JP5977316B2 - 軋み音を低減した熱可塑性樹脂組成物及び成形品 - Google Patents

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Description

本発明は軋み音を低減した熱可塑性樹脂組成物及び成形品に関し、更に詳しくは、他の部品と接触し、擦れ合うことにより発生する軋み音を大幅に低減させた熱可塑性樹脂組成物及び成形品に関する。
ABS樹脂は、その優れた機械的性質、耐熱性、成形性等により自動車内装部品等接触用部品の製造に広範囲に使用されている。
しかし、自動車走行時の振動に伴い、ABS樹脂製自動車内装部品同士や該部品とクロロプレンゴム、ポリウレタン、天然ゴム、ポリエステルまたはポリエチレン製の内張りシート、フォームなどの接触して擦れ合うような場合において、軋み音(擦れ音)を発生することがある。また、例えばABS樹脂製のベンチレーターには、風量を調整するためにクロロプレンゴム製フォーム等をシール材として使用したバルブシャッターが内部に装着されており、風量調整のためにバルブシャッターを回転させるとシール材とベンチレーターのケースとが互いに擦れ合う。このようにABS樹脂製自動車内装部品が機能上他の部品と擦れ合う使用状況下でも軋み音が発生する場合がある。
また、ABS樹脂、ASA樹脂は非晶性プラスチックであるため、結晶性プラスチックであるポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタールなどの樹脂と比較すると摩擦係数が高く、自動車内のエアコン吹き出し口やカーステレオのボタン等のように、他樹脂からなる部品と嵌合する場合に、スティックスリップ現象(非特許文献1)が発生し、異音(軋み音)が発生することもよく知られている。これらの軋み音は乗車時の快適性、静粛性を損ねる大きな原因となっており、軋み音の低減が強くの望まれていた。
そこで、これらの軋み音を防止するため、部品表面にテフロン(登録商標)コーテイングを施す方法、テフロン(登録商標)テープを装着する方法、シリコーンオイルを塗布する方法などが行われてきたが、装着、塗布といった工程は非常に煩雑で手間がかかるばかりでなく、高温下に置かれた場合は効果が持続しないという問題があった。
また、自動車内装部品に用いられる材料自体を改質する方法として、例えば、ポリカーボネート樹脂およびABS樹脂からなる樹脂に有機ケイ素化合物を配合する技術(特許文献1)が、またABS樹脂に難燃剤、難燃助剤およびシリコーンオイルを配合する技術( 特許文献2) が、またABS樹脂、MBS樹脂およびHIPS( ハイインパクトポリスチレン) 樹脂にシリコーンオイルを配合する技術(特許文献3)が、またABS樹脂にアルカンスルホネート系界面活性剤を配合する技術( 特許文献4) が、さらにABS樹脂にエポキシ基、カルボキシル基および酸無水物基から選ばれる少なくとも1 種の反応基を有する変性ポリオルガノシロキサンを配合し、撥水性を高め浴室内やトイレ内の水廻り部品に使用する技術( 特許文献5) が開示されている。
しかしながら、これらの方法による軋み音の低減効果は十分とはいえず、成形直後にはある程度の軋み音防止効果を示しても効果の持続性に乏しく、特に、高温下に長時間置かれた場合にはその効果が低下するという問題があった。
特公昭63−56267号公報 特許第2798396号公報 特許第2688619号公報 特許第2659467号公報 特開平10−316833号公報
表面科学Vol.24,No.6, P328-333,2003.
本発明は、かかる実情に鑑み、部品が擦れ合うときに発生する軋み音が著しく低減
され、かつ高温下に長時間置かれた場合においても軋み音低減効果が低下せず維持され、さらには耐衝撃性及び成形品表面外観性に優れた熱可塑性樹脂組成物及びそれからなる成形品の提供を目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、特定のゴム強化スチレン系樹脂、または、該ゴム強化スチレン系樹脂にビニル系重合体等を特定量配合することにより、軋み音の発生が著しく低減され、かつ高温下に長時間置かれた場合においても軋み音低減効果が低下せずに維持されることを見出し、本発明の完成に至った。
すなわち、本発明によれば、下記の熱可塑性樹脂組成物及び成形品が提供される。
1.下記の(イ)成分5〜60質量部と(ロ)成分40〜95質量部を含有してなり、該(イ)成分と該(ロ)成分の合計が100質量部である熱可塑性樹脂組成物に、(ハ)〜(ト)成分から選ばれた少なくとも1種を前記熱可塑性樹脂組成物100質量部に対して0.1〜30質量部配合してなることを特徴とする、軋み音を低減した熱可塑性樹脂組成物:
(イ)芳香族ビニル化合物が90質量%以上の重合体ブロックA、
1,2−ビニル結合含量が25〜70%のブタジエンと芳香族ビニル化合物の重合体ブロックB、及び
1,2−ビニル結合含量が25%未満のブタジエンの重合体ブロックCを
それぞれ1個以上有するブロック共重合体(I)のオレフィン性不飽和結合の80%以上を水素添加してなる水素添加ゴム質重合体(II)の存在下に、
芳香族ビニル化合物、または、芳香族ビニル化合物及び該芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体からなる単量体(a)をグラフト重合してなるゴム強化スチレン系樹脂、
(ロ)芳香族ビニル化合物と、シアン化ビニル化合物又は(メタ)アクリル酸エステルを含有するビニル系単量体(b)を重合してなるビニル系重合体。
(ハ)オレフィン系樹脂(但し、低分子量酸化ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンを除く。)、(ニ)低分子量酸化ポリエチレン、(ホ)超高分子量ポリエチレン、(ヘ)ポリテトラフルオロエチレン系樹脂、(ト)シリコーンオイルから選ばれた少なくとも1種。
2.更に、ポリブタジエンゴム系スチレン系樹脂(リ)を配合してなり、(イ)成分の水素添加ゴム質重合体(II)/(リ)成分のブタジエン系ゴム質重合体の比率が40〜90/60〜10質量%であることを特徴とする、上記の軋み音を低減した熱可塑性樹脂組成物。
3.(ハ)のオレフィン系樹脂とともに、(チ)(水素添加)スチレン−ブタジエン−スチレンのトリブロック共重合体を熱可塑性樹脂組成物100質量部に対して5〜100質量部配合してなることを特徴とする、上記の軋み音を低減した熱可塑性樹脂組成物。
4.上記熱可塑性樹脂組成物からなることを特徴とする、軋み音を低減した成形品。
5.自動車内装部品、スイッチ部品、事務機器用部品、デスク用ロック部品、住宅用内装部品、又は室内扉の開閉ダンパー部品に使用されることを特徴とする、上記の軋み音を低減した成形品。
6.自動車内装部品が自動車用ベンチレーター、自動車用エアコンの板状羽根、バルブシャッター、ルーバー、スイッチ部品、又はカーナビゲーション用外装部品であることを特徴とする、上記の軋み音を低減した成形品。
本発明によれば、(イ)成分、または(イ)成分と(ロ)成分からなる熱可塑性樹脂組成物、及び、更に必要に応じ(ハ)〜(ト)成分を配合してなる熱可塑性樹脂組成物によれば、耐衝撃性及び成形品表面外観性に優れ、成形品が擦れ合うときに発生する軋み音が著しく低減され、かつ高温下に長時間置かれた場合においても軋み音低減効果が低下しない成形品が得られる。
図1は軋み音の発生を調べる方法を示す概略図である。
以下、本発明を詳細に説明する。
尚、本明細書において、「 (共)重合」 とは、単独重合および共重合を意味し、「 (メタ)アクリル」 とは、アクリル及び/またはメタクリルを意味する。
本発明の(イ)成分は、芳香族ビニル化合物が90質量%以上の重合体ブロックA、1,2−ビニル結合含量が25〜70%のブタジエンと芳香族ビニル化合物の重合体ブロックB、及び1,2−ビニル結合含量が25%未満のブタジエンの重合体ブロックCをそれぞれ1個以上有するブロック共重合体(I)のオレフィン性不飽和結合の80%以上を水素添加してなる水素添加ゴム質重合体(II)の存在下に、芳香族ビニル化合物、または、芳香族ビニル化合物及び該芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体からなる単量体(a)をグラフト重合してなるゴム強化スチレン系樹脂である。
上記ブロック共重合体(I)成分で使用される芳香族ビニル化合物としては、例えばスチレン、パラメチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−tert−ブチルスチレン等が挙げられ、これらは単独であるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。特に好ましくはスチレンである。
重合体ブロックAは、上記芳香族ビニル化合物を90質量%以上を含む重合体または芳香族ビニル化合物を90質量%以上含むブタジエンとの共重合体である。
