この方法で、各サンプル毎に、３０人全ての被験者が上記４つの感性因子について評価した。そして、その各サンプル毎に、全データを統計処理して各感性因子についての評価結果を数値（スコア）化し、評価結果を表す指標とした。
【００３１】
この官能評価テストの結果に基づいて各感性因子の触感への寄与度を調べると、乾湿感と硬軟感とが、触感にとって特に大きな感性因子であることが分かった。
【００３２】
（２）物理特性の測定方法
次に、上記触感の官能評価に見合った（相関性のある）物理特性の測定を行うために測定方法及び計測条件を調べた。
【００３３】
触感の官能評価テストでは、被験者はサンプルの表面を擦る動作と、サンプルを押す動作との２つ動作を行う。このうち擦る動作は、表皮材の摩擦特性に対応し、押す動作は、表皮材の圧縮特性に対応する。
【００３４】
２−１）摩擦特性
この摩擦特性は乾湿感や粗滑感の指標を示すと考えられるもので、図１にその概略構成を示すような試験装置１（ＫＥＳ摩擦テスター）で測定した。すなわち、サンプルテーブル２上にサンプルＳを載置して固定し、このサンプルＳの表面に、アーム３の先端側に取り付けられた接触子４を接触させる。この接触子４は多数のピアノ線を備えており、このピアノ線がサンプルＳの表面に接触している。上側に重り６を載せたアーム３の基端側には、摩擦力センサ５が位置している。そして、テーブル２を水平面内で移動させることにより、サンプルＳの表面とピアノ線との間に摩擦力が発生し、これを摩擦力センサ５で計測する。このことにより、そのサンプルＳの摩擦特性が測定できる。尚、アーム３上の重り６を変えることで発生する摩擦力を変化させることができる。
【００３５】
この摩擦特性テストを行う際、重り６による単位面積当たりの荷重を２．０×１０４Ｐａとし、テーブル２の移動速度を１ｍｍ／秒とした。尚、官能評価テストで、被験者がサンプルＳに指で触れる（擦る）ときの単位面積当たりの荷重は約２．０×１０４Ｐａであり、移動速度は最高でも１０ｍｍ／秒以下である。このような装置により、各サンプルＳについて、表面の平均摩擦係数及び摩擦係数の平均偏差を測定した。
【００３６】
２−２）圧縮特性
この圧縮特性は硬軟感の指標を示すと考えられる。例えばＪＩＳ−Ａの硬さゲージで、サンプルの硬軟感を測定する方法が規定されているが、この方法で測定した場合、官能評価テストの結果に見合った（相関性がある）測定結果が得られなかった。これは、ＪＩＳ−Ａの測定における押圧子の先端がかなり細くなっており、サンプルＳ表面に作用する単位面積当たりの圧縮荷重が２．０×１０７Ｐａと、過度に大きくなるからであると考えられる。
【００３７】
つまり、硬軟感には、軽く触れた時の低荷重が関係していると考えられるため、本実施形態では、図２にその概略構成を示すような試験装置１１（ＫＥＳ圧縮テスター）で、サンプルの圧縮特性を測定する。すなわち、固定テーブル１２上にサンプルＳを載置した状態で、フラットな下端面を有する押圧子１３でサンプルＳの表面を圧縮し、圧縮力センサ１４で計測を行う。この場合の単位面積当たりの圧縮荷重は３．０×１０３Ｐａとする。この方法で計測することにより、官能評価テストでの結果と正の相関性を有するデータが得られた。
【００３８】
そこで、この装置によって、各サンプルＳについて変位−荷重特性を測定し、その特性曲線に基づいて、圧縮仕事量、圧縮回復仕事量、圧縮回復性、圧縮剛さ、圧縮歪量、圧縮歪率の各パラメータを算出した。図３に変位−荷重特性曲線をモデル化したものを示す。この図３を参照しながら、上記各パラメータを説明する。各パラメータは、以下のようにして求めることができるものである。
【００３９】
・圧縮仕事量（ｇｆ・ｃｍ／ｃｍ２）＝ａの面積＋ｂの面積
・圧縮回復仕事量（ｇｆ・ｃｍ／ｃｍ２）＝ｂの面積
・圧縮回復性（％）＝（圧縮回復仕事量／圧縮仕事量）×１００
・圧縮剛さ（％）＝（ａの面積＋ｂの面積）／三角形ＡＢＣの面積×１００
・圧縮歪量（ｃｍ）＝Т１−Т２
・圧縮歪率（％）＝［（Т１−Т２）／Т１］×１００
ここに、Т１はサンプルの初期厚みで、Т２は最大荷重（３．０×１０３Ｐａ、３０ｇｆ／ｃｍ２）時のサンプル厚みである。
【００４０】
（３）熱可塑性エラストマー組成物及びその成形部材
前述のように、表皮材の表面触感に対しては乾湿感と硬軟感とが特に大きな影響を及ぼすので、触感品質の優れた表皮材を得るためには、両感性因子間のバランスの良い材料を用いる必要がある。
【００４１】
そこで、従来の熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）で、ゴム成分とＰＰ（ポリプロピレン）成分のバランスを取ることにより、乾湿感と硬軟感を調整し両者のバランスを好適に取ることがまず考えられる。しかしながら、塩化ビニル樹脂並に軟らかくなるようにゴム成分を増加させるとべた付き感が強くなり過ぎ、また、塩化ビニル樹脂並のしっとり感が得られるようにゴム成分を減らせば、今度は硬く感じるようになってしまう。したがって、ゴム成分とＰＰ成分を調整して上記両感性因子を高次元でバランスさせて良好な触感を得ることは難しい。
【００４２】
また、例えば熱可塑性エラストマーに第３成分を含有させ、これにより、乾湿感と硬軟感とを向上させることが考えられる。例えば、第３成分として、ゲル状のシリコンゴムを熱可塑性エラストマーに含有させ、このシリコンゴムを部材表面に浮き出させると、乾湿感と硬軟感とが両立する。しかしながらこの場合、コストの増大を招くという不都合がある。
【００４３】
また、図４に示すように、圧縮特性に関して、塩化ビニル樹脂（図４の実線曲線参照）が、ТＰОの試作品（図４の１点鎖線曲線参照）に比して低荷重時により大きく変形することを見出した。すなわち、表皮材の硬軟感には、たわみ量と圧力の関係で、初期の立ち上がりが関係している。
