JP4816071B2

JP4816071B2 - シームレスインストルメントパネル用熱可塑性エラストマー組成物

Info

Publication number: JP4816071B2
Application number: JP2005374250A
Authority: JP
Inventors: 武史富永; 誠牧野
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2005-12-27
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2025-12-27
Also published as: JP2007176991A

Description

本発明は、エアバッグシステムを備えるシームレスインストルメントパネルの表皮材として使用する熱可塑性エラストマー組成物、および該組成物からなるシートに関するものである。更に詳しくは、本発明は、エアバッグ展開時の広域な温度範囲で破断特性を改良した熱可塑性エラストマー組成物、該組成物からなるシートに関わるものである。

従来の助手席エアバッグ部は破断線の見切り線が基点となって展開する構造となっており意匠面およびフロントガラスへの映り込みを回避するといった安全面から破断線をインストルメントパネルから見えなくする要求（シームレスインストルメントパネルへの移行）があった。

従来、インスメントパネルに使用する表皮材としては、特許文献１に記載されているようなオレフィン系熱可塑性エラストマーが使用されていた。

しかしながら、特許文献１に記載の組成物をシームレスインストルメントパネルに適用する場合、エアバッグの使用温度範囲内において破断伸びが大きいために、エアバッグカバーが展開した際に表皮材破断せず、不具合が生じる場合がある。

そこで、シームレスインストルメントパネルを実現するためには、インストルメントパネルの最外層に使用する表皮材の裏側にティアラインと呼ばれる薄肉加工を行う構造の必要が生じている。

このティアラインの加工精度が展開性能に大きな影響を及ぼすため、表皮材へのティアラインの付与は熱刃加工、レーザー加工等により行われている。しかしながら、この処置は非常に高い精度が求められる煩雑な工程のため省略化が求められてきた。

特開平０１−１０３６３９号公報

かかる状況のもと本発明者らは、広域な温度範囲でシームレスインストルメントパネル用表皮材として合目的な特性、すなわち広域な温度範囲における破断伸びの絶対値が小さい熱可塑性エラストマ−組成物を開発すべく、鋭意研究した結果、特定の成分を配合した熱可塑性エラストマ−組成物が非常に優れた性能を示すことを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明のうち第一の発明は、下記成分（Ａ）〜（Ｃ）を含有し、成分（Ａ）および成分（Ｂ）の合計量を１００重量％として、成分（Ａ）の含有量は５〜９５重量％であり、成分（Ｂ）の含有量は９５〜５重量％であり、成分（Ａ）および成分（Ｂ）の合計量１００重量部あたりの成分（Ｃ）の含有量が０．００１〜５重量部である組成物を動的熱処理して得られるシームレスインストルメントパネル用表皮材に使用されるオレフィン熱可塑性エラストマ−に係るものである。
（Ａ）：ポリプロピレン樹脂
（Ｂ）：エチレンから誘導される単量体単位と炭素原子数３〜７のα−オレフィンから誘導される単量体単位を有する密度が８５０〜９００ｋｇ／ｍ³である非共役ジエンを含有しないエチレン−α−オレフィン共重合体樹脂
（Ｃ）：有機過酸化物
また、本発明のうち他の発明は、本発明で得られるオレフィン熱可塑性エラストマーからなるシートもしくは、オレフィン熱可塑性エラストマーを最外層に用い、エアバッグシステムを備えたシームレスインストルメントパネルに係るものである。

本発明により、広域な温度範囲における破断伸びの絶対値が小さい熱可塑性エラストマ−組成物が得られる。

本発明の成分（Ａ）のポリプロピレン樹脂とは、プロピレンから誘導される単量体単位の含有量が５１重量％以上、好ましくは、８０重量％以上である重合体であって（ただし、ポリプロピレン樹脂中の全単量体単位の含有量を１００重量％とする。）、ＪＩＳＫ−７１２１（１９８７）に従って測定した示差走査熱量測定曲線において、９０〜１７０℃の範囲に融解ピ−クを有する重合体である。ポリプロピレン樹脂は、プロピレン以外のオレフィンから誘導される単量体単位を含有していてもよく、該プロピレン以外のオレフィンとしては、エチレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１−デセンなどがあげられる。また、ポリプロピレン樹脂としては、該融解ピ−クの融解熱量が５０〜１３０Ｊ／ｇである重合体が好ましい。

