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WO1999029775A1 - Composition d'elastomere thermoplastique, poudre, pastilles et articles moules - Google Patents

Composition d'elastomere thermoplastique, poudre, pastilles et articles moules Download PDF

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Publication number
WO1999029775A1
WO1999029775A1 PCT/JP1998/005563 JP9805563W WO9929775A1 WO 1999029775 A1 WO1999029775 A1 WO 1999029775A1 JP 9805563 W JP9805563 W JP 9805563W WO 9929775 A1 WO9929775 A1 WO 9929775A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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thermoplastic elastomer
molded article
elastomer composition
powder
weight
Prior art date
Application number
PCT/JP1998/005563
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hiroyuki Sugimoto
Yoshihiro Nakatsuji
Susumu Ejiri
Original Assignee
Sumitomo Chemical Company, Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Company, Limited filed Critical Sumitomo Chemical Company, Limited
Priority to EP98959135A priority Critical patent/EP1041111A1/en
Priority to US09/581,131 priority patent/US6399200B1/en
Priority to KR1020007005873A priority patent/KR20010032600A/ko
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    • Y10T428/31928Ester, halide or nitrile of addition polymer

Definitions

  • the present invention relates to thermoplastic elastomer compositions, powders, pellets and molded articles
  • the present invention provides a thermoplastic elastomer composition which is excellent in powder moldability and cold resistance and provides a molded article of a thermoplastic elastomer field which is not easily whitened even when bent.
  • the present invention relates to a powder, a pellet, and a molded product obtained by using the same.
  • a sheet-shaped molded body having a complex uneven pattern such as leather grain or stitch on the surface has been used as a skin material for interior parts of automobiles.
  • a molded article obtained by powder-forming a powder obtained by pulverizing an olefin-based thermoplastic elastomer has been proposed as an alternative to the conventional molded article of a vinyl chloride resin (for example, See Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Hei 3-3-195979 and Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 3-199589 /).
  • a molded article obtained by powder molding a powder obtained by pulverizing such a thermoplastic elastomer has problems such as insufficient cold resistance and whitening resistance when bent.
  • the molded body when used as a skin material of an instrument panel with a built-in airbag, at a low temperature (130 to ⁇ 40 ° C.) and a very fast deployment speed (1 to 10 Om / sec), It is necessary not to break brittlely. If the cold resistance is insufficient, the airbag will not deploy correctly in the event of a collision, but there is the danger that fragments of the skin material will be scattered on the driver's face and the like, causing injury.
  • the molded body is When the molded article is taken out of the mold, when the molded article is preformed before bonding the molded article to a substrate, there is a problem that the bent portion of the molded article is easily whitened.
  • thermoplastic elastomer composition in which a bent portion of the molded article is less likely to whiten and a molded article thereof have been proposed (see WO 0/972200911). ).
  • WO 0/972200911 a thermoplastic elastomer composition in which a bent portion of the molded article is less likely to whiten and a molded article thereof have been proposed.
  • the whitening resistance when folded was sufficient, the cold resistance was still insufficient. Disclosure of the invention
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a thermoplastic elastomer composition which is excellent in powder moldability and cold resistance, and which gives a thermoplastic elastomer molded article which is not easily whitened even when bent.
  • Another object of the present invention is to provide a pellet and a molded article obtained by using a thermoplastic elastomer composition.
  • the first invention of the present invention contains the following (A), (B-1) and (B-2), and (B-1) And (B-2) have a total content of 10 to 250 parts by weight, a complex dynamic viscosity ⁇ ? * (1) at 250 ° C. of 1.5 ⁇ 10 5 Boyes or less, and a Newtonian viscosity index ⁇
  • the present invention relates to a thermoplastic elastomer composition having a value of 0.67 or less.
  • thermoplastic elastomer composition of the first invention t an (5—Temperature dependence curve obtained by solid viscoelasticity measurement of the composition obtained by kneading with (—), in the temperature range of 70 ° C to 30 ° C ( A conjugated thermoplastic elastomer or its hydrogenated product that gives a new single t and peak at a temperature different from both the tan (5 peak temperature of A) and the tanc5 peak temperature of (B-2) Further, a second invention of the present invention relates to a powder comprising the thermoplastic elastomer composition of the first invention.