【００４４】
そこで、本実施形態では、樹脂成分を工夫することによって、硬軟感を向上させることとした。これは、ゴムの成分量によって硬軟感を向上させると、乾湿感が低下するためである。
【００４５】
具体的には、上述したように、硬軟感には、たわみ量と圧力の関係で初期の立ち上がりが重要であることから、ＰＰの一部を、このＰＰよりも弾性率が小さくかつ柔軟であるＰＢ−１で置換することとする。こうすることにより、乾湿感を低下させることなく、硬軟感を向上させることが可能になる。また、ＰＢ−１のＳＰ値は８．３であり、ＰＰのＳＰ値８．１と略同じである。これにより、ＰＰ及びＰＢ−１が均等に混ざり合うため、硬軟感を確実に向上させることができる。
【００４６】
また、本実施形態では、ゴムの質を向上させることによって、乾湿感を向上させることとした。これは、ゴムの成分量によって乾湿感を向上させると、硬軟感が低下するためである。
【００４７】
具体的には、ゴム成分を、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレンゴム）を有するオレフィン系ゴムとした。ＥＰＤＭはＳＰ値が８．０であり、ＰＰ及びＰＢ−１のＳＰ値と略同じである。このため、ＥＰＤＭは樹脂成分との相溶性がよく、樹脂中に微分散する。ゴム成分と樹脂成分との相溶性が悪いときには、部材表面で大きなゴム塊が生じ、その結果、部材表面のべたつき感が強くなって乾湿感が低下してしまうが、ゴム成分を樹脂中で微分散させることにより、硬軟感を低下させることなく、乾湿感を向上させることが可能になる。
【００４８】
上記オレフィン系ゴムは、ＥＯＲ（エチレンオクテンラバー）をさらに有してもよい。ＴＰＯの製造過程において、ＥＯＲは、ＥＰＤＭと同一工程で添加することができる。このため、ＥＯＲを採用することによって製造コストの低減化が図られる。また、ＥＯＲのＳＰ値は８．１であり、樹脂成分との相溶性がＥＰＤＭよりも高い。このため、ＥＯＲを含有させても乾湿感を低下させることはない。
【００４９】
次に、熱可塑性エラストマー組成物におけるＰＰ，ＰＢ−１、ＥＰＤＭ，ＥＯＲの各成分の好ましい含有量、及び、その成形部材の好ましい特性値について説明する。ここでは、ＰＰ，ＰＢ−１、ＥＰＤＭ，ＥＯＲの各成分の含有量を異ならせた実施例２〜実施例５及び比較例１〜４の、合計８種類の熱可塑性エラストマーを作成した。各例の組成を表１に示す。尚、表１、及び後述する図５〜７，１０では、各成分の含有量を重量％（ｗｔ％）で表す。
【００５０】
【表１】
【００５１】
ここで、比較例２は、ＰＢ−１を含有しない例である。また、比較例１〜４はＥＯＲを含有しない例である。尚、実施例２〜５及び比較例１〜４の全てにおいて、成分の混合性及び成形部材の成形性の観点から鉱物性オイル及びシリコンオイルを含有させている。
【００５２】
上記各例の熱可塑性エラストマーからなる部材サンプルを作成し、各サンプルについて、官能評価テストを行った。その結果を表１に示す。ここで、官能評価は４段階で評価し、表中「○」は、よい、「△」は、ややよい、「△〜×」は、やや悪い、「×」は、悪いである。
【００５３】
また、上記各サンプルについて、上述した測定方法に従って、摩擦特性及び圧縮特性を測定した。表１に、その結果を示す。
【００５４】
先ず、ＰＰ、ＰＢ−１及びオレフィン系ゴムの各成分について、好ましい含有量を確認する。
【００５５】
図５は、実施例２〜５及び比較例１〜４の各例について、官能評価テストの結果を、ＰＰ量（ｗｔ％）−平均摩擦係数平面にプロットした図である。尚、以下、図５〜図１１の各図において、「○」は官能評価の「○（よい）」に対応し、「◆」は官能評価の「△（ややよい）」に対応し、「▲」は官能評価の「△〜×（やや悪い）」に対応し、「×」は官能評価の「×（悪い）」に対応する。
【００５６】
図５から、官能評価で「よい」又は「ややよい」と評価される熱可塑性エラストマーのＰＰ含有量は１４ｗｔ％以下である。これは、ＰＰの含有量が多すぎると部材表面が硬くなって、硬軟感が低下するためと考えられる。一方、ＰＢ−１が液体であることから、ＰＰの含有量が少なすぎると、その部材は自己形状保持が出来なくなる。この観点からはＰＰの含有量は、２ｗｔ％以上とすることが好ましい。従って、ＰＰの含有量は２〜１４ｗｔ％とするのが好ましい。
【００５７】
図６は、官能評価テストの結果を、ＰＢ−１量（ｗｔ％）−平均摩擦係数平面にプロットした図である。図６から、官能評価で「よい」又は「ややよい」と評価される熱可塑性エラストマーのＰＢ−１含有量は１９ｗｔ％以上である。これは、ＰＢ−１の含有量が少なすぎると部材表面が硬くなって、硬軟感が低下するためと考えられる。また、ＰＢ−１の含有量が多すぎると、その部材は自己形状保持が出来なくなる。この観点からはＰＢ−１の含有量は、３５ｗｔ％以下とすることが好ましい。従って、ＰＢ−１の含有量は１９〜３５ｗｔ％とするのが好ましい。
【００５８】
図７は、官能評価テストの結果を、オレフィン系ゴム（ＥＰＤＭ＋ＥＯＲ）の含有量（ｗｔ％）−平均摩擦係数平面にプロットした図である。図７から、官能評価で「よい」又は「ややよい」と評価される熱可塑性エラストマーのオレフィン系ゴム量は３０〜５２ｗｔ％である。これは、オレフィン系ゴムの含有量が少なすぎると部材表面が硬くなって、硬軟感が低下し、逆に、オレフィン系ゴムの含有量が多すぎると部材表面のべたつき感が強まって、乾湿感が低下するためと考えられる。
【００５９】
