JP5225845B2 - エチレン/α−オレフィン組成物から調製された自動車部品 - Google Patents
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Description
本出願は、2005年9月12日に出願された仮出願第60/716,266号の利点を主張するものである。
該エラストマー組成物は、
少なくとも20の剪断減粘指数(shear thinning index)、
流動性改質されていない組成物の少なくとも1.5倍の溶融強度、
流動性改質されていない組成物より少なくとも10℃高い凝固温度、および
流動性改質されていない組成物より少なくとも10℃高い上限使用温度
の4つの特徴のうちの少なくとも3つの組合せを有するフィルムが提供される。一実施形態において、流動性は、1つまたは複数の遊離ラジカル生成化合物(free radical generating compounds)、放射線、熱またはそれらの組合せによって改質される。別の実施形態において、熱可塑性エラストマー組成物は、キシレンを溶媒として使用する場合に、不溶性ゲル含有量が10パーセント未満、好ましくは5パーセント未満、さらにより好ましくは2パーセント未満、さらにより好ましくは0.5パーセント未満、最も好ましくは検出限界未満である。本発明は、当該フィルムを含む、または当該フィルムから形成された自動車物品をさらに提供する。
少なくとも1つの他の層が、5cN以上の溶融強度を有するエチレン/α−オレフィンランダムインターポリマーを含む組成物から形成されたフィルムを提供する。本発明は、当該フィルムを含む、または当該フィルムから形成された自動車物品をさらに提供する。
本発明の組成物は、少なくとも1つのエチレン/α−オレフィンランダムインターポリマーおよび少なくとも1つのポリジエンジオール系ポリウレタンを含む。一実施形態において、エチレン/α−オレフィンインターポリマーは、50重量パーセント以上の量で存在し、ポリジエンジオール系ポリウレタンは、50重量パーセント以上の量で存在し、両百分率は、エチレン/α−オレフィンランダムインターポリマーとポリジエンジオール系ポリウレタンの全重量に基づいている。それらの量は、好ましくは、50から90重量パーセントのエチレン/α−オレフィンランダムインターポリマーおよび50から10重量パーセントのポリジエンジオール系ポリウレタンであり、より好ましくは、50から85重量パーセントのエチレン/α−オレフィンランダムインターポリマーおよび50から15重量パーセントのポリジエンジオール系ポリウレタンである。別の実施形態において、該組成物は、55から80重量パーセントのエチレン/α−オレフィンランダムインターポリマーおよび45から20重量パーセントのポリジエンジオール系ポリウレタンを含む。それらの量は、合計100重量パーセントになるように選択される。50から90重量パーセントのすべての個々の値および部分範囲のエチレン/α−オレフィンランダムインターポリマーが本明細書に含まれ、本明細書に開示される。10から50重量パーセントのすべての個々の値および部分範囲のポリジエンジオール系ポリウレタンが本明細書に含まれ、本明細書に開示される。
本発明の組成物は、少なくとも1つのエチレン/α−オレフィン(EAO)ランダムインターポリマーを含む。「インターポリマー」という用語は、本明細書に用いられているように、少なくとも2つのモノマーが重合されたポリマーを指す。当該用語は、例えば、コポリマー、ターポリマーおよびテトラポリマーを含む。エチレン/α−オレフィンインターポリマーは、エチレンを少なくとも1つの共モノマー、典型的には、炭素原子が3個から20個(C3〜C20)のアルファオレフィン(α−オレフィン)または1,4−ブタジエンもしくは1,4−ヘキサジエンのようなジエンとともに重合することによって調製されたポリマーである。3個から20個の炭素原子のすべての個々の値および部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書に開示される。
PRR=RR+[3.82−インターポリマームーニー粘度(125℃でML1+4)×0.3]。
PRR測定については、参照により本明細書に全面的に組み込まれている米国特許第6,680,361号に記載されている。
