JP6792522B2 - 柔らかい触感の熱可塑性エラストマー組成物及びその成形体 - Google Patents
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Description
(1)オレフィン系熱可塑性エラストマー(A)80〜99重量部と、スチレン系熱可塑性エラストマー(B)20〜1重量部と(成分(A)及び(B)の合計量は100重量部である)、シリコーン系滑剤(C)0.1〜6重量部とを含む組成物であり、JIS K6253に準拠するタイプA硬度(瞬間値)45から70で、かつJIS K7120に準拠する230℃、10kg荷重におけるメルトフローレートが40g/10分以上である熱可塑性エラストマー組成物であって、該成分(A)が下記(i)〜(iii)を満たし、該成分(B)が下記(iv)〜(v)を満たし、該成分(C)が下記(vi)を満たすことを特徴とする熱可塑性エラストマー組成物。
(i)JIS K6253に準拠するタイプA硬度(瞬間値)((b)ペルオキシド分解型オレフィン系プラスチックを含有する高分子量シリコーンマスターバッチを使用する場合は、当該マスターバッチと混合する前のタイプA硬度(瞬間値))40から70;
(ii)熱可塑性エラストマー組成物中に含まれる(b)ペルオキシド分解型オレフィン系プラスチックの含有量が該成分(A)全体(熱可塑性エラストマー組成物中に含まれるすべての(b)ペルオキシド分解型オレフィン系プラスチックを含む)の10〜23重量部である(該成分(A)全体を100重量部とする);
(iii)JIS K7120に準拠する230℃、10kg荷重におけるメルトフローレート((b)ペルオキシド分解型オレフィン系プラスチックを含有する高分子量シリコーンマスターバッチを使用する場合は、当該マスターバッチと混合する前のメルトフローレート)が40g/10分以上である;
(iv)JIS K6253に準拠するタイプA硬度(瞬間値)60以下;
(v)スチレン含有量が15wt%以下である;
(vi)(c−1)動粘度5000mm2/s未満のシリコーンオイルと(c−2)高分子量シリコーン(シリコーンガム)からなる;
(2)前記(1)に記載の熱可塑性エラストマー組成物を成形して得られる熱可塑性エラストマー成形体。
(3)前記(2)に記載の熱可塑性エラストマー成形体をポリオレフィン系樹脂基材と積層してなる複合成形体。
(4)前記(2)に記載の熱可塑性エラストマー成形体を用いた自動車内装部品。
(5)前記(3)に記載の複合成形体を用いた自動車内装部品。
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、オレフィン系熱可塑性エラストマー(A)、スチレン系熱可塑性エラストマー(B)及びシリコーン系滑剤(C)を含有している。
本発明で用いられるオレフィン系熱可塑性エラストマー(A)としては、特に制限はなく、例えば従来公知のポリオレフィン系の完全又は部分架橋熱可塑性エラストマーが用いられる。
(1)(a)ペルオキシド架橋型オレフィン系共重合体ゴムと、(b)ペルオキシド分解型オレフィン系プラスチックとからなる混合物、又は(a)ペルオキシド架橋型オレフィン系共重合体ゴムと、(b)ペルオキシド分解型オレフィン系プラスチックと、(c)ペルオキシド非架橋型ゴム状物質及び/又は(d)鉱物油系軟化剤とからなる混合物を、有機ペルオキシドの存在下に動的に熱処理して得られた、部分的に架橋された熱可塑性エラストマー、
(2)(a)ペルオキシド架橋型オレフィン系共重合体ゴムと、(b)ペルオキシド分解型オレフィン系プラスチックと、(c)ペルオキシド非架橋型ゴム状物質及び/又は(d)鉱物油系軟化剤とからなる混合物を、有機ペルオキシドの存在下に動的に熱処理して得られた架橋されたゴム組成物に、(e)オレフィン系プラスチックを均一に配合せしめた、部分的に架橋された熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
(1)エチレン・α−オレフィン共重合体ゴム