次に、ＰＰ、ＰＢ−１及びオレフィン系ゴムの各成分の好ましい含有割合を確認すべく、縦軸を重量比、ＰＢ−１／（ＰＰ＋ＰＢ−１＋オレフィン系ゴム）％とし、横軸を重量比、ＰＢ−１／（ＰＰ＋ＰＢ−１）％とした平面に、官能評価テストの結果をプロットした図を図８に示す。図８から、官能評価で「よい」又は「ややよい」と評価される熱可塑性エラストマーは、ＰＢ−１／（ＰＰ＋ＰＢ−１）が５６〜９０％でかつ、ＰＢ−１／（ＰＰ＋ＰＢ−１＋オレフィン系ゴム）が２５〜４７％である。
【００６０】
以上から、熱可塑性エラストマー組成物の組成としては、
・ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）；２〜１４ｗｔ％
・ポリ１−ブテン樹脂（ＰＢ−１）；１９〜３５ｗｔ％
・オレフィン系ゴム；３０〜５２ｗｔ％
・重量比ＰＢ−１／（ＰＰ＋ＰＢ−１）；５６〜９０％
・重量比ＰＢ−１／（ＰＰ＋ＰＢ−１＋オレフィン系ゴム）；２５〜４７％
が好ましい。
【００６１】
次に、成形部材の好ましい特性値について確認する。先ず、図９は、官能評価テストの結果を、圧縮仕事量−平均摩擦係数平面にプロットした図である。図９から、官能評価で「よい」と評価される成形部材は、平均摩擦係数が０．２７以下でかつ、圧縮仕事量が０．０２２ｇｆ・ｃｍ／ｃｍ２（０．０２２×１０−２Ｎ・ｃｍ／ｃｍ２）以上である。
【００６２】
図１０は、官能評価テストの結果を、ＰＰ量−圧縮回復性平面にプロットした図である。図１０から、データのばらつきを考慮すると、官能評価で「よい」と評価される成形部材は、圧縮回復性が５３〜６５％である。
【００６３】
図１１は、官能評価テストの結果を、圧縮歪量−圧縮回復仕事量平面にプロットした図である。同図によると、官能評価で「よい」と評価される成形部材は、圧縮回復仕事量が０．０１２ｇｆ・ｃｍ／ｃｍ２（０．０１２×１０−２Ｎ・ｃｍ／ｃｍ２）以上でかつ、圧縮歪量が０．００１９ｃｍ以上である。
【００６４】
以上から、成形部材の好ましい特性値は、
・平均摩擦係数；０．２７以下でかつ、圧縮仕事量；０．０２２ｇｆ・ｃｍ／ｃｍ２以下
・圧縮回復性；５３〜６５％
・圧縮回復仕事量；０．０１２ｇｆ・ｃｍ／ｃｍ２でかつ、圧縮歪量；０．００１９ｃｍ
となる。
【００６５】
最後に、熱可塑性エラストマーにおける好ましいゴム粒径について確認する。図１２及び図１３はそれぞれは、官能評価で「よい」と評価された比較例３及び実施例２の熱可塑性エラストマーで成形した成形部材の表面部を拡大して示す顕微鏡写真であり、図１４は、官能評価で「悪い」と評価された比較例１の熱可塑性エラストマーで成形した成形部材の表面部を拡大して示す顕微鏡写真である。また表１に、これら実施例２及び比較例１，３の表面部における最小ゴム粒径と、最大ゴム粒径とをそれぞれ示す。
【００６６】
先ず、図１４を参照すると、比較例１に係る成形部材の表面部には、比較的大きなゴム塊（同図において黒く見える部分）が存在している。逆に、図１２，１３を参照すると、比較例３及び実施例２に係る成形部材の表面部には、大きなゴム塊は見当たらず、ゴム塊の大きさが小さいことが判る。この結果から、成形部材の表面部に大きなゴム塊が存在していると、表面がべたつき感が強くなり、その結果、乾湿感が低下するものと考えられる。
【００６７】
つまり、部材表面部におけるゴムの最大粒径は、３μｍ以下とすることが好ましい。こうすることで、乾湿感の低下が抑制される。乾湿感の観点からは、ゴム粒径は小さい方がよいといえるが、熱可塑性エラストマーに含まれる各ゴム粒径が余り小さいと、成形部材の耐衝撃性が低下してしまう。そこで、ゴムの粒径は０．３μｍ以上とすることが好ましい。
【００６８】
本実施形態で得られる自動車用内装材の表皮材は、例えば射出成形により、非常に高い生産効率で製造することができる。また、例えばコンソールリッドやインストルメントパネル、更にはスイッチ類等、他の製品にも、或いは射出成形以外の他のプロセスでの成形されるものについても、有効に適用することが可能である。
【００６９】
また、本実施形態で得られる表皮材（熱可塑性を有する成形部材）は、当該熱可塑性エラストマー材料を成形品表面の第一の層に、ガラス長繊維強化ＰＰを成形品裏面の第二の層に射出成形されることで、高強度かつ触感に優れるリフトゲートモジュール、トリムモジュール、ドアモジュール等の自動車用モジュール内装部品を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 摩擦特性試験の試験装置の構成を示す図である。
【図２】 圧縮特性試験の試験装置の構成を示す図である。
【図３】 変位−荷重特性曲線をモデル化して示す図である。
【図４】 塩化ビニル樹脂の圧縮特性と、熱可塑性エラストマーの圧縮特性とを示す図である。
【図５】 官能評価テストの結果を、ＰＰ量−平均摩擦係数平面にプロットした図である。
【図６】 官能評価テストの結果を、ＰＢ−１量−平均摩擦係数平面にプロットした図である。
【図７】 官能評価テストの結果を、オレフィン系ゴム量−平均摩擦係数平面にプロットした図である。
【図８】 官能評価テストの結果を、[ＰＢ−１／（ＰＰ＋ＰＢ−１）]−[ＰＢ−１／（ＰＰ＋ＰＢ−１＋オレフィン系ゴム）]平面にプロットした図である。
【図９】 官能評価テストの結果を、圧縮仕事量−平均摩擦係数平面にプロットした図である。
【図１０】 官能評価テストの結果を、ＰＰ量−圧縮回復性平面にプロットした図である。
【図１１】 官能評価テストの結果を、圧縮歪量−圧縮回復仕事量平面にプロットした図である。
【図１２】 比較例３に係るＴＰＯの表面部を撮影した顕微鏡写真である。
【図１３】 実施例２に係るＴＰＯの表面部を撮影した顕微鏡写真である。
【図１４】 比較例１に係るＴＰＯの表面部を撮影した顕微鏡写真である。