本発明のポリウレタンは、不飽和炭化水素骨格、および分子の末端に結合した、または分子内でペンダント状に結合した少なくとも1つ(好ましくは2つ)のイソシアネート反応基を有することを特徴とする官能ポリジエンからそれぞれ独立に調製される。この官能基は、イソシアネートと反応して二重結合を形成する基のいずれかであってもよい。この官能基は、好ましくは、「活性水素原子」を含み、典型的な例は、ヒドロキシル、一級アミノ、二級アミノ、スルフヒドリル(sulfhydryl)およびそれらの混合物である。「活性水素原子」という用語は、分子内での配置のため、参照により本明細書に組み込まれているKohler、J.Am.Chemical Soc.、49、31〜81頁(1927)に記載されているZerewitinoff試験による活性を示す水素原子を指す。ポリウレタンにおける不飽和部分の含有量は、1から95重量パーセント、好ましくは10から50重量パーセントである。好ましい実施形態において、ポリウレタン構成要素は、ポリジエンジオールから調製される。本発明の別の実施形態において、ポリウレタン構成要素は、ヒドロキシル以外のイソシアネート反応基を含む官能化ポリジエンから調製される。ポリウレタンは、本明細書に記載されているランダムエチレン/α−オレフィンとさらに混合される。
任意の押出、熱成形、圧延、ブロー成形、発泡または射出成形法を用いて、本発明の組成物を部品、シートまたは他の製造品に加工することができる。組成物の構成要素を混合前にプロセスに供給することもできるし、好ましい実施形態において、組成物が押出、熱成形、圧延、ブロー成形、発泡または射出成形法で成形されるように変換押出機等の処理装置に構成要素を直接供給することができる。物品の加工の前に、組成物を別のポリマーと混合することもできる。その1つが、熱可塑性ポリオレフィン組成物のペレットと別のポリマーのペレットとの乾燥混合である任意の様々な従来の技術によって当該混合を行うことができる。
本明細書に引用されている任意の数値は、任意の下限値と任意の上限値との間に少なくとも2単位の隔たりが存在することを条件に、1単位刻みで下限値から上限値のすべての値を含む。一例として、例えば分子量、粘度、メルトインデックスのような組成上の特性、物理特性または他の特性が100から1000であると記載されている場合は、100、101、102等のすべての個々の値、および100から144、155から170、197から200等の部分範囲が、本明細書に明確に列挙されることを意図する。1未満の値を含む範囲、または1を超える小数(例えば1.1、1.5等)を含む範囲については、1単位は、適宜0.0001、0.001、0.01または0.1であると考えられる。10未満の1桁数(例えば1から5)を含む範囲については、1単位は、典型的には0.1であると考えられる。これらは、具体的に意図されているものの例にすぎず、列挙された下限値と上限値の間の数値のすべての可能な組合せが、本出願に明確に指定されているものと見なされるべきである。本明細書に述べられているように、メルトインデックス、分子量分布(Mw/Mn)、結晶化度、コモノマー比率、コモノマーにおける炭素原子数および他の特性に関して、数値範囲を引用した。
密度をASTM D792−00、方法Bに従って測定した。
実験組成物を表2に示す。
TPU35(17MI)を80℃で一晩乾燥させ、次いでENR86とタンブル混合した。次いで、以下の表3に示される条件を用いて、タンブル混合した混合物をWP−ZSK−25押出機で混ぜ合わせた(溶融均質化した)。押出機条件は、以下の通りであった。ゾーン1=90、ゾーン2=120、ゾーン3=130、ゾーン4=130、ゾーン5=130、ゾーン6=130、ゾーン7=130、ダイ(ゾーン8)=140(いずれも℃)。
追加的な組成物を以下の表4に示す。表5に示される条件下で二軸押出機に構成要素を供給して、シートを形成することによってこれらの組成物を調製した。
代表的な手順
上記表2に記載された50/50[ENR86/TPU35(17MI)]組成物の押出シート(20cm×20cm)を個々の自動車計器パネルカバー被膜の裏面に固定した。被膜を硬質射出成形基板とともに発泡金型に挿入した。ポリウレタン発泡体を被膜と基板の間に射出した。サンプルを試験前に約24時間硬化させた。次いで、サンプルに発泡体剥離試験を施した。
a)室温23℃
b)手動ハンドヘルド試験法
c)サンプル幅−25mm
d)材料毎に3つのサンプル
e)測定単位:ニュートン毎メートル
f)最低限の性能:175N
g)材料#1:50/50ENR86/TPU35
h)材料#2:Renosolポリウレタン発泡体、密度10lb