[エチレン/α−オレフィン(モル比)=約95/5〜50/50]
(2)エチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴム
[エチレン/α−オレフィン(モル比)=約95/5〜50/50]
前記のα−オレフィンとしては、具体的には、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン等が挙げられる。
(1)プロピレン単独重合体
(2)プロピレンと10モル%以下の他のα−オレフィンとのランダム共重合体
(3)プロピレンと30モル%以下の他のα−オレフィンとのブロック共重合体
(4)1−ブテン単独重合体
(5)1−ブテンと10モル%以下の他のα−オレフィンとのランダム共重合体
(6)4−メチル−1−ペンテン単独重合体
(7)4−メチル−1−ペンテンと20モル%以下の他のα−オレフィンとのランダム共重合体
本発明で用いられるスチレン系熱可塑性エラストマー(B)としては、具体的には、スチレン・イソプレンブロック共重合体、スチレン・イソプレンブロック共重合体の水添物(SEP)、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体の水添物(SEPS;ポリスチレン・ポリエチレン/プロピレン・ポリスチレンブロック共重合体)、スチレン・ブタジエン共重合体、スチレン・ブタジエンブロック共重合体の水添物(SEBS;ポリスチレン・ポリエチレン/ブチレン・ポリスチレンブロック共重合体)等が挙げられ、より具体的には、セプトン[クラレ(株)製]、EARNESTON[クラレプラスチック(株)製]、ハイブラー(HYBRAR)[クラレ(株)製]、クレイトン(KRATON)、クレイトンG[Kraton Polymer社製]、ユーロプレンSOLT[Versalis社製]、JSR−TR、JSR−SIS[JSR(株)製]、クインタック[日本ゼオン(株)製]、タフテック[旭化成工業(株)製](以上商品名)等が挙げられる。
本発明の熱可塑性エラストマー組成物に、滑剤としてシリコーン系滑剤を添加することにより、本発明の熱可塑性エラストマー組成物を成形して得られる熱可塑性エラストマー成形体の表面触感に滑性が加わり、良好な触感となる。
[ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)の測定条件]
機器 :東ソー株式会社製HLC−8120
カラム :Polymer Laboratories製PL 10u Mixed B(7.5mm I.D×30cm×2)
検出器 :示差屈折率検出器(RI/内蔵)
溶媒 :トルエン(特級)
温度 :40℃
流速 :1.0mL/分
注入量 :110μL
濃度 :0.1重量%
較正試料:単分散ポリスチレン
較正法 :ポリスチレン換算
なお、マスターバッチ中の高分子量シリコーン(シリコーンガム)のGPC測定は、予めマスターバッチに、例えば下記処理を行って、高分子量シリコーン(シリコーンガム)とポリプロピレンとに分離した後、得られた高分子量シリコーン(シリコーンガム)について測定することにより行うことができる。
はじめに、試料(マスターバッチ)を0.05g秤量し、0.1g/L BHT(ジブチルヒドロキシトルエン)添加キシレン10mLを加えた後、125℃で60分攪拌してマスターバッチを溶解させる。マスターバッチが全溶したことを目視で確認した後、溶液を室温で3時間程度静置して、液中に結晶性ポリプロピレンを析出させる。この結晶が析出した溶液を住友電工製Fluoropore FP−100(1μm)を用いて吸引ろ過し、キシレン3mLで洗浄して、CXS(キシレン可溶部、高分子量シリコーン(シリコーンガム))とCXIS(キシレン不可溶部、ポリプロピレン)とに分離する。CXSを室温の窒素ブローにより予備乾固した後、60℃で真空乾燥する。真空乾燥は重量減少が認められなくなるまで行う。真空乾燥後のCXS分を用いてGPC測定を行う。