【符号の説明】
１ 摩擦試験装置
１１ 圧縮試験装置
Ｓ サンプル
【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及びその成形部材に関し、例えば自動車用等の車両用内装材等の表皮材に適用し得る熱可塑性エラストマー組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車等の車両の内装材として、塩化ビニル系樹脂の表皮を、ポリウレタンフォームを用いて、ＡＢＳ樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、及びポリプロピレン（以下、適宜、ＰＰと略す）等の基材に積層した材料が使用されてきた。
【０００３】
ところで、環境保護対策の一環として自動車を構成する材料のリサイクル率を向上することが要求されており、車両の内装材についてもリサイクル性の高い材料を用いることが求められている。塩化ビニル系樹脂は、内装材の表皮材として幅広く採用されてきたが、リサイクル時の特に燃焼処理が難しいことから、これに替わる材料で内装材表皮を製造することが求められている。
【０００４】
そこで、塩化ビニル樹脂に代わる表皮材用の材料として、ＰＰとオレフィン系ゴムとを含有するオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）を用いることが考えられている。
【０００５】
また、例えば特許文献１には、耐傷付き性の観点から、ＰＰの一部をポリ１−ブテン樹脂に置換した熱可塑性エラストマーが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−１７６３８９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記ＴＰＯは、その表面を手で触れた場合にべた付く感じを覚え、触り心地（つまり、手触り感，触感）が良くないという実用上の難点がある。そこで、ＴＰＯ表皮材の表面を塗装して用いることが検討されているが、製造コストが非常に高くつくという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、製造コストの大幅な上昇を招くことなく、塩化ビニル樹脂と同等若しくはそれ以上の手触り感が得られる熱可塑性エラストマー組成物及びその成形部材を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による熱可塑性エラストマー組成物は、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）；２〜１４質量％、ポリ１−ブテン樹脂（ＰＢ−１）；１９〜３５質量％、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレンゴム）及びエチレンオクテンラバー（ＥＯＲ）を有しかつ、ＳＰ値が７．５〜８．５であるオレフィン系ゴム；３０〜５２質量％、並びに鉱物性オイル及びシリコンオイルを含有する。
【００１０】
そして、質量比、ＰＢ−１／（ＰＰ＋ＰＢ−１）を５６〜９０％としかつ、質量比、ＰＢ−１／（ＰＰ＋ＰＢ−１＋オレフィン系ゴム）を２５〜４７％とする。
【００１１】
ＰＢ−１は、ＰＰよりも弾性率が小さくかつ柔軟であるため、ＰＰの一部をＰＢ−１で置換することにより、硬軟感の向上が図られる。つまり、軟らかく感じる。また、ＰＰのＳＰ（Solubility Parameter）値は８．１であり、ＰＢ−１のＳＰ値はＰＰと略同じ８．３である。このため、ＰＰとＰＢ−１との相溶性（混ざり易さ）は高く、これにより、両成分は互いによく混ざり合って、樹脂成分の層を均一にする。その結果、硬軟感が確実に向上する。
【００１２】
また、オレフィン系ゴムのＳＰ値を、ＰＰのＳＰ値（８．１）と略同じにすることによって、ＰＰとオレフィン系ゴムとの相溶性（混ざり易さ）が向上し、ゴム成分が樹脂成分中で微分散する。これにより、乾湿感が向上する。つまり、べたつき感がなく、さらっと感じる。
【００１３】
ここで、ＰＢ−１は液体であるため、固体であるＰＰの含有量が少なすぎると、熱可塑性エラストマー組成物からなる成形部材は自己形状保持ができなくなる。一方、ＰＰの含有量が多すぎると、その成形部材表面が硬くなり硬軟感が低下する。そこで、ＰＰの含有量は２〜１４質量％が好ましい。
【００１４】
また、ＰＢ−１の含有量が少なすぎると、熱可塑性エラストマー組成物からなる成形部材の表面が硬くなり硬軟感が低下する。一方、ＰＢ−１の含有量が多すぎると、その成形部材は自己形状保持ができなくなる。そこで、ＰＢ−１の含有量は１９〜３５質量％が好ましい。
【００１５】
さらに、オレフィン系ゴムの含有量が少なすぎると、熱可塑性エラストマー組成物からなる成形部材の表面が硬くなって硬軟感が低下し、逆にその含有量が多すぎると表面のべたつき感が強まって乾湿感が低下する。そこで、オレフィン系ゴムの含有量は３０〜５２質量％が好ましい。
【００１６】
そして、熱可塑性エラストマー組成物におけるＰＰ，ＰＢ−１及びオレフィン系ゴムの各成分の含有割合として、質量比ＰＢ−１／（ＰＰ＋（ＰＢ−１））；５６〜９０％、質量比ＰＢ−１／（ＰＰ＋（ＰＢ−１）＋オレフィン系ゴム）；２５〜４７％を満たすことによって、その成形部材の触感に最も大きな影響を及ぼす感性因子である乾湿感と硬軟感とが両立し、べた付き感の解消と軟らかい触感の確保とが確実かつ高次元で実現する。その結果、塩化ビニル樹脂と同等若しくはそれ以上の手触り感が得られる。
【００１７】
上記オレフィン系ゴムがエチレンオクテンラバーを有していることで、乾湿感と硬軟感とを低下させることなく、熱可塑性エラストマー組成物の低コスト化が図られる。