  • a third invention of the present invention comprises the thermoplastic elastomer composition of the first invention, and has a complex dynamic viscosity at 250 ° C. of 7 * (1) of not more than 5 ⁇ 10 4 boise.
  • the present invention also relates to a pellet made of a thermoplastic elastomer composition having a Newtonian viscosity index n of 0.28 or less.
  • a fourth invention of the present invention relates to a molded product obtained by powder-forming a powder or a pellet comprising the thermoplastic elastomer composition of the second and third inventions.
  • Component (A) of the present invention is a polyolefin resin, and is at least one selected from homopolymers or copolymers of one or more olefins having high crystallinity.
  • the olefins include ethylene, propylene, and 1 —Olefin having 2 to 8 carbon atoms, such as —butene, 1—hexene, and 1—octene.
  • the crystallinity of (A) is preferably at least 50%.
  • Examples of (A) include polyethylene, polypropylene, poly (1-butene), and copolymers of propylene with other monoolefins (eg, 1-butene).
  • thermoplastic elastomer composition of the present invention can provide a molded article having excellent heat resistance and flexibility. Is preferred.
  • a copolymer obtained by copolymerizing two or more monomers selected from ethylene and an ⁇ -olefin having 3 to 8 carbon atoms in two or more stages can also be used.
  • a copolymer obtained by homopolymerizing propylene in the first step and copolymerizing propylene with ethylene or a non-propylene olefin in the second step can be used.
  • JIS K-72 of (A) is used from the viewpoint of the strength of the obtained molded article.
  • Melt mouth opening rate (MFR) measured at 16 kgf is usually 20 to 500 g / 10 min, preferably 50 to 300 g / 10 min, particularly preferably 100 Within the range of ⁇ 300 g / 10 minutes.
  • the component (B-1) of the present invention has a tan (5-temperature dependency curve) obtained by a solid viscoelasticity measurement of a composition obtained by kneading with (A), and has a temperature of — ⁇ 0 to 30 ° C.
  • the component (B-2) of the present invention has a temperature of from 170 to 30 ° C. in a t and temperature dependence curve obtained by a solid viscoelasticity measurement of a composition obtained by kneading with (A).
  • a conjugated-gen-based thermoplastic that is a rubbery polymer that gives a new single tanc5 peak at a temperature different from both the t and peak temperatures of (A) and the t an (5 peak temperatures) of (B-2) Elastomer or its hydrogenated product.
  • conjugated-gen-based thermoplastic elastomer or its hydrogenated product belongs to (B-1) or (B-2) can be determined in advance by kneading with (A) and measuring solid viscoelasticity. it can.
  • conjugated-gen-based thermoplastic elastomers (B-1) and (B-2) or hydrogenated products thereof include conjugated-based rubber-based polymers and hydrogenated conjugated-based rubber-based polymers.
  • the conjugated gen-based rubbery polymer is a conjugated gen-based polymer rubber or a conjugated gen-based copolymer rubber.
  • the conjugated polymer rubber is a polymer rubber obtained by polymerizing or co-polymerizing at least one kind of conjugated gene.
  • the conjugated gen include conjugated genes having 4 to 8 carbon atoms such as butadiene, isoprene, pentane, and 2,3-dimethylbutadiene.
  • conjugated diene polymers include polybutadiene, polyisoprene, and polybutadiene.
  • the conjugated gen-based copolymer rubber is a copolymer rubber of the same conjugated gen and a monomer other than the conjugated gen.
  • the monomer other than the conjugated diene include a vinyl aromatic compound, a vinyl ester compound, an ethylenically unsaturated carboxylic acid ester compound, and a vinyl nitrile compound. Among them, a vinyl aromatic compound is preferable.
  • the 1- or 2-position of the vinyl group may be substituted with an alkyl group such as a methyl group.