水素添加前のブロック共重合体(I)中の重合体ブロックAの含量は1〜40質量%が好ましく、更に好ましくは3〜35質量%である。1質量%未満では成形品の表面外観性が劣る傾向があり、一方、40質量%を超えると耐衝撃性が低下する傾向にある。さらに重合体ブロックAの数平均分子量は、耐衝撃性から好ましくは5,000から70,000である。また、重合体ブロックAの芳香族ビニル化合物の含量が90質量%未満では耐衝撃性が低下する。
重合体ブロックBは、ブタジエンと芳香族ビニル化合物のランダム共重合体である。水素添加前のブロック共重合体(I)中の重合体ブロックBの含量は30〜80質量%が好ましく、更に好ましくは35〜70質量%である。30質量%未満及び80質量%を超えた範囲では樹脂の機械的強度が低下する傾向にある。
重合体ブロックBのブタジエン/芳香族ビニル化合物の比率は、99〜60/1〜40質量%が好ましく、更に好ましくは98/2〜65/35質量%、特に好ましくは96/4〜70/30質量%である。ここで、芳香族ビニル化合物が1重量%未満では、樹脂の光沢が発現し難くなり好ましくなく、一方、40質量%を超えると耐衝撃性が低下する傾向にある。
重合体ブロックBの水素添加前のポリブタジエンの1,2−ビニル結合含量は25〜70%、好ましくは30〜60%であり、該1,2−ビニル結合含量が25%未満では水素添加されたときにポリエチレン連鎖が生成し、ゴム的性質が失われ耐衝撃性が低下する。また70%を超えると水素添加後のガラス転移温度が高くなり耐衝撃性及び軋み音低減性が低下する。重合体ブロックBは、耐衝撃性から数平均分子量で30,000〜300,000である。
重合体ブロックCはポリブタジエンであり、水素添加前のブロック共重合体(I)中の重合体ブロックCの含量は10〜50質量%が好ましく、更に好ましくは15〜45質量%である。10質量%未満では軋み音性が劣る傾向にあり、50質量%を超えると耐衝撃性が低下する傾向にある。重合体ブロックCの水素添加前のポリブタジエンの1,2−ビニル結合含量は25%未満、好ましくは3〜20%である。該1,2−結合含量が25%を超えると軋み音低減性が劣る傾向にある。また、1,2−ビニル結合が3%未満のポリブタジエンは製造上困難となる傾向にある。
重合体ブロックCは、耐衝撃性の面から、好ましい数平均分子量は、10,000〜300,000である。
ブロック共重合体(I)は、重合体ブロックA,BおよびCをそれぞれ1個以上有するブロック共重合体、あるいは該ブロック共重合体単位がカップリング剤残基を介して重合体ブロックA、BおよびCのうち少なくとも1個の重合体ブロックからなる重合体単位と結合したブロック共重合体である。
また、ブロック共重合体(I)の重合体分子鎖は、直鎖状、分岐状のいずれでもよい。ブロック共重合体(I)の数平均分子量は、通常4万〜70万であり、4万未満では耐衝撃性が低下する傾向にあり、70万を超えると成形性が劣る傾向にある。
ブロック共重合体(I)は、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水フマル酸などのα,β−不飽和カルボン酸の酸無水物で酸変性するか、あるいはグリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル、ビニルグリシジルエーテルなどのエポキシ基を有する不飽和化合物で変性して用いてもよい。この場合、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、PPS樹脂などの他樹脂とブレンドしたときの相溶性を改良することができ、性能が向上する場合がある。
ブロック共重合体(I)の分子量分布(Mw/Mn)は、軋み音性、耐衝撃性および成形品表面外観性のバランスから10以下であることが好ましい。
ブロック共重合体(I)は、例えば、有機リチウム開始剤を用い、炭化水素溶媒中でアニオンリビング重合を行うことにより得られる。また、分岐状重合体は、3官能以上のカップリング剤を前記重合終了時に必要量添加してカップリング反応を行うことにより得られる。
1,2−、3,4−結合などのビニル結合含量のコントロールするためには、エーテテル、3級アミン化合物、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属のアルコキシド、フェノキシド、スルホン酸塩が用いられる。
また、有機リチウム開始剤としては、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウムなどが用いられる、炭化水素溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、メチルシクロペンタン、シクロへキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、2−メチルブテン−1、2−メチルブテン−2などが用いられる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて用いられる。
重合はバッチ方式でも連続方式でもよく、重合温度は通常0〜120℃、好ましくは20〜100℃の範囲であり、重合温度は10分から3時間の範囲で行われる。カップリング剤は3官能以上のカップリング剤であり、その例としてはテトラクロロ珪素、ブチルトリクロロ珪素、テトラクロロスズ、ブチルトリクロロスズ、テトラクロロゲルマニウム、ビス(トリクロロシリル)エタン、ジビニルベンゼン、アジピン酸ジエステル、エポキシ化液状ポリブタジエン、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、1,2,4−ベンゼントリイソシアネートなどが挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて用いられる。
このようにして重合されたブロック共重合体(I)を水素添加することにより、水素添加ゴム質重合体(II)が得られる。水素添加ゴム質重合体(II)は、オレフィン性不飽和結合が少なくとも80%以上、好ましくは90%以上水素添加されていることが必要であり、80%未満では軋み音低減性が劣る。
水素添加反応は、上記ブロック共重合体(I)を炭化水素溶媒中に溶解し、20〜150℃、1〜100kg/cm2 の加圧水素下で水素化触媒の存在下に行われる。
水素化触媒としては、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、白金などの貴金属をシリカ、カーボン、ケイソウ土などに担持した触媒、ロジウム、ルテニウム、白金などの錯体触媒、コバルト、ニッケルなどの有機カルボン酸と有機アルミニウムまたは有機リチウムからなる触媒、ジシクロペンタジエニルチタンジクロリド、ジシクロジエニルジフェニルチタン、ジシクロペンタジエニルチタンジベンジルなどのチタン化合物とリチウム、アルミニウム、マグネシウムよりなる有機金属化合物などが用いられる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて用いられる。
本発明のゴム強化スチレン系樹脂(イ)は、上記水素添加ゴム質重合体(II)の存在下に、芳香族ビニル化合物、または、芳香族ビニル化合物および該芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体からなる単量体(a)をグラフト重合して得られる。
ここで使用される芳香族ビニル化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ビニルトルエン、β−メチルスチレン、エチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、ビニルキシレン、ビニルナフタレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン、モノブロモスチレン、ジブロモスチレン、フルオロスチレン等が挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。これらのうちスチレン及びα−メチルスチレンが好ましい。
芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体としては、シアン化ビニル化合物、(メタ) アクリル酸エステル、マレイミド化合物、及びカルボキシル基、酸無水物基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基、エポキシ基、オキサゾリン基等の官能基を1種以上有する官能基含有不飽和化合物等があり、これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
シアン化ビニル化合物としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。これらのうち、アクリロニトリルが好ましい。