【００１８】
上記オレフィン系ゴムの粒径は、０．３μｍ以上に設定することが好ましい。これは、ゴムの粒径が小さすぎると、熱可塑性エラストマー組成物からなる成形部材の耐衝撃性が低下してしまうためである。また、ゴム粒径を０．３μｍ以上に設定することでゴムの微細化が必要なくなるため、製造コストの低減化が図られる。
【００１９】
本発明による成形部材は、請求項１に記載の熱可塑性エラストマー組成物を成形してなる成形部材である。
【００２０】
上記成形部材は、オレフィン系ゴムの粒径を０．３μｍ以上でかつ、部材表面部におけるオレフィン系ゴムの最大粒径を３μｍ以下に設定されている。
【００２１】
上述したように、オレフィン系ゴムの粒径を０．３μｍ以上とすることで、成形部材の耐衝撃性が確保される。また、部材表面部におけるゴム粒径は、乾湿感に影響し、ゴム粒径が大きいと表面のべたつき感が強まる。そこで、部材表面部におけるオレフィン系ゴムの最大粒径は３μｍ以下とすることが好ましい。こうすることで、成形部材の乾湿感が向上する。
【００２２】
上記成形部材は、部材表面の平均摩擦係数が０．２７以下でかつ、最大荷重１ｃｍ２当り３０ｇｆ以下（３．０×１０３Ｐａ以下）の領域での変位−荷重特性において、圧縮仕事量が０．０２２ｇｆ・ｃｍ／ｃｍ２（０．０２２×１０−２Ｎ・ｃｍ／ｃｍ２）以上であるとしてもよい。
【００２３】
これは、成形部材の乾湿感及び硬軟感は、摩擦特性及び圧縮特性によって左右されること、換言すれば、これらの特性を定量化することによって触感を定量的に測定し、その良否を判定できることを知見したことに基づくものである。すなわち、乾湿感を左右する平均摩擦係数が上記の値を越えると、塩化ビニル樹脂と同等若しくはそれ以上の触感品質（乾湿感）を安定して得ることが難しい。また、硬軟感を左右する圧縮仕事量が上記の値未満では、塩化ビニル樹脂と同等若しくはそれ以上の触感品質（硬軟感）を安定して得ることが難しい。
【００２４】
成形部材の圧縮回復性は、上記領域の上記変位−荷重特性において、５３〜６５％であることが好ましい。圧縮回復性が上記の範囲から外れると、塩化ビニル樹脂と同等若しくはそれ以上の触感品質を安定して得ることが難しいからである。
【００２５】
上記領域の上記変位−荷重特性において、成形部材の圧縮回復仕事量は０．０１２ｇｆ・ｃｍ／ｃｍ２（０．０１２×１０−２Ｎ・ｃｍ／ｃｍ２）以上でかつ、圧縮歪量は０．００１９ｃｍ以上であることがさらに好ましい。圧縮特性（圧縮回復仕事量及び圧縮歪量）が上記の範囲から外れると、塩化ビニル樹脂と同等若しくはそれ以上の触感品質を安定して得ることが難しいからである。
【００２６】
上記の成形部材は、塩化ビニル樹脂と同等若しくはそれ以上の触感品質が得られるため、車両用内装部材として最適に用いることができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の熱可塑性エラストマー組成物及びその成形部材によれば、ＰＰ；２〜１４質量％、ＰＢ−１；１９〜３５質量％、オレフィン系ゴム；３０〜５２質量％を含有し、質量比ＰＢ−１／（ＰＰ＋ＰＢ−１）を５６〜９０％、質量比ＰＢ−１／（ＰＰ＋ＰＢ−１＋オレフィン系ゴム）を２５〜４７％とすることによって、乾湿感と硬軟感とが両立し、塩化ビニル樹脂と同等若しくはそれ以上の手触り感を得ることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。
【００２９】
（１）官能評価
まず、成形部材としての自動車用内装材の表皮の手触り感（触感）について、その良否や特徴を定量的に評価できるようにするために、人間の実際の触感に基づいた官能評価について説明する。本実施形態では、人間の触感について体系的なデータを得るために、男女及び各年齢層合わせて３０人のメンバで構成されるグループ（評価会）を設定し、この評価会で種々の内装表皮材についてその触感を評価し、触感品質のデータを採取した。
【００３０】
この官能評価は、各表皮材サンプルに対して、乾湿感（ベタベタ／カサカサ）、粗滑感（ツルツル／ザラザラ）、温冷感（熱い／冷たい）及び硬軟感（やわらかい／かたい）の４つの感性因子について調べた。評価方法としては、被験者に分かりやすく、また、サンプルどうしの位置関係を把握しやすい「一対比較法」を採用した。この方法で、各サンプル毎に、３０人全ての被験者が上記４つの感性因子について評価した。そして、その各サンプル毎に、全データを統計処理して各感性因子についての評価結果を数値（スコア）化し、評価結果を表す指標とした。
【００３１】
この官能評価テストの結果に基づいて各感性因子の触感への寄与度を調べると、乾湿感と硬軟感とが、触感にとって特に大きな感性因子であることが分かった。
【００３２】
（２）物理特性の測定方法
次に、上記触感の官能評価に見合った（相関性のある）物理特性の測定を行うために測定方法及び計測条件を調べた。
【００３３】
触感の官能評価テストでは、被験者はサンプルの表面を擦る動作と、サンプルを押す動作との２つ動作を行う。このうち擦る動作は、表皮材の摩擦特性に対応し、押す動作は、表皮材の圧縮特性に対応する。
【００３４】
２−１）摩擦特性
この摩擦特性は乾湿感や粗滑感の指標を示すと考えられるもので、図１にその概略構成を示すような試験装置１（ＫＥＳ摩擦テスター）で測定した。すなわち、サンプルテーブル２上にサンプルＳを載置して固定し、このサンプルＳの表面に、アーム３の先端側に取り付けられた接触子４を接触させる。この接触子４は多数のピアノ線を備えており、このピアノ線がサンプルＳの表面に接触している。上側に重り６を載せたアーム３の基端側には、摩擦力センサ５が位置している。そして、テーブル２を水平面内で移動させることにより、サンプルＳの表面とピアノ線との間に摩擦力が発生し、これを摩擦力センサ５で計測する。このことにより、そのサンプルＳの摩擦特性が測定できる。尚、アーム３上の重り６を変えることで発生する摩擦力を変化させることができる。