プロピレン樹脂としては、たとえば、プロピレン単独重合体、エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−１−ブテン共重合体、プロピレン−１−ヘキセン共重合体、プロピレン−１−オクテン共重合体、プロピレン−エチレン−１−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン−１−ヘキセン共重合体などがあげられ、これらは、１種または２種以上組み合わせて使用される。

成分（Ａ）のメルトフロ−レ−ト（ＭＦＲ）は通常０．１〜１００ｇ／１０分であるが、積層体を成型加工する際の加工性を高める観点から、好ましくは１〜５０ｇ／１０分であり、より好ましくは３〜３５ｇ／１０分である。なお、該ＭＦＲは、ＪＩＳＫ７２１０−１９９７に従い、荷重２１．１８Ｎ、温度２３０℃の条件で測定される。

成分（Ａ）のポリプロピレン樹脂は、公知のオレフィン重合用触媒を用いた公知の重合方法により製造される。例えば、チ−グラ−・ナッタ系触媒、メタロセン系錯体や非メタロセン系錯体などの錯体系触媒を用いた、スラリ−重合法、溶液重合法、塊状重合法、気相重合法等があげられる。

本発明の成分エチレン−α−オレフィン共重合体ゴム（Ｂ）とは、エチレン単量体単位およびα−オレフィン単量体単位を含有し、かつ非共役ジエンを含有しないオレフィン単量体単位を主成分とする共重合体ゴムである。ＪＩＳＫ７１２１−１９８７に従って測定した示差走査熱量測定曲線において、９０〜１７０℃の範囲に融解ピ−クを示さない重合体である点で成分（Ａ）のポリプロピレン樹脂と定義を異にする。α−オレフィンとしては、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテンなどが挙げられ、なかでもプロピレンが好ましい。

エチレン−α−オレフィン共重合体ゴム（Ｂ）の１００℃のム−ニ−粘度（ＭＬ₁₊₄１００℃）は、得られる熱可塑性エラストマ−組成物の機械的強度を高める観点から、好ましくは１０以上であり、より好ましくは３０以上であり、得られる成型品の外観を高める観点からは、該ム−ニ−粘度は、好ましくは２００以下であり、より好ましくは１００以下である。

エチレン−α−オレフィン共重合体ゴム（Ｂ）のエチレン含有量は１０〜８０重量％、好ましくは３０〜７８重量％、更に好ましくは５０〜７５重量％である。エチレン含有量が１０重量％より少ないと機械的特性、熱、酸素および光に対する安定性が低下する場合があり、８０重量％より多いと柔軟性が低下する場合がある。

エチレン−α−オレフィン共重合体ゴム（Ｂ）の密度は８５０〜９００ｋｇ／ｍ³、好ましくは８６０〜８９０重量％である。密度が８５０ｋｇ／ｍ³より小さいと取り扱いが容易で無い場合があり、９００ｋｇ／ｍ³より大きいと柔軟性が低下する場合がある。

エチレン−α−オレフィン共重合体ゴム（Ｂ）は、公知のオレフィン重合用触媒を用いた公知の重合方法により製造される。例えば、チ−グラ−・ナッタ系触媒、メタロセン系錯体や非メタロセン系錯体などの錯体系触媒を用いた、スラリ−重合法、溶液重合法、塊状重合法、気相重合法等があげられる。

成分（Ｂ）には鉱物油軟化剤が含有されていていてもよい。鉱物油軟化剤には、通常アロマ系、ナフテン系、パラフィン系鉱物油などが用いられる。これら鉱物油の中では、成型品の外観、色調を高める観点からパラフィン系鉱物油が好ましい。