(メタ) アクリル酸エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル等のアクリル酸エステル;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸アミル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル等のメタクリル酸エステル等が挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。これらのうち、メタクリル酸メチル及びアクリル酸ブチルが好ましい。
マレイミド化合物としては、マレイミド、N−メチルマレイミド、N−ブチルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド等が挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。これらのうち、N−シクロヘキシルマレイミド及びN−フェニルマレイミドが好ましい。
尚、このマレイミド化合物からなる単量体を重合体に導入する方法としては、予め、無水マレイン酸を共重合させ、その後、イミド化する方法も好ましく使用される。
カルボキシル基含有不飽和化合物としては、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、桂皮酸等が挙げられ、これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。これらのうちアクリル酸及びメタクリル酸が好ましい。
酸無水物基含有不飽和化合物としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸等が挙げられ、これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。これらのうち無水マレイン酸が好ましい。
ヒドロキシル基含有不飽和化合物としては、ヒドロキシスチレン、3−ヒドロキシ−1−プロペン、4−ヒドロキシ−1−ブテン、シス−4−ヒドロキシ−2−ブテン、トランス−4−ヒドロキシ−2−ブテン、3−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロペン、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、N−(4−ヒドロキシフェニル)マレイミド等が挙げられ、これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。これらのうちメタクル酸2−ヒドロキシエチル及びアクリル酸2−ヒドロキシエチルが好ましい。
アミノ基含有不飽和化合物としては、アクリル酸アミノエチル、アクリル酸プロピルアミノエチル、アクリル酸ジメチルアミノメチル、アクリル酸ジエチルアミノメチル、アクリル酸2−ジメチルアミノエチル、メタクリル酸アミノエチル、メタクリル酸プロピルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノメチル、メタクリル酸ジエチルアミノメチル、メタクリル酸2−ジメチルアミノエチル、メタクリル酸フェニルアミノエチル、p−アミノスチレン、N−ビニルジエチルアミン、N−アセチルビニルアミン、アクリルアミン、メタクリルアミン、N−メチルアクリルアミン等が挙げられ、これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
アミド基含有不飽和化合物としては、アクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチルメタクリルアミド等が挙げられる。これらは単独であるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。これらのなかで、好ましいものはアクリルアミドである。
エポキシ基含有不飽和化合物としては、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル等が挙げられ、これらは単独であるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。これらの中で好ましいものは、グリシジルメタクリレートである。
オキサゾリン基含有不飽和化合物としては、ビニルオキサゾリン等が挙げられ、これらは単独であるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。
上記単量体(a)は、上記芳香族ビニル化合物、または、該芳香族ビニル化合物及び芳香族ビニル化合物と上記共重合可能な他のビニル単量体の組み合わせで使用されるが、好ましいものは芳香族ビニル化合物及び該芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体との組み合わせである。ここで更に好ましい組み合わせは、芳香族ビニル化合物/シアン化ビニル化合物、芳香族ビニル化合物/(メタ) アクリル酸エステル、芳香族ビニル化合物/シアン化ビニル化合物/(メタ) アクリル酸エステル、芳香族ビニル化合物/マレイミド化合物であり、特に好ましくはスチレン/アクリロニトリル(60〜90/10〜40; 質量比)、スチレン/メタクリル酸メチル(10〜90/10〜90;質量比)、スチレン/フェニルマレイミド(50〜95/5〜50;質量比)である。
また、上記した好ましい単量体の組み合わせに対して官能基含有不飽和化合物を組み合わせる場合、単量体全量100質量%に対して、通常0〜30質量%、好ましくは0〜20質量%、更に好ましくは0〜15質量%である。
本発明の(イ)成分は、前記水素添加ゴム質重合体(II)の存在下に前記単量体(a)をグラフト重合して得られるゴム強化スチレン系樹脂であるが、ここで、通常は、単量体成分(a)の(共)重合体が水素添加ゴム質重合体(II)成分にグラフトしているグラフト共重合体と、水素添加ゴム質重合体(II)成分にグラフトしていない(a)成分の(共)重合体が含まれる。ただし、このグラフト共重合体に、(a)成分の(共)重合体がグラフトしていない水素添加ゴム質重合体(II)成分が含まれていてもよい。
本発明の(イ)成分であるゴム強化スチレン系樹脂は、公知の重合法である溶液重合、塊状重合、懸濁重合、乳化重合及びこれらを組み合わせた重合法で製造することができる。
また、上記重合法で使用される副原料、重合条件、重合方法、また、重合後の重合体の回収方法等は公知のものが全て使用される。
上記重合法の中で、生産性から溶液重合、塊状重合、塊状/懸濁重合が好ましい。
上記の製造法で得られたゴム強化スチレン系樹脂(イ)のメチルエチルケトン可溶分の固有粘度〔η〕(30℃測定)は、好ましくは0.2dl/g以上、更に好ましくは0.22〜1.5dl/g、特に好ましくは0.24〜1.2dl/gである。
また、ゴム強化スチレン系樹脂(イ)に分散した水素添加ゴム質重合体(II)の分散粒子径は、数平均粒子径で50〜1,000nmの範囲が好ましく、更に好ましくは100〜700nmの範囲である。
更に、本発明のゴム強化スチレン系樹脂(イ)のグラフト率は、好ましくは20〜90質量%、更に好ましくは25〜85質量%、特に好ましくは30〜80質量%のものである。グラフト率が20質量%未満の場合、射出成形品のウエルド強度が低くなりまたウエルド部の外観が目立ち易くなり好ましくない。一方、グラフト率が90質量%を超えると耐衝撃性と成形加工性にバランスが劣る傾向にある。
上記グラフト率は、下記式により求めることができる。
グラフト率(質量%)=〔(S−T)/T〕×100
上記式中、Sはゴム強化スチレン系樹脂(イ)1グラムをアセトン20mlに投入し、25℃の温度条件で、振とう機により2時間振とうした後、25℃に温度条件下で、遠心分離機(回転数;23,000rpm)で60分間遠心分離し、不溶分と可溶分とを分離して得られる不溶分の質量(グラム)であり、Tはゴム強化スチレン系樹脂(イ)1グラムに含まれる水素添加ゴム質重合体(II)の質量(グラム)である。この水素添加ゴム質重合体(II)の質量は、重合処方及び重合転化率から算出する方法または赤外線吸収スペクトル(IR)による方法等で得ることができる。
上記ゴム強化スチレン系樹脂(イ)における水素添加ゴム質重合体(II)の含有量は、目的に応じて任意に選ぶことができるが、耐衝撃性、軋み音低減性及び成形品表面外観性のバランスから、好ましくは5〜70質量%、更に好ましくは10〜65質量%である。水素添加ゴム質重合体(II)が5質量%未満では耐衝撃性及び軋み音低減性が劣る傾向にあり、70質量%を超えると成形品表面外観性が劣る傾向にある。
また、本発明の水素添加ゴム質重合体(II)と併用して、他の水素添加ブロック共重合体(III)を水素添加ゴム質重合体(II)と水素添加ブロック共重合体(III)の合計100質量%中0〜50質量%の範囲で使用することで、軋み音低減性、耐衝撃性及び成形品表面外観性のバランスを向上できる場合がある。
水素添加ブロック共重合体(III)は、芳香族ビニル化合物から主としてなる重合体ブロック(III−1)及び共役ジエン系化合物から主としてなる重合体ブロック(III−2)を有するブロック共重合体の水素化物からなる群より選ばれた少なくとも1種の重合体であり、本発明の(イ)成分及び(ロ)成分の相溶性を更に高め、軋み音低減性、耐衝撃性及び成形品表面外観性を向上させることを主な目的として使用される。