  • the vinyl aromatic compound include a vinyl aromatic compound having 8 to 12 carbon atoms such as styrene, p-methylstyrene and ⁇ -methylstyrene.
  • Examples of the vinyl ester compound include vinyl acetate.
  • Examples of the ethylenically unsaturated carboxylic acid ester compound include methyl methyl acrylate, ethyl methacrylate, methyl acrylate, butyl acrylate and the like.
  • Examples of the vinyl nitrile compound include acrylonitrile and methacrylonitrile.
  • conjugated copolymer rubbers examples include butadiene-styrene copolymer rubber, isoprene-styrene copolymer rubber, butadiene-isoprene-styrene copolymer rubber, and butadiene- ⁇ -methylstyrene copolymer rubber.
  • Conjugated divinyl ether copolymer rubber conjugated divinyl ester compound copolymer rubber such as butadiene-vinyl acetate copolymer, butadiene methacrylic acid copolymer rubber, bushyn-acrylic acid
  • conjugated gen-ethylenically unsaturated carboxylic acid ester copolymer rubbers such as methyl copolymer and conjugated gen-vinyl nitrile compound copolymer rubbers such as butyl-acrylonitrile copolymer.
  • the hydrogenated conjugated rubber is a conjugated polymer rubber or a conjugated copolymer.
  • Examples of the hydrogenated conjugated diene rubber include the hydrogenated conjugated diene rubber described above. can give.
  • Such rubbery polymers are disclosed, for example, in JP-A-2-36244, JP-A-3-72512, JP-A-7-118335, JP-A-56-38338, and JP-A-61-60739. It can be easily manufactured by the method described in Japanese Patent Publication No.
  • the conjugated diene copolymer rubber or hydrogenated conjugated diene copolymer rubber has a content of monomer units other than conjugated diene of 50% by weight or less, preferably 20% by weight or less. It is preferable in that a molded article having excellent flexibility can be obtained.
  • the molded article obtained by molding the thermoplastic elastomer composition tends to whiten and crumble when bent.
  • (B-1) is a hydrogenated conjugated gen having a side chain having 2 or more carbon atoms based on the total number of hydrogenated conjugated gen units.
  • the ratio of the number of units depends on the type of the conjugated diene monomer used in the polymerization, but is usually less than 50%, preferably 10 to 45%, more preferably 20 to 40%. . Such a ratio can be determined by 1 H-NMR measurement.
  • thermoplastic elastomer composition of the present invention has a property of forming a domain in the amorphous phase of (A) in a unit of several zm or more by a transmission electron microscope (TEM). ).
  • (B-2) is a hydrogenated conjugated gen having a side chain having 2 or more carbon atoms based on the total number of hydrogenated conjugated units.
  • the ratio of the number of units depends on the type of the conjugated diene monomer used in the polymerization, but is usually 50% or more, preferably 60 to 95%, more preferably 70 to 90%. .
  • the ratio is determined by iH-NMR measurement.
  • thermoplastic elastomer composition of the present invention has a property of being finely dispersed in the amorphous phase of (A) in a unit of several tens of nanometers by a transmission electron microscope (TEM). Is observed by
  • (B-1) is the t and temperature dependence curve obtained by the solid viscoelasticity measurement of the composition obtained by kneading with (A). an (5 peaks are given. This behavior does not depend on the kneading strength of (B-1) and (A).
  • (B-2) has a ta-temperature dependence curve obtained by solid viscoelasticity measurement of a composition obtained by kneading with (A), and has a temperature range of 70 to 30 ° C.
  • a rubbery polymer characterized by giving a new single ta ⁇ ⁇ peak at a temperature different from both the t and peak temperature of (A) and the tan 3 peak temperature of (B-2).
  • the peak temperature of the new t and peak may be different from the t and peak temperature of (A) and the t and peak temperature of (B-2), but it is usually higher than the peak temperature of the olefin resin. On the low temperature side.