【００３５】
この摩擦特性テストを行う際、重り６による単位面積当たりの荷重を２．０×１０４Ｐａとし、テーブル２の移動速度を１ｍｍ／秒とした。尚、官能評価テストで、被験者がサンプルＳに指で触れる（擦る）ときの単位面積当たりの荷重は約２．０×１０４Ｐａであり、移動速度は最高でも１０ｍｍ／秒以下である。このような装置により、各サンプルＳについて、表面の平均摩擦係数及び摩擦係数の平均偏差を測定した。
【００３６】
２−２）圧縮特性
この圧縮特性は硬軟感の指標を示すと考えられる。例えばＪＩＳ−Ａの硬さゲージで、サンプルの硬軟感を測定する方法が規定されているが、この方法で測定した場合、官能評価テストの結果に見合った（相関性がある）測定結果が得られなかった。これは、ＪＩＳ−Ａの測定における押圧子の先端がかなり細くなっており、サンプルＳ表面に作用する単位面積当たりの圧縮荷重が２．０×１０７Ｐａと、過度に大きくなるからであると考えられる。
【００３７】
つまり、硬軟感には、軽く触れた時の低荷重が関係していると考えられるため、本実施形態では、図２にその概略構成を示すような試験装置１１（ＫＥＳ圧縮テスター）で、サンプルの圧縮特性を測定する。すなわち、固定テーブル１２上にサンプルＳを載置した状態で、フラットな下端面を有する押圧子１３でサンプルＳの表面を圧縮し、圧縮力センサ１４で計測を行う。この場合の単位面積当たりの圧縮荷重は３．０×１０３Ｐａとする。この方法で計測することにより、官能評価テストでの結果と正の相関性を有するデータが得られた。
【００３８】
そこで、この装置によって、各サンプルＳについて変位−荷重特性を測定し、その特性曲線に基づいて、圧縮仕事量、圧縮回復仕事量、圧縮回復性、圧縮剛さ、圧縮歪量、圧縮歪率の各パラメータを算出した。図３に変位−荷重特性曲線をモデル化したものを示す。この図３を参照しながら、上記各パラメータを説明する。各パラメータは、以下のようにして求めることができるものである。
【００３９】
・圧縮仕事量（ｇｆ・ｃｍ／ｃｍ２）＝ａの面積＋ｂの面積
・圧縮回復仕事量（ｇｆ・ｃｍ／ｃｍ２）＝ｂの面積
・圧縮回復性（％）＝（圧縮回復仕事量／圧縮仕事量）×１００
・圧縮剛さ（％）＝（ａの面積＋ｂの面積）／三角形ＡＢＣの面積×１００
・圧縮歪量（ｃｍ）＝Т１−Т２
・圧縮歪率（％）＝［（Т１−Т２）／Т１］×１００
ここに、Т１はサンプルの初期厚みで、Т２は最大荷重（３．０×１０３Ｐａ、３０ｇｆ／ｃｍ２）時のサンプル厚みである。
【００４０】
（３）熱可塑性エラストマー組成物及びその成形部材
前述のように、表皮材の表面触感に対しては乾湿感と硬軟感とが特に大きな影響を及ぼすので、触感品質の優れた表皮材を得るためには、両感性因子間のバランスの良い材料を用いる必要がある。
【００４１】
そこで、従来の熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）で、ゴム成分とＰＰ（ポリプロピレン）成分のバランスを取ることにより、乾湿感と硬軟感を調整し両者のバランスを好適に取ることがまず考えられる。しかしながら、塩化ビニル樹脂並に軟らかくなるようにゴム成分を増加させるとべた付き感が強くなり過ぎ、また、塩化ビニル樹脂並のしっとり感が得られるようにゴム成分を減らせば、今度は硬く感じるようになってしまう。したがって、ゴム成分とＰＰ成分を調整して上記両感性因子を高次元でバランスさせて良好な触感を得ることは難しい。
【００４２】
また、例えば熱可塑性エラストマーに第３成分を含有させ、これにより、乾湿感と硬軟感とを向上させることが考えられる。例えば、第３成分として、ゲル状のシリコンゴムを熱可塑性エラストマーに含有させ、このシリコンゴムを部材表面に浮き出させると、乾湿感と硬軟感とが両立する。しかしながらこの場合、コストの増大を招くという不都合がある。
【００４３】
また、図４に示すように、圧縮特性に関して、塩化ビニル樹脂（図４の実線曲線参照）が、ТＰОの試作品（図４の１点鎖線曲線参照）に比して低荷重時により大きく変形することを見出した。すなわち、表皮材の硬軟感には、たわみ量と圧力の関係で、初期の立ち上がりが関係している。
【００４４】
そこで、本実施形態では、樹脂成分を工夫することによって、硬軟感を向上させることとした。これは、ゴムの成分量によって硬軟感を向上させると、乾湿感が低下するためである。
【００４５】
具体的には、上述したように、硬軟感には、たわみ量と圧力の関係で初期の立ち上がりが重要であることから、ＰＰの一部を、このＰＰよりも弾性率が小さくかつ柔軟であるＰＢ−１で置換することとする。こうすることにより、乾湿感を低下させることなく、硬軟感を向上させることが可能になる。また、ＰＢ−１のＳＰ値は８．３であり、ＰＰのＳＰ値８．１と略同じである。これにより、ＰＰ及びＰＢ−１が均等に混ざり合うため、硬軟感を確実に向上させることができる。
【００４６】
また、本実施形態では、ゴムの質を向上させることによって、乾湿感を向上させることとした。これは、ゴムの成分量によって乾湿感を向上させると、硬軟感が低下するためである。
【００４７】