本発明の熱可塑性エラストマーはポリプロピレン樹脂（Ａ）とエチレン−α−オレフィン共重合体ゴム（Ｂ）とを含有する樹脂組成物を動的熱処理しなるものであり、該動的熱処理前の樹脂組成物において、ポリプロピレン樹脂（Ａ）の含有量は、５〜９５重量％であり、好ましくは５〜６０重量％であり、より好ましくは、１０〜５０重量％であり、エチレン−α−オレフィン共重合体ゴム（Ｂ）の含有量は、５〜９５重量％であり、好ましくは４０〜９５重量％であり、より好ましくは５０〜９０重量％である。ただし、ポリプロピレン樹脂（Ａ）とエチレン−α−オレフィン共重合体ゴム（Ｂ）との合計量を１００重量％とする。また、該樹脂組成物には、必要に応じて、難燃剤、帯電防止剤、耐熱安定剤、老化防止剤、離型剤などの添加剤；顔料などを配合してもよく、他の樹脂成分を配合してもよい。

動的熱処理とは、ポリプロピレン樹脂（Ａ）とエチレン−α−オレフィン共重合体ゴム（Ｂ）とを含有する樹脂組成物を、有機過酸化物の存在下で、溶融混練することであり、該溶融混練は、混練する全成分を一括して溶融混練を行ってもよいし、一部の成分を混練した後に選択しなかった成分を加え溶融混練を行ってもよい。

動的熱処理に用いる有機過酸化物としては、通常、半減期が１分となる温度が１５０〜２８０℃の有機過酸化物が使用され、たとえば、ジクミルペルオキシド、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）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキシン−３、１，３−ビス（ｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン、１，１−ビス（ｔ−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（ｔ−ブチルペルオキシ）バレレ−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、ｔ−ブチルペルオキシベンゾエ−ト、ｔ−ブチルペルオキシイソプロピルカ−ボネ−ト、ジアセチルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、ｔ−ブチルクミルペルオキシドが用いられ、これらは、１種または２種以上組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、取り扱いの容易性の観点で、２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサンが好ましい。

動的熱処理に用いる有機過酸化物の量としては、ポリプロピレン樹脂（Ａ）とエチレン−α−オレフィン共重合体ゴム（Ｂ）との合計量を１００重量部として、成型品の強度を高める観点から、好ましくは０．００１重量部以上であり、より好ましくは０．００５重量部以上であり、さらに好ましくは０．０１重量部以上であり、経済性、成型性を高める観点から、好ましくは５重量部以下であり、より好ましくは３重量部以下であり、さらに好ましくは１重量部以下である。

動的熱処理は、必要に応じて、架橋助剤を併用して行ってもよい。該架橋助剤としてはＮ，Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド、トルイレンビスマレイミド、ｐ−キノンジオキシム、ニトロベンゼン、ジフェニルグアジン、トリメチロ−ルプロパン、ジビニルベンゼン、エチレングリコ−ルジメタクリレ−ト、ポリエチレングリコ−ルジメタクリレ−ト、トリメチロ−ルプロパントリメタクリレ−ト、アリルメタクリレ−ト等があげられ、これらの中でも、Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド、トリメチロ−ルプロパントリメタクリレ−トが好ましい。

動的熱処理を行う溶融混練装置としては、開放型のミキシングロ−ル、非開放型のバンバリ−ミキサ−、ニ−ダ−、押出機等の公知のものを使用することができる。具体的には、有機過酸化物以外の成分（ポリプロピレン樹脂（Ａ）とエチレン−α−オレフィン共重合体ゴム（Ｂ）と適宜配合される他の成分）をバンバリ−ミキサ−などにより１５０〜２５０℃、５〜３０分間溶融混練して予め中間組成物を作成した後、該中間組成物と有機過酸化物とを二軸押出機などを用い、２００〜３００℃で溶融混練する方法もしくは、ポリプロピレン樹脂（Ａ）とエチレン−α−オレフィン共重合体ゴム（Ｂ）と有機過酸化物と適宜配合される他の成分とを二軸押出機などにより１５０〜３００℃で一括に溶融混練して本発明の熱可塑性エラストマ−を得る方法などをあげることができる。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもではない。
［１］評価方法
（１）メルトフロ−レ−ト（ＭＦＲ）
ＪＩＳＫ７２１０−１９９９に従い、プロピレン樹脂に関しては温度２３０℃
（２）エチレン−α−オレフィン共重合体ゴムのエチレン単量体単位量とαオレフィン単量体単位量の比
赤外分光法により測定を行った。
（３）ム−ニ−粘度（ＭＬ₁₊₄１００℃）
ＡＳＴＭＤ−９２７−５７Ｔに従って、１００℃で測定を行った。
（４）密度（単位：Ｋｇ／ｍ³）
ＪＩＳＫ７１１２−１９８０のうち、Ａ法に規定された方法に従って測定した。なお、試料には、ＪＩＳＫ６７６０−１９９５に記載のアニ−リングを行った。
（５）引張り伸び
ＪＩＳＫ６２５１―１９９３に規定された方法に従い、引張り速度２００ｍｍ/ｍｉｎ．で測定した。各種温度雰囲気下で測定を行うために試料を所定温度に調整した恒温層内に５分間保持し、引張り測定を開始した。