  • (B-2) Since (B-2) has the property of dispersing extremely well in the amorphous phase of (A), if kneading is performed at a relatively low kneading strength of shear rate IX 10 2 / sec or higher, The above behavior is observed.
  • the solid viscoelasticity measurement can be performed using a usual solid viscoelasticity measuring device.
  • a rubbery polymer having the above specific properties in combination as (B-1) and (B-2) it is possible to give, for the first time, a molded article which is excellent in cold resistance and hardly whitens even when bent. The effect described above can be realized.
  • the MFR of (B-1) and (B-2) is preferably 2 g / 10 min or more, more preferably 5 g / l 0 min or more, particularly preferably 1 Og / 10 min or more. It is preferable that a molded article having excellent appearance and strength can be obtained when the thermoplastic elastomer composition of the present invention is powder-molded to produce a molded article. No upper limit, but usually It is less than 300 g / 10 minutes.
  • thermoplastic elastomer composition of the present invention contains the above (A), (B-1) and (B-2), and contains (B-1) and (B-1) based on 100 parts by weight of (A).
  • the total content of (B-2) is 10 to 250 parts by weight, preferably 40 to 200 parts by weight. If the total amount of (B-1) and (B-2) is too small, the flexibility of the obtained molded body is inferior, while if it is too large, the obtained molded body becomes sticky.
  • the weight ratio of (B-1) to (B-2) is usually 5: 95-95: 5, preferably 10: 90-90: 10. If the content of (B-1) is too small, the obtained molded product may have poor cold resistance, while if the content of (B-1) is too large, the obtained molded product has poor fold wrinkle whitening resistance. There are cases.
  • thermoplastic elastomer composition of the present invention comprises, in addition to the essential components (A), (B-1) and (B-2), an ethylene-olefin copolymer rubber (C). May be included.
  • (C) a thermoplastic elastomer composition having excellent cost performance is provided without deteriorating cold resistance and whitening resistance upon bending in the present invention.
  • Ethylene / ⁇ -olefin copolymer rubber (C) is a copolymer of ethylene and haloolefin, a copolymer of ethylene, chisane refine and non-conjugated gen, etc., and has almost crystallinity. It is a polymer that does not have a polymer or a polymer that has a crystallinity of less than 50%.
  • one-year-old olefins include olefins having 3 to 10 carbon atoms, such as propylene, 1-butene, and 3-methyl-1-butene, and noncycloconjugated dicyclopentene and 5-ethylidene-2-ene.
  • Examples thereof include non-conjugated gens having 5 to 15 carbon atoms such as norbornene, 1,4-hexadiene, 1,5-cyclooctadiene and 2-methylene-15-norbornene.
  • Examples of the ethylene-vinyl-olefin copolymer rubber include ethylene-propylene copolymer rubber, ethylene'1-butene copolymer rubber, and ethylene'propylene-5-ethylidene-2-norbornene copolymer rubber. United rubber (hereinafter referred to as "EPDM") I do. ). Such an ethylene-only-refined copolymer rubber may be crosslinked.
  • the content of monoolefin units in the ethylene-olefin copolymer rubber is preferably within a range from 5 to 40% by weight, and more preferably from 10 to 35% by weight. Is 60 to 95% by weight, preferably 65 to 90% by weight.
  • the content of the unit and ethylene unit can be determined by 13 C-NMR method or infrared absorption spectroscopy.
  • the muffin viscosity ⁇ ML 1 + 4 (100 ° C) ⁇ of the olefin copolymer rubber measured at 100 ° C according to ASTM D-927-57T is preferably 10 to 350, more preferably Preferably it is in the range of 15-300.
  • the amount of (C) is not more than 250 parts by weight, preferably 20 to 200 parts by weight, per 100 parts by weight of (A). If the amount of (C) is excessive, the obtained molded article may have a sticky feeling.
  • thermoplastic elastomer composition of the present invention requires a complex dynamic viscosity at 250 ° C. of 77 * (1) to be 1.5 ⁇ 10 5 poise or less from the viewpoint of moldability.