具体的には、ゴム成分を、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレンゴム）を有するオレフィン系ゴムとした。ＥＰＤＭはＳＰ値が８．０であり、ＰＰ及びＰＢ−１のＳＰ値と略同じである。このため、ＥＰＤＭは樹脂成分との相溶性がよく、樹脂中に微分散する。ゴム成分と樹脂成分との相溶性が悪いときには、部材表面で大きなゴム塊が生じ、その結果、部材表面のべたつき感が強くなって乾湿感が低下してしまうが、ゴム成分を樹脂中で微分散させることにより、硬軟感を低下させることなく、乾湿感を向上させることが可能になる。
【００４８】
上記オレフィン系ゴムは、ＥＯＲ（エチレンオクテンラバー）をさらに有してもよい。ＴＰＯの製造過程において、ＥＯＲは、ＥＰＤＭと同一工程で添加することができる。このため、ＥＯＲを採用することによって製造コストの低減化が図られる。また、ＥＯＲのＳＰ値は８．１であり、樹脂成分との相溶性がＥＰＤＭよりも高い。このため、ＥＯＲを含有させても乾湿感を低下させることはない。
【００４９】
次に、熱可塑性エラストマー組成物におけるＰＰ，ＰＢ−１、ＥＰＤＭ，ＥＯＲの各成分の好ましい含有量、及び、その成形部材の好ましい特性値について説明する。ここでは、ＰＰ，ＰＢ−１、ＥＰＤＭ，ＥＯＲの各成分の含有量を異ならせた実施例２〜実施例５及び比較例１〜４の、合計８種類の熱可塑性エラストマーを作成した。各例の組成を表１に示す。尚、表１、及び後述する図５〜７，１０では、各成分の含有量を重量％（ｗｔ％）で表す。
【００５０】
【表１】
ここで、比較例２は、ＰＢ−１を含有しない例である。また、比較例１〜４はＥＯＲを含有しない例である。尚、実施例２〜５及び比較例１〜４の全てにおいて、成分の混合性及び成形部材の成形性の観点から鉱物性オイル及びシリコンオイルを含有させている。
【００５２】
上記各例の熱可塑性エラストマーからなる部材サンプルを作成し、各サンプルについて、官能評価テストを行った。その結果を表１に示す。ここで、官能評価は４段階で評価し、表中「○」は、よい、「△」は、ややよい、「△〜×」は、やや悪い、「×」は、悪いである。
【００５３】
また、上記各サンプルについて、上述した測定方法に従って、摩擦特性及び圧縮特性を測定した。表１に、その結果を示す。
【００５４】
先ず、ＰＰ、ＰＢ−１及びオレフィン系ゴムの各成分について、好ましい含有量を確認する。
【００５５】
図５は、実施例２〜５及び比較例１〜４の各例について、官能評価テストの結果を、ＰＰ量（ｗｔ％）−平均摩擦係数平面にプロットした図である。尚、以下、図５〜図１１の各図において、「○」は官能評価の「○（よい）」に対応し、「◆」は官能評価の「△（ややよい）」に対応し、「▲」は官能評価の「△〜×（やや悪い）」に対応し、「×」は官能評価の「×（悪い）」に対応する。
【００５６】
図５から、官能評価で「よい」又は「ややよい」と評価される熱可塑性エラストマーのＰＰ含有量は１４ｗｔ％以下である。これは、ＰＰの含有量が多すぎると部材表面が硬くなって、硬軟感が低下するためと考えられる。一方、ＰＢ−１が液体であることから、ＰＰの含有量が少なすぎると、その部材は自己形状保持が出来なくなる。この観点からはＰＰの含有量は、２ｗｔ％以上とすることが好ましい。従って、ＰＰの含有量は２〜１４ｗｔ％とするのが好ましい。
【００５７】
図６は、官能評価テストの結果を、ＰＢ−１量（ｗｔ％）−平均摩擦係数平面にプロットした図である。図６から、官能評価で「よい」又は「ややよい」と評価される熱可塑性エラストマーのＰＢ−１含有量は１９ｗｔ％以上である。これは、ＰＢ−１の含有量が少なすぎると部材表面が硬くなって、硬軟感が低下するためと考えられる。また、ＰＢ−１の含有量が多すぎると、その部材は自己形状保持が出来なくなる。この観点からはＰＢ−１の含有量は、３５ｗｔ％以下とすることが好ましい。従って、ＰＢ−１の含有量は１９〜３５ｗｔ％とするのが好ましい。
【００５８】
図７は、官能評価テストの結果を、オレフィン系ゴム（ＥＰＤＭ＋ＥＯＲ）の含有量（ｗｔ％）−平均摩擦係数平面にプロットした図である。図７から、官能評価で「よい」又は「ややよい」と評価される熱可塑性エラストマーのオレフィン系ゴム量は３０〜５２ｗｔ％である。これは、オレフィン系ゴムの含有量が少なすぎると部材表面が硬くなって、硬軟感が低下し、逆に、オレフィン系ゴムの含有量が多すぎると部材表面のべたつき感が強まって、乾湿感が低下するためと考えられる。
【００５９】
次に、ＰＰ、ＰＢ−１及びオレフィン系ゴムの各成分の好ましい含有割合を確認すべく、縦軸を重量比、ＰＢ−１／（ＰＰ＋ＰＢ−１＋オレフィン系ゴム）％とし、横軸を重量比、ＰＢ−１／（ＰＰ＋ＰＢ−１）％とした平面に、官能評価テストの結果をプロットした図を図８に示す。図８から、官能評価で「よい」又は「ややよい」と評価される熱可塑性エラストマーは、ＰＢ−１／（ＰＰ＋ＰＢ−１）が５６〜９０％でかつ、ＰＢ−１／（ＰＰ＋ＰＢ−１＋オレフィン系ゴム）が２５〜４７％である。
【００６０】
以上から、熱可塑性エラストマー組成物の組成としては、
・ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）；２〜１４ｗｔ％
・ポリ１−ブテン樹脂（ＰＢ−１）；１９〜３５ｗｔ％
・オレフィン系ゴム；３０〜５２ｗｔ％
・重量比ＰＢ−１／（ＰＰ＋ＰＢ−１）；５６〜９０％
・重量比ＰＢ−１／（ＰＰ＋ＰＢ−１＋オレフィン系ゴム）；２５〜４７％
が好ましい。
【００６１】
次に、成形部材の好ましい特性値について確認する。先ず、図９は、官能評価テストの結果を、圧縮仕事量−平均摩擦係数平面にプロットした図である。図９から、官能評価で「よい」と評価される成形部材は、平均摩擦係数が０．２７以下でかつ、圧縮仕事量が０．０２２ｇｆ・ｃｍ／ｃｍ２（０．０２２×１０−２Ｎ・ｃｍ／ｃｍ２）以上である。
【００６２】