本発明の(III)成分のうち(III−1)成分で使用される芳香族ビニル化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、ヒドロキシスチレン等が挙げられ、好ましくはスチレン、α−メチルスチレンであり、特に好ましくはスチレンである。更に、(III−1)成分は、一部共役ジエン化合物を含んでいてもよい。
また、共役ジエン化合物としは、ブタジエン、イソプレン、ヘキサジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン等があり、好ましくはブタジエン、イソプレンである。これらは単独であるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。更に、(III)成分のうち(III−2)成分は、2種以上の共役ジエン化合物を使用し、それらがランダム状、ブロック状、テーパー状の形態で結合したブロックであってもよい。また、(III−2)成分は、芳香族ビニル化合物及び漸増するテーパーブロックを1〜10個の範囲で含有していてもよく、(III−2)成分の共役ジエン化合物に由来するビニル結合含有量の異なる重合体ブロック等が、適宜共重合していてもよい。
本発明の(III)成分の好ましい構造は下記式(IIIa)〜(IIIc) で表わされるブロック重合体の水素化物である。
(A−B)Y (IIIa)
(A−B)Y −X (IIIb)
A−(B−A)Z (IIIc)
上記構造式(IIIa) 〜(IIIc) 中、Aは芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックで、実質的に芳香族ビニル化合物からなる重合体ブロックであれば、一部共役ジエン化合物が含まれていてもよい。好ましくは芳香族ビニル化合物を90質量%以上、更に好ましくは99質量%以上含有する重合体ブロックである。Bは共役ジエン化合物の単独重合体または芳香族ビニル化合物等の他の単量体と共役ジエン化合物との共重合体であり、Xはカップリング剤の残基であり、Yは1〜5の整数、Zは1〜5の整数をそれぞれ表わす。Bが芳香族ビニル化合物等の他の単量体と共役ジエン化合物との共重合体である場合、B中の当該他の単量体の含有量は、共役ジエン化合物と当該他の単量体との合計に対して50質量%以下であることが好ましい。
本発明の(III)成分における、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物の使用割合は、芳香族ビニル化合物/共役ジエン化合物=10〜80/20〜90質量%の範囲が好ましく、更に好ましくは25〜70/30〜75質量%、特に好ましくは20〜60/40〜80質量%の範囲である。
芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物からなるブロック共重合体は、アニオン重合の技術分野で公知のものであり、例えば特公昭47―28915号公報、特公昭47−3252号公報、特公昭48−2423号公報、更に特公昭48−20038号公報等に開示されている。また、テーパーブロックを有する重合体ブロックの製造方法については、特開昭60−81217号公報等に開示されている。
本発明の(III)成分の共役ジエン化合物に由来するビニル結合量(1,2−及び3,4−結合)含有量は、好ましくは5〜80%の範囲であり、本発明の(III)成分の数平均分子量は、好ましくは10,000〜1,000,000、更に好ましくは20,000から500,000、特に好ましくは20,000〜200,000である。これらのうち上記(IIIa) 〜(IIIc) で表わしたB部のビニル結合量の調整は,N,N,N′,N′−テトラメチルエチレンジアミン、トリメチルアミン、ジアゾシクロ(2,2,2)オクタミン等のアミン類、テトラヒドロフラン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル等のエーテル類、チオエーテル類、ホスフィン類、ホスホアミド類、アルキルベンゼンスルホン酸塩、カリウムやナトリウムのアルコキシ等を用いて行うことができる。
上記方法で重合体を得たのち、カップリング剤を使用して重合体分子鎖がカップリング剤残基を介して延長または分岐された重合体も本発明の(III)成分に好ましく含まれるが、ここで使用されるカップリング剤としてはアジピン酸ジエチル、ジビニルベンゼン、メチルジクロロシラン、四塩化珪素、ブチルトリクロロ珪素、テトラクロロ錫、ブチルトリクロロ錫、ジメチルクロロ珪素、テトラクロロゲルマニウム、1,2−ジブロモエタン、1,4−クロロメチルベンゼン、ビス(トリクロロシリル)エタン、エポキシ化アマニ油、トリレンジイソシアネート、1,2,4−ベンゼントリイソシアネート等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、(III)成分としては、上記ブロック共重合体の共役ジエン部分の炭素―炭素二重結合を部分的にまたは完全に水素添加したものを用いることができる。得られた組成物の成形品表面外観から、50%以上を水素添加した部分水素添加物及び/または完全水素添加物を用いることが好ましい。
上記方法で得た芳香族ビニル化合物から主としてなる重合体ブロック(III−1)と共役ジエン化合物から主としてなる重合体ブロック(III−2)とを含有するブロック共重合体(III)の水素添加反応は、公知の方法で行うことができるし、また、公知の方法で水素添加率を調整することにより、目的の重合体を得ることができる。具体的な方法としては、特公昭42−8704号公報、特公昭43−6636号公報、特公昭63−4841号公報、特公昭63−5401号公報、特開平2−133406号公報、特開平1−297413号公報に開示されている。
本発明の(ロ)成分であるビニル系重合体は、1種または2種以上のビニル系単量体(b)を重合してなる(共)重合体であり、ここで使用されるビニル系単量体としては、(イ)成分の単量体(a)で記載した芳香族ビニル化合物及び該芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル系単量体が全て使用できる。
本発明の(ロ)成分で好ましいビニル系単量体の組み合わせは、芳香族ビニル化合物及び該芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体との組み合わせである。ここで更に好ましい組み合わせは、芳香族ビニル化合物/シアン化ビニル化合物、芳香族ビニル化合物/(メタ) アクリル酸エステル、芳香族ビニル化合物/シアン化ビニル化合物/( メタ) アクリル酸エステル、芳香族ビニル化合物/マレイミド化合物であり、特に好ましくはスチレン/アクリロニトリル(60〜90/10〜40; 質量%)、スチレン/メタクリル酸メチル(10〜90/10〜90;質量%)、スチレン/フェニルマレイミド(50〜95/5〜50;質量%)、α−メチルスチレン/アクリロニトリル/スチレン(50〜80/20〜40/0〜10;質量%)、スチレン/アクリル酸ブチル/メタクリル酸メチル(0〜40/5〜30/30〜95;質量%)である。ここで芳香族ビニル化合物/マレイミド化合物からなる共重合体には、芳香族ビニル化合物/無水マレイン酸共重合体の酸無水物をアミン化合物( 例えばアニリン等) でイミド化したものも含まれる。その際、完全にイミド化されず酸無水物が一部残る場合があるが、このものも芳香族ビニル化合物/マレイミド化合物共重合体に含まれる。
また、上記した好ましい単量体の組み合わせに対して官能基含有不飽和化合物を組み合わせる場合、単量体全量100質量%に対して、通常0〜30質量%、好ましくは0〜20質量%、更に好ましくは0〜15質量%である。
上記本発明のビニル系重合体(ロ)は、公知の重合法である乳化重合、溶液重合、塊状重合、懸濁重合及びこれらを組み合わせた重合法で製造することができる。
本発明の(ロ)成分の極限粘度〔η〕(メチルエチルケトン中、30℃で測定)は、通常0.1〜1.5dl/g、好ましくは0.2〜1.0dl/gである。極限粘度〔η〕が上記範囲内にあれば、成形加工性と耐衝撃性のバランスに優れる。本極限粘度は、製造時に用いる連鎖移動剤の種類及び使用量、重合開始剤の種類および使用量、重合温度等を適宜選択することにより調整することができる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物における上記(イ)成分と(ロ)成分の配合割合は、(イ)成分が5〜100質量部に対して(ロ)成分が0〜95質量部であり、熱可塑性樹脂組成物中の上記水素添加ゴム質重合体(II)量は、好ましくは5〜40質量%、更に好ましくは7〜35質量%、特に好ましくは10〜30質量%になるように配合される。水素添加ゴム質重合体(II)量が5質量%未満では軋み音低減性及び耐衝撃性が劣る傾向にあり、一方、40質量%を超えると成形品表面外観性が劣る傾向にある。