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、JIS K6253に準拠するタイプA硬度(瞬間値)が45から70であることが必要である。前記タイプA硬度(瞬間値)が70を超えると、柔軟性が低く、得られた成形品の触感が低下し、一方、45未満であると、柔軟性が強すぎてベタツキを感じたり、表面の滑性が低くなり触感が低下する。前記タイプA硬度(瞬間値)は、好ましくは47〜68、更に好ましくは50〜66である。
(1)エチレン単独重合体(製法は、低圧法、高圧法のいずれでもよい)
(2)エチレンと、10モル%以下の他のα−オレフィン又は酢酸ビニル、エチルアクリレート等のビニルモノマーとの共重合体
(3)プロピレン単独重合体
(4)プロピレンと10モル%以下の他のα−オレフィンとのランダム共重合体
(5)プロピレンと30モル%以下の他のα−オレフィンとのブロック共重合体
(6)1−ブテン単独重合体
(7)1−ブテンと10モル%以下の他のα−オレフィンとのランダム共重合体
(8)4−メチル−1−ペンテン単独重合体
(9)4−メチル−1−ペンテンと20モル%以下の他のα−オレフィンとのランダム共重合体
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、種々公知の成形方法、具体的には、例えば、射出成形、押出成形、プレス成形、カレンダー成形、中空成形等の各種の成形方法により、熱可塑性エラストマー成形体とすることができる。更に、前記成形方法で得られたシートなど成形体を熱成形などで二次加工することができる。
本発明の熱可塑性エラストマー成形体は特にその使用用途を限定されるものではないが、例えば、自動車用部品など種々公知の用途に好適である。
本発明の熱可塑性エラストマー成形体の使用しえる自動車部品としては、自動車内装部品があり、例えば、インストルメントパネル、コンソールボックス、センターコンソール、グローブボックス、オープントレイ、カップホルダー、ダイヤルつまみ、スイッチカバー等を例示でき、中でも本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、射出成形性に優れるため、射出成形で得られる成形品が特に好ましい。
以下において実施した物性の測定方法及び評価方法は次のとおりである。
メルトフローレートは、JIS K7120に準拠して、230℃で10kgfの荷重にて測定した。
JIS K6253に準拠して、厚さ2mmのプレスシートを用い、厚み6mm(厚み2mm片の3枚重ね)の積層されたシートを用いてショアーA硬度計により測定した。ショアーA硬度については、測定直後の値(瞬間値)を求めた。
滑剤成分が多い場合や混練が不十分な場合は、射出成形時に滑剤が分離して表層剥離が起きる可能性があるため、得られた射出成形品を外観観察し、表層剥離が起きているか、いないかを評価した。
○ 成形品に表層剥離現象はなく良好
× ゲート付近で表層剥離があり
得られた射出成形品で外観にフローマークが見られるか評価した。
○ 成形品にフローマークが見られず良好な状態
△ 成形品の一部でフローマークが目立つ、又は、全体的に薄くフローマークが見える
× フローマークが顕著に見える
得られた射出成形品に指先を軽く接触させ、指を上に持ち上げた際に指が材料にくっついてひっぱられるかを下記の基準で評価した。
○ 指から材料がすぐに離れ、くっつき感がない
△ 指の持ち上げ初期のみ材料が指にくっつく
× 指を持ち上げた際に、指全体が材料にくっついたままになる
得られた射出成形品の表面に指を横方向に滑らして触った際に下記の基準で評価した。○ 触った際に指に成形品表面が引っ掛からず、滑らかに滑る
△ 触った際に指に成形品表面が若干引っ掛かるが、指を横方向に動かすには抵抗感がない
× 触った際に指が成形品表面に引っ掛かり、指を横方向に動かすのに抵抗感がある
得られた射出成形品の表面を指で押した際に下記の基準で評価した。
○ 良好(ソフト感あり)
△ やや不良(やや硬質)
× 不良(硬質感あり)