図１０は、官能評価テストの結果を、ＰＰ量−圧縮回復性平面にプロットした図である。図１０から、データのばらつきを考慮すると、官能評価で「よい」と評価される成形部材は、圧縮回復性が５３〜６５％である。
【００６３】
図１１は、官能評価テストの結果を、圧縮歪量−圧縮回復仕事量平面にプロットした図である。同図によると、官能評価で「よい」と評価される成形部材は、圧縮回復仕事量が０．０１２ｇｆ・ｃｍ／ｃｍ２（０．０１２×１０−２Ｎ・ｃｍ／ｃｍ２）以上でかつ、圧縮歪量が０．００１９ｃｍ以上である。
【００６４】
以上から、成形部材の好ましい特性値は、
・平均摩擦係数；０．２７以下でかつ、圧縮仕事量；０．０２２ｇｆ・ｃｍ／ｃｍ２以下
・圧縮回復性；５３〜６５％
・圧縮回復仕事量；０．０１２ｇｆ・ｃｍ／ｃｍ２でかつ、圧縮歪量；０．００１９ｃｍ
となる。
【００６５】
最後に、熱可塑性エラストマーにおける好ましいゴム粒径について確認する。図１２及び図１３はそれぞれは、官能評価で「よい」と評価された比較例３及び実施例２の熱可塑性エラストマーで成形した成形部材の表面部を拡大して示す顕微鏡写真であり、図１４は、官能評価で「悪い」と評価された比較例１の熱可塑性エラストマーで成形した成形部材の表面部を拡大して示す顕微鏡写真である。また表１に、これら実施例２及び比較例１，３の表面部における最小ゴム粒径と、最大ゴム粒径とをそれぞれ示す。
【００６６】
先ず、図１４を参照すると、比較例１に係る成形部材の表面部には、比較的大きなゴム塊（同図において黒く見える部分）が存在している。逆に、図１２，１３を参照すると、比較例３及び実施例２に係る成形部材の表面部には、大きなゴム塊は見当たらず、ゴム塊の大きさが小さいことが判る。この結果から、成形部材の表面部に大きなゴム塊が存在していると、表面がべたつき感が強くなり、その結果、乾湿感が低下するものと考えられる。
【００６７】
つまり、部材表面部におけるゴムの最大粒径は、３μｍ以下とすることが好ましい。こうすることで、乾湿感の低下が抑制される。乾湿感の観点からは、ゴム粒径は小さい方がよいといえるが、熱可塑性エラストマーに含まれる各ゴム粒径が余り小さいと、成形部材の耐衝撃性が低下してしまう。そこで、ゴムの粒径は０．３μｍ以上とすることが好ましい。
【００６８】
本実施形態で得られる自動車用内装材の表皮材は、例えば射出成形により、非常に高い生産効率で製造することができる。また、例えばコンソールリッドやインストルメントパネル、更にはスイッチ類等、他の製品にも、或いは射出成形以外の他のプロセスでの成形されるものについても、有効に適用することが可能である。
【００６９】
また、本実施形態で得られる表皮材（熱可塑性を有する成形部材）は、当該熱可塑性エラストマー材料を成形品表面の第一の層に、ガラス長繊維強化ＰＰを成形品裏面の第二の層に射出成形されることで、高強度かつ触感に優れるリフトゲートモジュール、トリムモジュール、ドアモジュール等の自動車用モジュール内装部品を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 摩擦特性試験の試験装置の構成を示す図である。
【図２】 圧縮特性試験の試験装置の構成を示す図である。
【図３】 変位−荷重特性曲線をモデル化して示す図である。
【図４】 塩化ビニル樹脂の圧縮特性と、熱可塑性エラストマーの圧縮特性とを示す図である。
【図５】 官能評価テストの結果を、ＰＰ量−平均摩擦係数平面にプロットした図である。
【図６】 官能評価テストの結果を、ＰＢ−１量−平均摩擦係数平面にプロットした図である。
【図７】 官能評価テストの結果を、オレフィン系ゴム量−平均摩擦係数平面にプロットした図である。
【図８】 官能評価テストの結果を、[ＰＢ−１／（ＰＰ＋ＰＢ−１）]−[ＰＢ−１／（ＰＰ＋ＰＢ−１＋オレフィン系ゴム）]平面にプロットした図である。
【図９】 官能評価テストの結果を、圧縮仕事量−平均摩擦係数平面にプロットした図である。
【図１０】 官能評価テストの結果を、ＰＰ量−圧縮回復性平面にプロットした図である。
【図１１】 官能評価テストの結果を、圧縮歪量−圧縮回復仕事量平面にプロットした図である。
【図１２】 比較例３に係るＴＰＯの表面部を撮影した顕微鏡写真である。
【図１３】 実施例２に係るＴＰＯの表面部を撮影した顕微鏡写真である。
【図１４】 比較例１に係るＴＰＯの表面部を撮影した顕微鏡写真である。
【符号の説明】
１ 摩擦試験装置
１１ 圧縮試験装置
Ｓ サンプル
Claims (4)
- ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）；２〜１４質量％、
ポリ１−ブテン樹脂（ＰＢ−１）；１９〜３５質量％、
ＥＰＤＭ及びエチレンオクテンラバーを有しかつ、ＳＰ値が７．５〜８．５であるオレフィン系ゴム；３０〜５２質量％、並びに
鉱物性オイル及びシリコンオイル
を含有し、
質量比、ＰＢ−１／（ＰＰ＋（ＰＢ−１））が５６〜９０％でかつ、
質量比、ＰＢ−１／（ＰＰ＋（ＰＢ−１）＋オレフィン系ゴム）が２５〜４７％である
ことを特徴とする熱可塑性エラストマー組成物。 - 請求項１において、
オレフィン系ゴムの粒径は、０．３μｍ以上に設定されていることを特徴とする熱可塑性エラストマー組成物。 - 請求項１に記載の熱可塑性エラストマー組成物を成形してなる成形部材であって、
オレフィン系ゴムの粒径が０．３μｍ以上でかつ、部材表面部におけるオレフィン系ゴムの最大粒径が３μｍ以下に設定されていることを特徴とする成形部材。 - 請求項３において、
車両用内装部材であることを特徴とする成形部材。
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