本発明の熱可塑性樹脂組成物には、更に軋み音性を向上させる目的から、オレフィン系樹脂(ハ)、低分子量酸化ポリエチレン(ニ)、超高分子量ポリエチレン(ホ)およびポリテトラフルオロエチレン系樹脂(ヘ)から選ばれた少なくとも1種を本発明の熱可塑性樹脂組成物100質量部に対して、0.1〜30質量部の範囲で使用され、好ましくは0.2〜25質量部である。その使用量が0.1質量部未満では軋み音低減性を向上させる効果が得られず、30質量部を超えると耐衝撃性及び成形品表面外観性が劣る。
低分子量酸化ポリエチレン(ニ)を用いる場合、更に好ましくは0.3〜5質量部、特に好ましくは0.3〜3質量部である。超高分子量ポリエチレン(ホ)を用いる場合、更に好ましくは1〜20質量部、特に好ましくは5〜20質量部である。ポリオレフィン系樹脂(ハ)またはポリテトラフルオロエチレン系樹脂(ヘ)を用いる場合、更に好ましくは1〜25質量部、特に好ましくは3〜20質量部である。
ここで使用されるオレフィン形樹脂(ハ)としては、例えば炭素数2〜10のオレフィン系樹脂の少なくとも1種からなるオレフィン系樹脂が挙げられる。このオレフィン系樹脂(ハ)は、単独であるいは2種以上組み合わせて使用することができる。
上記オレフィン系樹脂(ハ)の形成に用いるオレフィン類の例としては、エチレン、及びプロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、3−メチルブテン−1、4−メチルペンテン−1、3−メチルへキセン−1等のα−オレフィン、更にノルボルネン等の環状オレフィン等が挙げられる。これらは単独であるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。また、これらのうち、エチレン、プロピレン、ブテン−1、3−メチルブテン−1、4−メチルペンテン−1およびノルボルネンが好ましい。
オレフィン系樹脂(ハ)の形成において必要に応じて用いることのできる他の単量体としては、4−メチル−1,4−ヘキサジエン、5−メチル−1,4−ヘキサジエン、7−メチル−1,6−オクタジエン、1,9−デカジエン等の非共役ジエン等が挙げられる。
オレフィン系樹脂(ハ)としては、ポリプロピレン、プロピレン・エチレン共重合体等のプロピレン単位を主として含む重合体、ポリエチレン、エチレン・ノルボルネン共重合体が好ましく、これらは単独であるいは2種以上を組み合わせて使用してもよい。尚、上記プロピレン・エチレン共重合体としては、ランダム共重合体、ブロック共重合体等があり何れも使用できる。
また、ポリエチレンとしては、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等の何れのものでも使用できる。
本発明で使用されるポリオレフィン系樹脂としては、重合触媒を脱触したもの、または、酸無水物基、カルボキシル基およびエポキシ基で変性したものを用いることもできる。
オレフィン系樹脂(ハ)の結晶性の有無は問わないが、室温下、X線回折による結晶化度が10%以上であるものを少なくとも1 種用いることが好ましい。
また、オレフィン系樹脂(ハ)のJISK7212に準拠して測定した融点が40℃以上であるものを少なくとも1 種用いることが好ましい。
本発明の(ハ)成分としてポリプロピレン系樹脂を使用する場合、JISK7210:1999(230℃、荷重2.16kg)に準拠して測定したメルトフローレートは、好ましくは0.01〜500g/10分、より好ましくは0.05〜100g/10分であり、ポリエチレン系樹脂を使用する場合は、JISK6922−2(190℃、荷重2.16kg)に準拠して測定したメルトフローレートは、好ましくは0.01〜500g/10分、より好ましくは0.05〜100g/10分であり、特に好ましくは0.1〜60g/10分である。
更に、本発明の目的である軋み音低減効果をより有効に達成するためには、オレフィン系樹脂の中でポリエチレン系樹脂を使用するか、ポリエチレン系樹脂を含むものである。
本発明の熱可塑性樹脂組成物に上記オレフィン系樹脂(ハ)を配合する場合、本熱可塑性樹脂とオレフィン系樹脂との相溶性を向上させる目的から、スチレンを主体とする重合体ブロックとブタジエンを主体とする重合体ブロックからなるブロック共重合体またはその水素化物(チ)を配合することが好ましい。これらのブロック共重合体の構造としては、(水素添加)スチレン−ブタジエン−スチレンのトリブロック共重合体が特に好ましい。
当該(水素添加)ブロック共重合体(チ)は、本発明の熱可塑性樹脂組成物100質量部に対して、好ましくは5〜100質量部、更に好ましくは5〜50質量部の範囲で使用できる。
低分子量酸化ポリエチレン(ニ)としては、カルボン酸基及び/または酸無水物基で変性された数平均分子量(GPC法で測定)が800〜10,000、好ましくは800〜6,000、更に好ましくは1,000〜5,000、特に好ましくは1,200〜4,000のものである。また、酸成分の付加量を表わす酸価は、通常1〜40(mgKOH/g)、好ましくは10〜40(mgKOH/g)、更に好ましくは10〜35(mgKOH/g)、特に好ましくは10〜30(mgKOH/g)である。分子量が800未満では軋み音の改良効果が少なくなり、一方、10,000を超えると耐衝撃性が劣る場合がある。また、酸価が1未満では軋み音の改良効果が少なく、40を超えると成形時にシルバーストリーク等の外観不良を起すことがあり好ましくない。
超高分子量ポリエチレン(ホ)としては、ASTMD4020に準拠して溶融粘度法で測定した平均分子量が40万〜650万のポリエチレンであり、好ましい平均分子量は40万〜350万、更に好ましくは40万〜250万である。本発明の(イ)成分及び( ロ) 成分に配合し溶融混練した場合でも本発明の超高分子量ポリエチレンは未溶融状態で存在することから、形態として粉体のものを用いることが好ましく、コールターカウンター法で測定した平均粒子径は、50μm以下のものを用いることが好ましく、更に好ましくは5〜40μmの範囲のものである。
ポリテトラフルオロエチレン系樹脂(ヘ)としては、通常乾性の潤滑剤として使用されるものである。好ましくは、微粉末状であり、微粉末の粒子径は,パークロルエチレン中に分散させた分散液を光透過法により測定する方法で平均0.1〜100μmのものである。また、ポリテトラフルオロエチレン微粉末の融点は、DSC測定法で320℃以上のものが好ましい。ポリテトラフルオロエチレン微粉末は再凝集しやすいので再凝集し難くするために焼成処理等の処理を施したものもあり、これらも好ましく使用できる。
上記(ヘ)成分は、本発明の熱可塑性樹脂組成物100質量部に対して、好ましくは0.1〜30質量部、更に好ましくは0.3〜5質量部、特に好ましくは0.3〜3質量部の範囲で使用され、0.1部未満では軋み音が低減されず、30質量部を超えると耐衝撃性及び成形品表面外観性が劣る。
シリコーンオイル(ト)は、ポリオルガノシロキサン構造を持つものであれば周知のものを用いることができる。これらには、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル等の未変性シリコーンオイルであってもよいし、ポリオルガノシロキサン構造中の側鎖の一部及び/またはポリオルガノシロキサン構造の片末端部分、または、ポリオルガノシロキサン構造の両末端部分に各種有機基が導入された変性シリコーンオイルであってもよい。上記変性シリコーンオイルとしては、アルキル変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、高級アルコキシ変性シリコーンオイル、高級脂肪酸変性シリコーンオイル、メチルスチリル変性シリコーンオイル、メチル塩素化フェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、アクリル酸変性シリコーンオイル、メタクリル酸変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル等を使用することができる。
尚、これらのシリコーンオイルは、単独であるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明で使用するシリコーンオイル(ト)の23℃における動粘度は、60〜500.000cStが好ましく、更に好ましくは500〜350,000cSt、特に好ましくは1,000〜200,000cStであり、この範囲外では軋み音性が劣り好ましくない。また、シリコーンオイルの動粘度の測定は,ASTMD445−46T(JIS8803でも可)によるウベローデ粘度計により測定されたものである。
上記シリコーンオイル(ト)成分は、本発明の熱可塑性樹脂組成物100質量部に対して、好ましくは0.1〜8質量部であり、更に好ましくは0.5〜5質量部、特に好ましくは2.5〜3.5質量部である。上記(ト)成分の配合量が0.1質量部未満では、軋み音の低減効果が低下する傾向にあり、8質量部を超えると成形品表面外観性及び耐衝撃性が劣る傾向にある、また、本発明の熱可塑性樹脂組成物を製造する際の溶融混練が困難になる場合がある。