  • the complex dynamic viscosity at 250 ° C of 7 * (1) is 1 X 102 to 8 X 10 from the viewpoint of moldability. It is preferably 4 poise, and more preferably 3 ⁇ 10 2 to 5 ⁇ 10 3 boise.
  • the molding is performed. From the viewpoint of processability, it is necessary that the complex dynamic viscosity at 250 ° C. 7? * (1) is not more than 5 ⁇ 10 4 vois, preferably 1 ⁇ 102 to 3 ⁇ 103 vois, more preferably 3 ⁇ 10 3 voi.
  • X 102 ⁇ 2 X 10 It is three boys.
  • the complex dynamic viscosity 77 * ( ⁇ ) is calculated using the storage elastic modulus G, ( ⁇ ) and the loss elastic modulus G "( ⁇ ) at a temperature of 250 ° C and an oscillation frequency of ⁇ , using the following formula (1)
  • V * (l) exceeds the above upper limit, the melt fluidity of the thermoplastic elastomer composition is inferior, and the molding method having a low shear rate during molding, such as a powder molding method, is usually 1 second or less. Therefore, it tends to be difficult to produce a molded body.
  • the thermoplastic elastomer composition of the present invention has a Newtonian viscosity index n of 0.67 or less, preferably 0.01 to 0.35, more preferably 0.03 to 0.25.
  • the Newtonian viscosity index n is 0.28 or less, preferably 0.01 to 0.25, and more preferably 0.03 to 0.20.
  • n ⁇ logog7 * (1)-log o7 * (100) ⁇ / 2 (2)
  • thermoplastic elastomer composition of the present invention examples include the following methods. That is, (A), (B-1) and (B-2), and if necessary, (C) may be melt-kneaded. In addition, (A), (B-1) and (B-2), and if necessary, (C) all or some of these components After selective kneading or dynamic crosslinking, it can also be produced by melt-kneading components not selected.
  • thermoplastic elastomer composition of the present invention in which (A) and / or (C) is cross-linked intra- and / or inter-molecularly usually comprises dynamically cross-linking (A) and (C).
  • (B-1) and (B-2) are further added and kneaded, whereby the compound can be produced.
  • a single-screw extruder, a twin-screw extruder, or the like can be used for kneading these rubbery polymers.
  • the various additives described below may be compounded, for example, by using (A), (B-1), (B-2) or (C) in which these additives are previously mixed, or by using the above components. This can be achieved by blending during kneading or dynamic crosslinking.
  • the dynamic crosslinking of the kneaded mixture can be performed, for example, by kneading the kneaded mixture and a crosslinking agent under heating.
  • a crosslinking agent an organic peroxide such as 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxyno) hexane, dicumyl peroxide is usually used.
  • the cross-linking agent is used in a total of 100 parts by weight of the components to be cross-linked of (A), (B-1), (B-2) and, if necessary, (C), and usually 1 part by weight or less. It is preferably used in the range of 0.1 to 0.8 part by weight, more preferably 0.2 to 0.6 part by weight.
  • thermoplastic elastomer composition that gives a molded article having excellent heat resistance is obtained by performing dynamic cross-linking in the presence of a cross-linking aid such as a bismaleimide compound. be able to.
  • the amount of the organic peroxide used is determined by the sum of (A), (B-1), (B-2) and, if necessary, (C) the components to be crosslinked.
  • the amount is usually 0.8 parts by weight or less, preferably 0.2 to 0.8 parts by weight, more preferably 0.4 to 0.6 parts by weight, per 100 parts by weight.
  • the amount of crosslinking aid used is usually 1.5 parts per 100 parts by weight of (A;), (B-1), (B-2) and, if necessary, (C). Parts by weight or less, preferably 0.2 to 1 part by weight, more preferably 0.4 to 0.8 part by weight.
  • Crosslinking The auxiliaries are preferably added before the addition of the cross-linking agent, and are usually added when the above-mentioned components to be cross-linked are preliminarily kneaded.