得られた射出成形品(試験用角板、厚み3mm)にて、JIS L0849に準拠して、摩擦試験機 II 形(学振形)を用いて、白綿布を摩耗子に取り付け、試験荷重200g、試験速度毎分30回往復、往復回数100回で染色堅牢度試験を実施した。試験後の角板表面を目視観察し、下記の基準で評価した。
○ 傷がほとんど認められないもの
△ 傷が認められるもの
× 深い傷が認められるもの
得られた射出成形品を、130℃のオーブン中でクリップにて吊るし、100時間経過までに自重で千切れかどうかを評価した。
○ 千切れず
△ クリップ跡がつくが千切れず
× クリップ部でつぶれ千切れる
(成形材料)
(1)オレフィン系熱可塑性エラストマー(A)
(1−1):オレフィン系熱可塑性エラストマー(TPV−1)
ペルオキシド架橋型オレフィン系共重合体ゴムとしてエチレン・プロピレン・ジエン共重合体ゴム:商品名 三井EPT(商標)3072EPM(三井化学社製)77重量部、ペルオキシド分解型オレフィン系プラスチックとしてホモポリプロピレン:商品名 プライムポリプロ(商標)J105G(プライムポリマー製)23重量部、軟化剤としてパラフィン系プロセスオイル:商品名 ダイアナプロセスオイルPW−100(出光興産製)45重量部を、予め密閉式混合機[神戸製鋼(株)ミクストロンBB16]で混合し、シーティングロールに通しシート状にした後、朋来鉄工社製ペレタイザーにより角ペレットを製造した。
ペルオキシド架橋型オレフィン系共重合体ゴムとしてエチレン・プロピレン・ジエン共重合体ゴム:商品名 三井EPT(商標)3072EPM(三井化学社製)75重量部、ペルオキシド分解型オレフィン系プラスチックとしてホモポリプロピレン:商品名 プライムポリプロ(商標)J105G(プライムポリマー製)15重量部、ペルオキシド非架橋型ゴム状物質としてブチルゴム:商品名 IIR065(エクソンモービルケミカル社製、不飽和度:0.8モル%、ムーニー粘度ML(1+8)125℃:32)10重量部、軟化剤としてパラフィン系プロセスオイル:商品名 ダイアナプロセスオイルPW−100(出光興産製)20重量部を、予め密閉式混合機[神戸製鋼(株)ミクストロンBB16]で混合し、シーティングロールに通しシート状にした後、朋来鉄工社製ペレタイザーにより角ペレットを製造した。
ペルオキシド架橋型オレフィン系共重合体ゴムとしてエチレン・プロピレン・ジエン共重合体ゴム:商品名 三井EPT(商標)3072EPM(三井化学社製)80重量部、ペルオキシド分解型オレフィン系プラスチックとしてホモポリプロピレン:商品名 プライムポリプロ(商標)J105G(プライムポリマー製)20重量部、軟化剤としてパラフィン系プロセスオイル:商品名 ダイアナプロセスオイルPW−100(出光興産製)50重量部を、予め密閉式混合機[神戸製鋼(株)ミクストロンBB16]で混合し、シーティングロールに通しシート状にした後、朋来鉄工社製ペレタイザーにより角ペレットを製造した。
ペルオキシド架橋型オレフィン系共重合体ゴムとしてエチレン・プロピレン・ジエン共重合体ゴム:商品名 三井EPT(商標)3072EPM(三井化学社製)70重量部、ペルオキシド分解型オレフィン系プラスチックとしてホモプロピレン:商品名 プライムポリプロ(商標)J105G(プライムポリマー製)30重量部、軟化剤としてパラフィン系プロセスオイル:商品名 ダイアナプロセスオイルPW−100(出光興産製)20重量部を、予め密閉式混合機[神戸製鋼(株)ミクストロンBB16]で混合し、シーティングロールに通しシート状にした後、朋来鉄工社製ペレタイザーにより角ペレットを製造した。
ペルオキシド架橋型オレフィン系共重合体ゴムとしてエチレン・プロピレン・ジエン共重合体ゴム:商品名 三井EPT(商標)X−3042E(三井化学社製)87重量部、ペルオキシド分解型オレフィン系プラスチックとしてホモポリプロピレン:商品名 プライムポリプロ(商標)J105G(プライムポリマー製)13重量部、軟化剤としてパラフィン系プロセスオイル:商品名 ダイアナプロセスオイルPW−100(出光興産製)50重量部を、予め密閉式混合機[神戸製鋼(株)ミクストロンBB16]で混合し、シーティングロールに通しシート状にした後、朋来鉄工社製ペレタイザーにより角ペレットを製造した。