本発明の熱可塑性樹脂組成物には、軋み音低減性及び成形品表面外観性を維持したまま、耐衝撃性を向上させることを目的として、ブタジエン系ゴム質重合体ラテックス5〜70質量%(固形分)の存在下に、芳香族ビニル化合物、または、該芳香族ビニル化合物及び芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体からなる単量体成分をグラフト重合させたポリブタジエンゴム系スチレン系樹脂(リ)を配合することができる。
上記(リ)成分は、(イ)成分の水素添加ゴム質重合体(II)/(リ)成分のブタジエン系ゴム質重合体の比率が好ましくは40〜90/60〜10質量%、更に好ましくは50〜88/50〜12質量%の範囲になるように(イ)成分と(リ)成分の配合量を決定する。
本発明の熱可塑性樹脂組成物には、必要に応じて、充填剤、造核剤、滑剤、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、老化防止剤、可塑剤、抗菌剤、防かび剤、着色剤(顔料、染料等)、帯電防止剤等の各種添加剤を、本発明の目的を損なわない範囲で含有することができる。
また、本発明の熱可塑性樹脂組成物には、公知の無機または有機充填材を配合することができる。ここで使用される充填材としは、ガラス繊維、ガラスフレーク、ガラス繊維のミルドファイバー、ガラス粉、ガラスビース、中空ガラスビーズ、炭素繊維、炭素繊維のミルドファイバー、銀、銅、黄銅、鉄等の粉体あるいは繊維状物質、カーボンブラック、錫コート酸化チタン、錫コートシリカ、ニッケルコート炭素繊維、多ルク、炭酸カルシウム、炭酸カルシウムウイスカー、ワラストナイト、マイカ、カオリン、モンモリロナイト、ヘキトライト、酸化亜鉛ウイスカー、チタン酸カリウムウイスカー、ホウ酸アルミニウムウイスカー、板状アルミ、板状シリカ及び有機処理されたスメクタイト、アラミド繊維、フェニール樹脂、ポリエステル繊維等があり、これらは単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
更に、上記充填材の分散性を向上させる目的から、公知のカップリング剤、表面処理、集束剤等で処理したものを用いることができ、公知のカップリング剤、表面処理剤、集束剤等で処理してものを用いることができ、公知のカップリング剤としては、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等がある。
上記無機または有機充填材は、本発明の熱可塑性樹脂組成物100質量部に対して、1〜200質量部の範囲で通常使用される。
更に、本発明の熱可塑性樹脂組成物には、要求される性能に応じて、他の重合体、例えば他のポリオレフィン樹脂、熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂、熱可塑性脂肪族ポリエステル、熱可塑性ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド、ポリアミドエラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリウレタンエラストマー等を適宜配合することができる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、各成分を所定の配合比で、タンブラーミキサーやヘンシェルミキサーなどで混合した後、一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール、フィーダールーダー等の混合機を用いて、適当な条件下で溶融混練して製造することができる。好ましい混練方法は、押出機を用いる方法である。さらに、それぞれの成分を混練するに際しては、それぞれの成分を一括して混練しても、多段、分割配合して混練してもよい。尚、バンバリーミキサー、ニーダー等で混練した後、押出機によりペレット化することもできる。また、充填材のうち繊維状のものは、混練中での切断を防止するためにサイドフィーダー等の添加方法を用いて押出機の途中から供給する方が好ましい。溶融混練温度は、通常180〜300℃の範囲である。
本発明の成形品は、上記の熱可塑性樹脂組成物を成形して得られる。該熱可塑性樹脂組成物からなる本発明の成形品を製造する方法には何等制限はなく、射出成形、射出圧縮成形、ガスアシスト成形、プレス成形、カレンダー成形、Tダイ押出成形、異形押出成形、フィルム成形等の公知の方法により製造することができる。
本発明の成形品が接触する他の部材に特に制限はなく、例えば、本発明のゴム強化スチレン系樹脂を含む熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴム、有機質材料、無機質材料、金属材料等が挙げられる。
ここで熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ABS樹脂、AES樹脂、ASA樹脂、ポリスチレン、耐衝撃性ポリスチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド(PA)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート(PC)、ポリ乳酸等の脂肪族ポリエステル、PC及びまたはPBT/ABS樹脂、PC及びまたはPBT/AES樹脂、PA/ABS樹脂、PA/AES樹脂等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、熱硬化性ポリウレタン等が挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
ゴムとしては、クロロプレンゴム、ポリブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、スチレン・ブタジエン系ブロック共重合体、水素添加スチレン・ブタジエン系ブロック共重合体、スチレン・ イソプレン系ブロック共重合体、水素添加スチレン・ イソプレン系ブロック共重合体等の各種合成ゴム、天然ゴム等が挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
有機質材料としては、例えば、インシュレーションボード、MDF( 中質繊維板) 、ハードボード、ポーティクルボード、ランバーコア、LVL(単板積層板)、OSB(配向性ボード)、PSL(パララム)、WB(ウエハーボード)、硬質繊維板、軟質繊維板、ランバーコア合板、特殊コア−合板、ベニアコア−ベニア板、タップ樹脂を含浸させた紙の積層シート・ 板、( 古) 紙等を砕いた細かい小片・線状体に接着剤を混合して加熱圧縮したボード、各種の木材等が挙げられる。
無機質材料としては、例えば、珪酸カルシウムボード、フレキシブルボード、ホモセメントボード、石膏ボード、シージング石膏ボード、石膏ラスボード、化粧石膏ボード、複合石膏ボード、各種セラミック、ガラス等が挙げられる。
更に、金属材料としては、鉄、アルミニウム、銅、各種の合金等が挙げられる。
上記した本発明の成形品が接触する他の部材において、本発明の目的である軋み音低減の効果が特に大きいものは、上記熱可塑性樹脂、上記熱硬化性樹脂、上記ゴムが好ましく、更に好ましくは、ABS樹脂、AES樹脂、ASA樹脂、及びPCとの組成物である。
本発明の成形品は、他の部材と接触、接合、嵌合する箇所を有する自動車内装用部品、事務用機器、住宅内装用部品等に好適に用いることができる。
本発明の自動車内装用部品は、他の部材と接触し、擦れ合うことにより発生する軋み音を大幅に低減させることが可能ある。さらには、延性破壊することにより、衝突時の安全性に優れる。このような自動車内装部品としてはドアトリム、ドアライニング、ピラーガーニッシュ、コンソール、ドアポケット、ベンチレータ、ダクト、エアコン、メーターバイザー、インパネアッパーガーニッシュ、インパネロアガーニッシュ、A/T インジケーター、オンオフスイッチ類(スライド部、スライドプレート)、グリルフロントデフロスター、グリルサイドデフロスター、リッドクラスター、カバーインストロアー、マスク類(マスクスイッチ、マスクラジオなど)、グローブボックス、ポケット類(ポケットデッキ、ポケットカードなど)、ステアリングホイールホーンパッド、スイッチ部品、カーナビゲーション用外装部品等を挙げることができる。その中でも、自動車用ベンチレーター、自動車用エアコンの板状羽根、バルブシャッター、ルーバー、スイッチ部品、カーナビゲーション用外装部品等として特に好適に用いることができる。
本発明の事務機器用部品は、他の部材と接触し、擦れ合うことにより発生する軋み音を大幅に低減させることが可能である。さらには、延性破壊することにより、衝突等の安全性に優れる。このような事務用機器用の成形品としては、デスクロック部品、デスク引き出し等に好適に用いることができる。
本発明の住宅内装用部品は、他の部材と接触し、擦れ合うことにより発生する軋み音を大幅に低減させることが可能である。さらには、延性破壊することにより、衝突等の安全性に優れる。このような住宅内装用部品としては、シェルフ扉、チェアダンパー、テーブル折りたたみ脚可動部品、扉開閉ダンパー、引き戸レール、カーテンレール等として特に好適に用いることができる。
