JP6625919B2 - 熱可塑性エラストマー組成物 - Google Patents
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Description
〔1〕 スチレン系ブロック共重合体Aと、該スチレン系ブロック共重合体A 100質量部に対して1〜100質量部の木質フィラーBを含有し、A硬度が20〜95である、熱可塑性エラストマー組成物、
〔2〕 前記〔1〕記載の熱可塑性エラストマー組成物からなる成形体、並びに
〔3〕 前記〔1〕記載の熱可塑性エラストマー組成物と非極性樹脂とが融着してなる複合成形体
に関する。
また、本発明の熱可塑性エラストマー組成物に好適な粒径の木質フィラーを得る方法としては、木材チップクラッシャーやハンマークラッシャー等の公知の粉砕方法で粉砕した木質材料を、振動篩や、気流分級機等の分級方法によって分級する方法を挙げることができる。粉砕方法の排出口にスクリーンメッシュを設置して粗大粒子を除く方法も分級方法の一種として機能するが、さらに好ましいのは、2種類の篩を用いて、上限の目開きを有する篩を通過したもので、下限の目開きを有する篩は通過せず篩上に残ったものを用いる分級方法であり、粗大粒子が除かれると共に、小さすぎて組成物の溶融粘度を上昇させる微粒子をカットできる点が好ましい。
〔スチレン系単量体単位の含有量〕
核磁気共鳴装置(ドイツ国BRUKER社製、DPX-400)によって、プロトンNMR測定を行い、スチレンの特性基の定量を行うことによってスチレン及び/又はスチレン誘導体の含有量を決定する。
以下の測定条件で、ゲルパーミエーションクロマトグラフにより、ポリスチレン換算で分子量を測定し、重量平均分子量を求める。
・ポンプ:JASCO(日本分光株式会社)製、PU-980
・カラムオーブン:昭和電工株式会社製、AO-50
・検出器:日立製、RI(示差屈折計)検出器 L-3300
・カラム種類:昭和電工株式会社製「K-805L(8.0×300mm)」及び「K-804L(8.0×300mm)」各1本を直列使用
・カラム温度:40℃
・ガードカラム:K-G(4.6×10mm)
・溶離液:クロロホルム
・溶離液流量:1.0ml/min
・試料濃度:約1mg/ml
・試料溶液ろ過:ポリテトラフルオロエチレン製0.45μm孔径ディスポーザブルフィルタ
・検量線用標準試料:昭和電工株式会社製ポリスチレン
〔平均粒径〕
キーエンス社製のレーザーマイクロスコープVK-9700を用い、ガラス板上に分散した木質フィラーの拡大像を撮影し、任意に選んだ100個の粒子の画像解析により、一定方向に測長した粒径を球形近似して、体積基準のメジアン径を算出し、平均粒径とする。この方法はフェレー法として従来から知られている粒径の解析方法である。
〔動粘度〕
JIS Z 8803に従って、40℃の温度で測定する。
〔メルトマスフローレイト(MFR)〕
ASTM D1238に準拠して、230℃、荷重21.2Nの条件で測定する。
(1) 熱可塑性エラストマー組成物の作製
軟化剤以外の表6に示す材料をドライブレンドし、これに軟化剤を含浸させて混合物を作製した。その後、混合物を下記の条件で、押出機で溶融混合して、ストランドに押出し、冷水中で冷却しつつカッターによって、直径3mm程度、長さ3mm程度に切断し、熱可塑性エラストマー組成物のペレットを製造した。
押出機:B-40mm ベントタイプ単軸押出機(商品名、石中製作所製)
L/D:37
回転速度:100r/min
ペレットを、下記の条件でプレス成形し、厚さ2mm×幅125mm×長さ125mmのプレート状のプレス成形体を作製した。
プレス成形機:42ton加熱冷却二段油圧成形機100MSIII-10E(商品名、東邦マシナリー(株)製)
加熱圧力:5MPa
加熱時間:2分
冷却圧力:5MPa
冷却時間:2分
尿素系樹脂(アイカ工業社製、UN-830J)100質量部、小麦粉27質量部、水16質量部、及び硬化剤(アイカ工業社製、UH-10)1質量部を混合し、接着剤混合物を得た。
得られた接着剤混合物80質量部と、コルク粒(体積基準メジアン径:0.8mm)100質量部とをよく混合した後、厚さ10mm、125mm角の金型に詰めて90℃、5MPaで2分間プレス成形し、その後2分間冷却して取り出したものを、カッターでスライスして、中心部から、厚さ2mm、125mm角のコルクシートを切り出した。
プレス成形体又はコルクシートを雰囲気温度23℃で24時間静置したものを用い、JIS K 6253で規定される方法に準拠してデュロメータA硬度を測定した。
プレス成形体又はコルクシートを用い、ASTM D1238に準拠して、190℃、荷重2.16kgの条件で測定した。
JIS K7125に規定のフェルト面を有するSUS製の錘すべり片(200g)を使用し、プレス成形体及びコルクシートの摩擦係数を測定した。
具体的には、図1に示すように、底面に63mm四方のフェルト面1を有する接触面積40cm2の錘すべり片2を、100mm/minの速度で、シート試料3上で矢印方向に移動させ、フェルト面1とシート試料3の表面との間の静摩擦係数と動摩擦係数を測定した。