i)試験機器:Chatillonデジタルハンドヘルドフォースゲージ、型式DFIS−50、s/n25546(較正期日2005年3月15日)
表2に記載された50/50、75/25および25/75[ENR86/TPU35(17MI)]組成物から調製された押出シートの形態を透過型電子顕微鏡法(TEM)で調べた。顕微鏡写真を図3〜8に示す。
サンプルをシートの中央付近で切り取り、流れ方向に平行にコアで縁取りした。縁取りしたブロックを面取りし、FCSクライオセクショニングチャンバ(cryosectioning chamber)が装備されたライカUCTミクロトーム上のダイアモンドナイフで切り出した。切片を−70℃で約100nmの厚さに切断した。切片を400メッシュの未使用の銅製グリッドに配置し、0.5%四酸化ルテニウム水溶液の蒸気相で10分間にわたって後染色した。
50/50[ENR86/TPU35(17MI)]の溶融強度は、0付近から約2cNまで変動していた。この組成物は、より高い溶融強度の熱可塑性ポリオレフィンに対する接着性裏材に好適である。当該接着性裏材は、熱可塑性ポリオレフィンとともに共押出することができ、0.001から0.005インチの厚さを有することができる。
Claims (12)
- 少なくとも1つのエチレン/α−オレフィンランダムインターポリマーおよび少なくとも1つのポリジエンジオール系ポリウレタンを含む組成物であって、少なくとも1つのエチレン/α−オレフィンインターポリマーは8から75のPRRおよび0.93g/cc以下の密度を有する組成物から調製された少なくとも1つの構成要素を含む自動車部品。
- 自動車内装部品である、請求項1に記載の自動車部品。
- 計器パネル被膜(instrument panel skin)である、請求項1に記載の自動車部品。
- ドアパネル被膜(door panel skin)である、請求項1に記載の自動車部品。
- 発泡積層シートである、請求項1に記載の自動車部品。
- フィルムを含む自動車内装部品であって、前記フィルムは少なくとも2つの層(layers)またはプライ(plies)を含み、少なくとも1つの層またはプライが、少なくとも1つのエチレン/α−オレフィンランダムインターポリマーおよび少なくとも1つのポリジエンジオール系ポリウレタンを含む組成物であって、少なくとも1つのエチレン/α−オレフィンインターポリマーは8から70のPRRおよび0.93g/cc以下の密度を有する組成物から形成された、自動車内装部品。
- フィルムを含む計器パネルであって、前記フィルムは少なくとも2つの層またはプライを含み、少なくとも1つの層またはプライが、少なくとも1つのエチレン/α−オレフィンランダムインターポリマーおよび少なくとも1つのポリジエンジオール系ポリウレタンを含む組成物であって、少なくとも1つのエチレン/α−オレフィンインターポリマーは8から70のPRRおよび0.93g/cc以下の密度を有する組成物から形成された、計器パネル。
- フィルムを含むドアパネルであって、前記フィルムは少なくとも2つの層またはプライを含み、少なくとも1つの層またはプライが、少なくとも1つのエチレン/α−オレフィンランダムインターポリマーおよび少なくとも1つのポリジエンジオール系ポリウレタンを含む組成物であって、少なくとも1つのエチレン/α−オレフィンインターポリマーは8から70のPRRおよび0.93g/cc以下の密度を有する組成物から形成された、ドアパネル。
- (a)少なくとも2つの層またはプライを含み、少なくとも1つの層またはプライが、少なくとも1つのエチレン/α−オレフィンランダムインターポリマーおよび少なくとも1つのポリジエンジオール系ポリウレタンを含む組成物であって、少なくとも1つのエチレン/α−オレフィンインターポリマーは8から70のPRRおよび0.93g/cc以下の密度を有する組成物から形成されたフィルム、および(b)ポリウレタン発泡体、から形成された少なくとも1つの構成要素を含む自動車内装部品。
- フィルムがポリウレタン発泡体の表面に接着された、請求項9に記載の自動車内装部品。
- 請求項10に記載の自動車内装部品を含む計器パネル。
- 前記フィルムと前記ポリウレタン発泡体との間の接着性が、ポリジエンジオール系ポリウレタンを除いて前記フィルムと同じ成分を含む組成物から調製された別のフィルムと、前記発泡体との間の接着性より強い、請求項10に記載の自動車内装部品。
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