以下に実施例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明の主旨を超えない限り、本発明はかかる実施例に限定されるものではない、尚、実施例中において部および%は、特に断らない限り質量基準である。
(1)評価方法:
実施例、比較例中の各種測定は、下記の方法に拠った。
(1)ブロック共重合体(I)及び水素添加ゴム質重合体(II)の分析
(1−1)結合芳香族ビニル化合物含量
679cm-1のフェニル基の吸収をもとに、赤外分析法で測定した。
(1−2)ブタジエン(共)重合体のビニル結合含量
赤外分析法を用い、ハンプトン法により算出した。
(1−3)水素添加率
四塩化エチレン溶液を用い、100MHz、 1H−NMRスペクトルから算出した。
(1−4)数平均分子量
トリクロルベンゼン溶媒を用い、135℃におけるゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いてポリスチレン換算で求めた。
(2)成形品の評価
(2−1)軋み音評価ー1:
株式会社日本製鋼所製の射出成形機「 J−100E」 (型式名)を用い、表3に記載の熱可塑性樹脂組成物およびテクノポリマー株式会社製のPC/ABS樹脂「 CK43」 (商品名)からなる、ISOダンベル試験片を230℃で射出成形した。次に、表1に記載の熱可塑性樹脂組成物からなるISO試験片を5枚と、「 CK43」 からなるISOダンベル試験片5枚を交互に重ね合わせ、この両端を手でひねって軋み音の発生状況を評価した。評価は5回行い、下記評価基準に基づいて判定を行った。
◎:5回の評価全てにおいて、軋み音の発生はなかった。
〇:5回の評価全てにおいて、軋み音の発生は僅かであった。
△:5回の評価において、軋み音の発生が顕著な場合が含まれていた。
×:5回の評価全てにおいて、軋み音の発生が顕著であった。
(2−2)軋み音評価ー2:
上記で得た試験片を80℃のギアオーブンに400時間放置した。その試験片を用い、上記(2−1)の軋み音評価ー1と同じ方法で軋み音の発生状況を評価した。
(2−3)耐衝撃性(落錘衝撃強さ):
日精樹脂工業株式会社製の電動射出成形機「 エルジェクトNEX30」 (型式)を用い、表1に記載の熱可塑性樹脂組成物からなる、80mm×55mm×2.4mmの平板型の試験片を230℃で射出成形した。
次に、株式会社島津製作所の島津ハイドロショット・高速パンクチャー衝撃試験機「 HITS−P10」 (型式名)を用い、下記条件で上記試験片を打ち抜いて破壊エネルギー(J)を測定した。
測定温度 :23℃
打ち抜き速度 :5.6mm/s
打ち抜き試験用治具のストライカ先端r:12.7mm
(2−4)成形品表面外観性:
上記落錘衝撃強さ測定用試験片の表面状態を目視観察し、下記判断基準で評価した。
〇:フローマーク等の外観不良がなく良好である。
×:フローマーク等の外観不良が顕著であり外観性が劣る。
(3)(イ)成分
(3−1)製造例1:ブロック共重合体(I)(I−1)
50リットルオートクレーブに脱気・脱水したシクロへキサン25000部、1,3−ブタジエン800部を仕込んだのち、n−ブチルリチウム1.0部を加えて、重合温度50℃で等温重合を行った。転化率がほぼ100%となったのち、テトラヒドロフラン30.0部、1,3−ブタジエン2400部、スチレン200部を添加し、50℃から80℃の昇温重合を行った。重合転化率がほぼ100%となった後、スチレン600部を加え、15分間重合を行った。重合転化率はほぼ100%であった。得られたA−B−Cトリブロック共重合体(I−1)の分子特性を表1に示した。
(3−2)製造例2;水素添加ゴム質重合体(II)(II−1)(I−1の水素添加)
別の容器でチタノセンジクロライド15.0部をシクロヘキサン240部に分散させ、室温でトリエチルアルミニウム20部と反応させた。得られた暗青色の均一な溶液を製造例1で得たポリマー溶液に加え、50℃で、50kg/cm2 の水素圧力下、2時間水素化反応を行った。その後、メタノール・塩酸を用いて脱触及び重合体の沈殿を行った後、2,6−ジ−tert−ブチルカテコールを加えて減圧乾燥を行いA−B−Cトリブロック共重合体(I−1)を水素化反応を行い、水素添加ゴム質重合体(II−1)を得た。分子特性を表1に示した。
(3−3)製造例3;ブロック共重合体(I−2〜7)、水素添加ゴム質重合体(II―2〜7)
上記製造例1においてモノマー組成、重合条件等を変更して表1に示したブロック共重合体(I−2〜7)を得た。その後、これらのブロック共重合体(I−2〜7)を水素添加条件を変えて水素化反応を行い、水素添加ゴム質重合体(II−2〜7)を得た。。分子特性を表1に示した。
Figure 0005977316
(3−4)製造例4;ゴム強化スチレン系樹脂(イ)(イ−1)
リボン型攪拌翼を備えた内容積10リットルのステンレス製オートクレーブに予め均一溶液にした水素添加ゴム質重合体(II−1)を30部、スチレン51部、アクリロニトリル19部、トルエン120部およびtert−ドデシルメルカプタン0.1部を仕込み、攪拌しながら昇温し50℃にて、ベンゾイルパーオキサイド0.5部、ジクミルパーオキサイド0.1部を添加し、更に昇温し、80℃に達した後は80℃一定に制御しながら攪拌回転数を200rpmにて重合反応を行わせた。反応終了後2,2−メチレンビス−4−メチル−6−tert−ブチルフェノール0.2部を添加したのち、反応混合物をオートクレーブより抜き出し、水蒸気蒸留により未反応物と溶媒を留去し細かく粉砕した後、40mmベント付き押出機(220℃、700mmHg真空)にて実質的に揮発分を留去するとともにゴム強化スチレン系樹脂(イ−1)をペレット化した。本ゴム強化スチレン系樹脂(イ−1)のグラフト率は53%、アセトン可溶分の極限粘度〔η〕は0.45dl/gであった。
(3−5)製造例5;ゴム強化スチレン系樹脂(イ)(イ−2)
製造例4で用いた単量体(スチレン、アクリロニトリル)をメチルメタクリレート35部、スチレン35部に代えた以外は、製造例4と同じ方法でゴム強化スチレン系樹脂(イ−2)を得た。本ゴム強化スチレン系樹脂(イ−2)のグラフト率は48%、アセトン可溶分の極限粘度〔η〕は0.32dl/gであった。
(3−6)製造例6;ゴム強化スチレン系樹脂(イ)(イ−3〜イ−8)
製造例4で用いた水素添加ゴム質重合体(II−1)の代わりに、同(II−2)、(II−3)、(II−4)、(II−5)、(II−6)、(II−7)を用いてそれぞれ順にゴム強化スチレン系樹脂(イ−3)、(イ−4)、(イ−5)、(イ−6)、(イ−7)、(イ−8)を得た。それぞれの重合体のグラフト率とアセトン可溶分の極限粘度〔η〕は下記の通りであった。
ゴム強化スチレン系樹脂(イ) グラフト率(%) アセトン可溶分の極限粘度〔η〕
(dl/g)
(イ−3) 50 0.46
(イ−4) 50 0.46
(イ−5) 54 0.48
(イ−6) 50 0.46
(イ−7) 53 0.45
(イ−8) 62 0.47
ゴム強化スチレン系樹脂(イー1)〜(イー8)の構成を表2に示す。
Figure 0005977316
(ロ)成分
(3−1)製造例7;ビニル系重合体(ロー1)(スチレン/アクリロニトリル共重合体)
内容積30リットルのリボン翼を備えたステンレス製オートクレーブを2基連結し、窒素置換した後、1基目の反応容器にスチレン75部、アクリルニトリル25部、トルエン20部を連続的に添加した。分子量調節剤としてtert−ドデシルメルカプタン0.12部およびトルエン5部の溶液、および重合開始剤として、1,1´―アゾビス( シクロへキサン−1−カーボニトリル)0.1部、およびトルエン5部の溶液を溶液を連続的に供給した。1基目の重合温度は110℃にコントロールし、平均滞留時間2.0時間、重合転化率57%であった。得られた重合体溶液は、1基目の反応容器の外部に設けられたポンプによりスチレン、アクリロニトリル、トルエン、分子量調節剤及び重合開始剤の供給量と同量を連続的に取り出し2基目の反応容器に供給した。2基目の反応容器の重合温度は、130℃で行い、重合転化率は75%であった。2基目の反応容器で得られた共重合体溶液は、2軸3段ベント付き押出機を用いて、直接未反応単量体と溶剤を脱揮し、極限粘度〔η〕0.48dl/gのビニル系重合体(ロ−1)を得た。
(3−2)製造例8;ビニル系重合体(ロ−2)(メタクリル酸メチル/スチレン共重合体)
製造例7で用いたスチレン、アクリロニトリルの代わりにスチレン50部、メタクリル酸メチル50部を用いた以外は、製造例7の条件で重合反応を行い極限粘度〔η〕0.46dl/gのビニル系重合体(ロ−2)を得た。
(4)(ハ)成分;オレフィン系樹脂
日本ポリエチレン社製の下記のものを用いた。
(ハ−1);ノバテックHDHJ560(商品名)
高密度ポリエチレン、メルトフローレート7g/10分
(5)(ニ)成分;低分子量酸化ポリエチレン
三洋化成工業社製の下記のものを用いた。
(ニ−1);サンワックスEP−250P(商品名)
酸価20mgKOH/g、平均分子量2000
(6)(ホ)成分;超高分子量ポリエチレン
三井化学社製の下記のものを用いた。