(2−1):スチレン系熱可塑性エラストマー(St−1)
商品名 セプトン(商標)2063(クラレ製):JIS K6253に準拠するショアーA硬度:36、スチレン含有量13wt%
(2−2):スチレン系熱可塑性エラストマー(St−2)
商品名 タフテック(商標)H1062(旭化成ケミカルズ製):JIS K6253に準拠するショアーA硬度:67、スチレン含有量18wt%
(c−1)動粘度5000mm2/s未満のシリコーンオイル
(3−1):シリコーンオイル[東レ・ダウコーニング社製、SH200(3000mm2/s,商標)]
(3−2):シリコーンオイル[東レ・ダウコーニング社製、SH200(100mm2/s,商標)]
(c−2)高分子量シリコーン(シリコーンガム)
(3−3):高分子量シリコーン(シリコーンガム)50重量%とポリプロピレン50重量%とからなるマスターバッチ(東レ・ダウコーニング社製、BY27−001、シリコーン含有量50重量%)
各材料を表1に記載した量で、それぞれ秤量し、各材料の混合物100重量部に対して、耐熱安定剤としてフェノール系酸化防止剤(イルガノックス1010、BASF社製)0.1重量部と、耐候安定剤としてジアゾ系耐候安定剤(チヌビン326、BASF社)0.1重量部とをヘンシェルミキサーで充分に混合し、押出機(品番 KTX−46、神戸製鋼(株)製)にて200℃で1時間当たり60kgの処理速度で混練を行い、熱可塑性エラストマー組成物のペレットを得た。
Claims (5)
- オレフィン系熱可塑性エラストマー(A)80〜99重量部と、スチレン系熱可塑性エラストマー(B)20〜1重量部と(成分(A)及び(B)の合計量は100重量部である)、シリコーン系滑剤(C)0.1〜6重量部とを含む組成物であり、JIS K6253に準拠するタイプA硬度(瞬間値)45から70で、かつJIS K7120に準拠する230℃、10kg荷重におけるメルトフローレートが40g/10分以上である熱可塑性エラストマー組成物であって、該成分(A)が下記(i)〜(iii)を満たし、該成分(B)が下記(iv)〜(v)を満たし、該成分(C)が下記(vi)を満たすことを特徴とする熱可塑性エラストマー組成物。
(i)JIS K6253に準拠するタイプA硬度(瞬間値)((b)ペルオキシド分解型オレフィン系プラスチックを含有する高分子量シリコーンマスターバッチを使用する場合は、当該マスターバッチと混合する前のタイプA硬度(瞬間値))40から70;
(ii)熱可塑性エラストマー組成物中に含まれる(b)ペルオキシド分解型オレフィン系プラスチックの含有量が該成分(A)全体(熱可塑性エラストマー組成物中に含まれるすべての(b)ペルオキシド分解型オレフィン系プラスチックを含む)の10〜23重量部である(該成分(A)全体を100重量部とする);
(iii)JIS K7120に準拠する230℃、10kg荷重におけるメルトフローレート((b)ペルオキシド分解型オレフィン系プラスチックを含有する高分子量シリコーンマスターバッチを使用する場合は、当該マスターバッチと混合する前のメルトフローレート)が40g/10分以上である;
(iv)JIS K6253に準拠するタイプA硬度(瞬間値)60以下;
(v)スチレン含有量が15wt%以下である;
(vi)(c−1)動粘度5000mm2/s未満のシリコーンオイルと(c−2)高分子量シリコーン(シリコーンガム)のみからなる; - 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得られる熱可塑性エラストマー成形体。
- 請求項2に記載の熱可塑性エラストマー成形体をポリオレフィン系樹脂基材と積層してなる複合成形体。
- 請求項2に記載の熱可塑性エラストマー成形体を用いた自動車内装部品。
- 請求項3に記載の複合成形体を用いた自動車内装部品。
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