なお、摩擦係数の測定方法として一般的なJIS K7125の規定では、図2に示すように、接触面積40cm2の錘すべり片2の63mm四方のフェルト面1を厚さ0.5mm以下のシート試料3にあてて、相手材4上で、錘すべり片2とシート試料3とを同時に矢印方向に100mm/minの速度で移動させ、シート試料3と相手材4との間の摩擦係数を測定する。従って、本実施例での測定方法とJIS K7125の規定の測定方法では、摩擦係数の測定部が異なる。
両者の測定方法の相違点を明確にするために、図1では、フェルト面1とシート試料3との間に、図2では、シート試料3と相手材4との間に、それぞれ間隙を設けているが、実際には、上記説明の通り、互いに接触している。
プレス成形体又はコルクシートを雰囲気温度23℃で24時間静置した後、表面を目視により観察するとともに指で触り、以下の評価基準に従って、表面ベタツキ性を評価した。
<評価基準>
◎:目視ではぬれ光沢はなく、表面がさらっとして貼りつき感がない。
○:目視ではぬれ光沢はなく、指で触ると貼りつきはしないが若干ねばり感がある。
△:目視ではぬれ光沢はないが、指で触ると貼りつくようなタックがある。
×:表面にぬれ光沢があって、指で触ると貼りつくようなタックがある。
ホモポリプロピレン(サンアロマー社製、PM870A)の射出成型プレート(厚さ2mm×幅25mm×長さ125mm)に、長さの一端から40mmまでの間にPTFEテープを巻いたものを金型内にインサートしておき、実施例1〜6及び比較例2、3で得られたペレットを、インサート体を含む全体で厚さ6mm×幅25mm×長さ125mmのサイズとなる金型に230℃で射出成形して、融着試験片(複合成形体)を作製した。
また、比較例1のコルクシートについては、厚さ2mm、125mm角のコルクシートから厚さ2mm×幅25mm×長さ125mmの短冊状のシートを切り出し、長さの一端から40mmまでの間にPTFEテープを巻いたものを金型内にインサートしておき、ホモポリプロピレン(サンアロマー社製、PM870A)を、インサート体を含む全体で厚さ6mm×幅25mm×長さ125mmのサイズとなる金型に230℃で射出成型して融着試験片を作製した。
得られた融着試験片において、容易に剥離可能なPTFEテープ部分をつかみしろとして用い、下記の引張試験を行った。
厚さ2mmのインサート部材(基材層)とその上に成形された厚さ4mmの表皮材層とをそれぞれつかみ具でつかみ、JIS K 6854に準拠した方法により、雰囲気温度23℃で表皮材層と基材層とを180°方向に50mm/minで引張試験を行い、表皮材層と基材層の剥離強度(N/25mm)を測定した。
一方、実施例1と比較例2、実施例2と比較例3との対比により、熱可塑性エラストマー組成物にコルクを配合することにより、摩擦係数が大きくなっており、その傾向は、実施例1においてより顕著に現れていることが分かる。
実施例1は、柔軟性を高める観点からパラフィンオイルが多めに配合されており、コルクを配合していない比較例2ではベタツキが発生していることから、コルクの配合によりベタツキが抑制される効果があることが分かる。
実施例2は、パラフィンオイルが少なく硬めの組成であり、もともと実施例1に比べるとベタツキは小さいが、比較例3と対比すると、コルクの配合により、ベタツキが抑制されていることが分かる。
実施例3は、実施例2においてコルクを多めに配合した組成であるが、溶融混合では状態が安定するまでにやや時間がかかった他、摩擦係数上昇の効果が若干弱く、実施例4は、実施例2においてパラフィンオイルを高粘度タイプのものに変更したものであるが、摩擦係数は実施例2の同等まで上昇していることが分かる。
実施例5、6のように、パラフィンオイル又はポリプロピレンを配合していない組成では流動性が低下するため、MFRが大きく、流動性の高いスチレン系ブロック共重合体を組み合わせることで、成形性を補っているが、実施例5は、PPを配合していないため、PP融着力が若干低く、また、スチレン系ブロック共重合体の分子量が低いため、耐オイルブリード性は高分子量のスチレン系ブロック共重合体を用いる他の実施例よりも若干低くなり、成形品表面を指触すると、ベタツキとはいえないが、若干粘り感があった。実施例6は、オイルを含まないため、成形品表面の粘り感はないが、コルク含量が同程度の実施例3に比べて、溶融混合の状態が安定するまでにさらに時間がかかった。
2 錘すべり片
3 シート試料
4 相手材
Claims (4)
- スチレン系ブロック共重合体Aと、該スチレン系ブロック共重合体A 100質量部に対して1〜60質量部の木質フィラーBを含有し、A硬度が20〜95である、熱可塑性エラストマー組成物と、非極性樹脂とが融着してなる複合成形体。
- 木質フィラーBがコルクである、請求項1記載の複合成形体。
- さらに、軟化剤Cを、スチレン系ブロック共重合体A 100質量部に対して1〜200質量部含む、請求項1又は2記載の複合成形体。
- さらに、ポリオレフィン樹脂Dを、スチレン系ブロック共重合体A 100質量部に対して1〜150質量部含む、請求項1〜3いずれか記載の複合成形体。
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