(ホ−1);ミペロンXM−221U(商品名)
平均分子量200万、平均粒径25μm
(7)(ヘ)成分;ポリテトラフルオロエチレン系樹脂
ダイキン工業社製下記のものを用いた。
(ヘ−1);ルブロンL−5(商品名)
平均粒子径約7μm
(8)(ト) 成分;シリコーンオイル
信越シリコーン社製の下記のものを用いた。
(ト−1);KF−96H−1 万cSt(商品名)
ジメチルシリコーンオイル、25℃における動粘度10,000cSt
(9)(チ)成分;水素添加ブロック共重合体
旭化成ケミカルズ社製の下記のものを用いた。
(チ−1);タフテックH1041(商品名)
スチレン/ブタジエン比30/70のスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体の水素添加物、メルトフローレート5.0g/10分〔JISK7210(230℃、荷重2.16kgf)に準拠〕
(10)(リ)成分
(10−1)製造例9;ポリブタジエンゴム系スチレン系樹脂(リ−1)(共役ジエン系ゴム/スチレン/アクリロニトリル共重合体)
攪拌翼を備えた内容積7リットルのガラス製フラスコに窒素気流中で、イオン交換水95部、ロジン酸カリウム0.5部、tert−ドデシルメルカプタン0.1部、ポリブタジエンラテックス(平均粒子径200nm、ゲル含率85%)30部(固形分)、ブタジエン・スチレンランダム重合体ラテックス(平均粒子径600nm、スチレン含量25%)10部(固形分)、スチレン14.6部、アクリロニトリル5.4部を加え、攪拌しながら昇温した。内温が45℃に達した時点で、ピロリン酸ナトリウム0.2部、硫酸第一鉄7水和物0.01部及びブドウ糖0.2部をイオン交換水20部に溶解した溶液を加えた。その後、クメンハイドロパーオキサイド0.07部を加えて重合を開始した。1時間重合させた後、更にイオン交換水50部、ロジン酸カリウム0.7部、スチレン29.2部、アクリロニトリル10.8部、tert−ドデシルメルカプタン0.05部及びクメンハイドロパーオキサイド0.01部を3時間かけて連続的に添加し、更に1時間重合を継続させた後の重合体転化率は98%であった。その後、2,2´−メチレン−ビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)0.2部を添加して重合を完結させた。重合体チ−1のラテックスを硫酸水溶液で凝固、水洗した後、乾燥してポリブタジエンゴム系スチレン系樹脂(リ−1)を得た。
このポリブタジエンゴム系スチレン系樹脂(リ−1)のグラフト率は68%、アセトン可溶分に極限粘度〔η〕は0.45dl/gであった。
実施例1〜17、比較例1〜6
表3記載の配合割合で各構成成分をヘンシェルミキサーにより混合した後、ベント付き二軸押出機(日本製鋼所社製、TEX44、バレル設定温度230℃)を用いて溶融混練し熱可塑性樹脂組成物を得、これをペレット化した。得られたぺレットを十分に乾燥したのち、このペレットを用いて前記方法で試験片を成形し、そして得られた試験片を用いて、前記方法で評価した。評価結果を表3に示した。
Figure 0005977316
表3から明らかなように、実施例1〜17で代表される本発明の熱可塑性樹脂組成物は、本発明の目的とする軋み音が低減され、更に、耐衝撃性と成形品表面外観性をバランスよく備えた成形品を提供する。
これに対して、比較例1は、本発明の(イ)成分において、ゴム種を本発明の特定の水素添加ゴム質重合体(II)の代わりにブタジエン系ゴム質重合体(リ)を使用した例であり、軋み音低減性が劣る。
比較例2は、(イ)成分において、本発明の重合体ブロックAが存在しない水素添加ゴム質重合体(II−3)を用いた例であり表面外観性が劣る。
比較例3は、(イ)成分において、重合体ブロックBのポリブタジエン成分中の1,2ビニル量が多く本発明の範囲外である水素添加ゴム質重合体(II−4)を用いた例であり軋み音低減性が劣る。
比較例4は、(イ)成分において、重合体ブロックBのポリブタジエン成分中の1,2ビニル量が少なく本発明の範囲外である水素添加ゴム質重合体(II−5)を用い例であり耐衝撃性が劣る。
比較例5は、(イ)成分において、重合体ブロックCのポリブタジエン中の1,2ビニル量が多く本発明の範囲外である水素添加ゴム質重合体(II−6)を用いた例であり軋み音低減性が劣る。
比較例6は、水素添加ブロック共重合体の水素添加率が低く本発明の範囲外である水素添加ゴム質重合体(II−7)を用いた例であり軋み音低減性が劣る。
実施例18
図1に示すように、成形品Aとして、実施例1の熱可塑性樹脂組成物からなり、底部1と立ち上り部2とからなるT字状部品と、他の成形品Bとして、テクノポリマー製のPC/ABS「CK43」(商品名)からなり、底部3と、上記立ち上り部2を密に挟み付ける2個の立ち上り部4、4とからなる挟着部品とを作製し、両者を80℃のギアオーブンに200時間放置した後、T字状部品の立ち上り部2を挟着部品の2個の立ち上り部4、4の間に挟み付けるように組み付け、矢示したように摺動させて軋み音の発生の有無を調べた。その結果、軋み音の発生は認められなかった。
比較例7、8
成形品Aとして、T字状部品の熱可塑性樹脂組成物を比較例1、5の熱可塑性樹脂組成物にそれぞれ変更した他は、実施例18と同様にして軋み音の発生の有無を調べた。その結果、いずれの場合も軋み音の発生が認められた。
以上から明らかなように、本発明の熱可塑性樹脂組成物及びそれからなる成形品は、他の部材と接触、接合、嵌合する箇所を有する自動車内装用部品、事務用機器、住宅内装用部品等に好適であることがわかる。
本発明によれぱ、部材が擦れ合うときに発生する軋み音が著しく低減され、かつ高温下に長時間置かれた場合においても軋み音低減効果が低下せずに維持され、さらには耐衝撃性に優れた熱可塑性樹脂組成物及びそれからなる成形品を提供することができ、他の部材と接触、接合、嵌合する箇所を有する自動車内装部品、事務用機器、住宅内装用部品等に好適に用いることができる。自動車内装部品としては、特に自動車用ベンチレーター等に好適である。
1 底部
2 立ち上り部
3 底部
4 立ち上り部

Claims (6)

  1. 下記の(イ)成分5〜60質量部と(ロ)成分40〜95質量部を含有してなり、該(イ)成分と該(ロ)成分の合計が100質量部である熱可塑性樹脂組成物に、(ハ)〜(ト)成分から選ばれた少なくとも1種を前記熱可塑性樹脂組成物100質量部に対して0.1〜30質量部配合してなることを特徴とする、軋み音を低減した熱可塑性樹脂組成物:
    (イ)芳香族ビニル化合物が90質量%以上の重合体ブロックA、
    1,2−ビニル結合含量が25〜70%のブタジエンと芳香族ビニル化合物の重合体ブロックB、及び
    1,2−ビニル結合含量が25%未満のブタジエンの重合体ブロックCを
    それぞれ1個以上有するブロック共重合体(I)のオレフィン性不飽和結合の80%以上を水素添加してなる水素添加ゴム質重合体(II)の存在下に、
    芳香族ビニル化合物、または、芳香族ビニル化合物及び該芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル系単量体からなる単量体(a)をグラフト重合してなるゴム強化スチレン系樹脂、
    (ロ)芳香族ビニル化合物と、シアン化ビニル化合物又は(メタ)アクリル酸エステルを含有するビニル系単量体(b)を重合してなるビニル系重合体。
    (ハ)オレフィン系樹脂(但し、低分子量酸化ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンを除く。)、(ニ)低分子量酸化ポリエチレン、(ホ)超高分子量ポリエチレン、(ヘ)ポリテトラフルオロエチレン系樹脂、(ト)シリコーンオイルから選ばれた少なくとも1種。
  2. 更に、ポリブタジエンゴム系スチレン系樹脂(リ)を配合してなり、(イ)成分の水素添加ゴム質重合体(II)/(リ)成分のブタジエン系ゴム質重合体の比率が40〜90/60〜10質量%であることを特徴とする、請求項1記載の軋み音を低減した熱可塑性樹脂組成物。
  3. (ハ)のオレフィン系樹脂とともに、(チ)(水素添加)スチレン−ブタジエン−スチレンのトリブロック共重合体を熱可塑性樹脂組成物100質量部に対して5〜100質量部配合してなることを特徴とする請求項1又は2記載の軋み音を低減した熱可塑性樹脂組成物。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物からなることを特徴とする、軋み音を低減した成形品。
  5. 自動車内装部品、スイッチ部品、事務機器用部品、デスク用ロック部品、住宅用内装部品、又は室内扉の開閉ダンパー部品であることを特徴とする、請求項4記載の軋み音を低減した成形品。
  6. 自動車内装部品が自動車用ベンチレーター、自動車用エアコンの板状羽根、バルブシャッター、ルーバー、スイッチ部品、又はカーナビゲーション用外装部品であることを特徴とする、請求項5記載の軋み音を低減した成形品。
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