［２］原料
（１）ポリプロピレン樹脂
ＰＰ−１：住友化学（株）製ノ−ブレンＹ５０１Ｎ
（ＭＦＲ（２３０℃）＝１３ｇ／１０分）
ＰＰ−２：住友化学（株）製ノ−ブレンＡＨ１６１Ｃ
（ＭＦＲ（２３０℃）＝３ｇ／１０分）
（２）エチレン−α−オレフィン共重合体ゴム
ＥＰＲ−１：住友化学（株）製エスプレンＳＰＯＶ０１１１（エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン単量体単位／プロピレン単量体単位（重量比）＝７８／２２）、ＭＬ₁₊₄１００℃＝４２）
ＥＯＲ−１:デュポンダウ製エンゲージ８１８０（エチレン−オクテン共重合体ゴム）
ＥＰＤＭ−１：住友化学（株）製エスプレン６７３（油展エチレン−プロピレン−５−エチリデン−２−ノルボルネン共重合体ゴム（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（エチレン単量体単位／プロピレン単量体単位（重量比）＝７０／３０、ヨウ素価＝１２）、ＭＬ₁₊₄１００℃＝７９）
（３）有機過酸化物
ＰＯ−１：化薬アクゾ株式会社製のＡＰＯ−1０Ｄ
（４）架橋助剤
ＣＡ−１：精工化学（株）製ハイクロスＭ−Ｐ
（５）酸化防止剤
ＡＯ−１：チバスペシャルティケミカル（株）製イルガノックス１０１０

実施例１および比較例１、２
表１に示した配合量のポリプロピレン樹脂３０重量部、エチレン−α−オレフィン共重合体ゴム７０重量部、架橋助剤（ＣＡ−１）０．３重量部および酸化防止剤（ＡＯ−１）０.１重量部をタンブラ−ミキサ−で１０分間混合した。次に、二軸押出機を用いて樹脂温度２２０±２０℃で溶融混練を行い、オレフィン熱可塑性エラストマ−を得た。その際、上記ポリオレフィン樹脂およびエチレン−α−オレフィン共重合体ゴムの混合物１００重量部に対し有機過酸化物（ＰＯ−１）２.４重量部を押出し機の途中から添加した。
該オレフィン熱可塑性エラストマ−組成物を２５ｍｍφＴ−ダイシ−ト加工機により樹脂温度２００℃±２０℃でシ−ト成型することで、シ−ト厚み１ｍｍ、幅１０ｃｍの熱可塑性エラストマ−組成物シ−トを得た。
次に、該シ−トを−３５，２３、１２０および１６０℃の雰囲気下で引張り測定を行った。

Claims

下記成分（Ａ）〜（Ｃ）を含有し、成分（Ａ）および成分（Ｂ）の合計量を１００重量％として、成分（Ａ）の含有量は５〜９５重量％であり、成分（Ｂ）の含有量は９５〜５重量％であり、成分（Ａ）および成分（Ｂ）の合計量１００重量部あたりの成分（Ｃ）の含有量が０．００１〜５重量部である組成物を動的熱処理して得られるシームレスインストルメントパネル用表皮材に使用されるオレフィン熱可塑性エラストマ−を最外層に用い、エアバッグシステムを備えたシームレスインストルメントパネル。
（Ａ）：ポリプロピレン樹脂
（Ｂ）：エチレンから誘導される単量体単位と炭素原子数３〜７のα−オレフィンから誘導される単量体単位を有する密度が８５０〜９００ｋｇ／ｍ³である非共役ジエンを含有しないエチレン−α−オレフィン共重合体樹脂
（Ｃ）：有機過酸化物