  • Crosslinking of (A), (B-1), (B-2) and (C) is carried out by uniaxially heating the components to be crosslinked, the crosslinking agent and, if necessary, the crosslinking assistant. It can be carried out by kneading with heating using an extruder or a twin-screw extruder, for example, in a temperature range of 150 to 250 ° C.
  • thermoplastic elastomer composition of the present invention can contain a crosslinked product of any type.
  • the thermoplastic elastomer composition of the present invention may be, for example, a mineral oil-based softener, a phenol-based, sulphite-based, phenylalkane-based, phosphite-based, amine-based or amide-based heat stabilizer, or aging. It may contain additives such as an inhibitor, a weathering stabilizer, an antistatic agent, a lubricant such as metal soap and wax, an internally added release agent such as a methylpolysiloxane compound and a silicone compound, and a coloring pigment.
  • a mineral oil-based softener a phenol-based, sulphite-based, phenylalkane-based, phosphite-based, amine-based or amide-based heat stabilizer, or aging. It may contain additives such as an inhibitor, a weathering stabilizer, an antistatic agent, a lubricant such as metal soap and wax, an internally added release agent such as a methyl
  • copolymer rubbers of propylene and polyolefins having 4 or more carbon atoms natural rubber, butyl rubber, chloroprene rubber, epichlorohydrin rubber, rubbery polymers such as acrylic rubber, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene
  • rubbery polymers such as acrylic rubber, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene
  • Other polymer components such as vinyl acetate acetate and its saponified product, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ethylene-glycidyl methacrylate vinyl acetate copolymer, ethylene-glycidyl methacrylate-vinyl acetate copolymer May be contained within a range that does not impair the object of the present invention.
  • additives and other polymer components may be used by being previously contained in (A), (B-1), (B-2), and (C), and may be used in the above kneading or dynamic crosslinking. At that time, or after that, it may be blended by kneading or the like.
  • the mineral oil-based softener is preferably used because a thermoplastic elastomer composition containing the same is excellent in melt fluidity and can give a molded article having excellent flexibility.
  • the use of the oil-extended olefin-based copolymer rubber in which the mineral oil-based softener is contained in advance in (C) facilitates the above-mentioned kneading and dynamic crosslinking.
  • thermoplastic elastomer composition of the present invention that satisfies the physical properties indicated by the complex dynamic viscosity and the Newtonian viscosity index, the degree of kneading and the degree of the dynamic cross-linking described above,
  • the type and amount of each component constituting the elastomer composition, the type and amount of the cross-linking agent or cross-linking aid in dynamic cross-linking, the type and amount of additive, and the like are appropriately selected.
  • the shear rate in kneading and dynamic crosslinking greatly affects the above physical properties, and it is preferable to perform kneading and dynamic crosslinking at a shear rate of 1 ⁇ 10 3 / sec or more.
  • thermoplastic elastomer composition of the present invention can be processed into molded articles of various sizes and shapes by various molding methods other than the powder molding method.
  • a molded article obtained from the thermoplastic elastomer composition of the present invention has excellent cold resistance and is hardly whitened even when bent.
  • the thermoplastic elastomer composition of the present invention can be molded from its melt, for example, the above-mentioned melt-kneaded product, into various molded articles by, for example, a press molding method, an injection molding method, or an extrusion molding method. it can.
  • the shape and size of the molded body are not particularly limited.
  • a powder or pellet of the thermoplastic elastomer composition of the present invention may be powder-molded. It can be processed into a molded article such as a sheet or a film by a powder molding method.
  • thermoplastic elastomer composition As a method for pulverizing the thermoplastic elastomer composition, there is a freeze pulverization method.
  • the freeze-pulverization method preferably comprises the thermoplastic elastomer composition having a temperature equal to or lower than its glass transition temperature. More specifically, it is a method of cooling to ⁇ 70 ° C. or less, more preferably to ⁇ 90 ° C. or less, and pulverizing while keeping the cooling state. If the thermoplastic elastomer composition is pulverized at a temperature higher than its glass transition temperature, the powder obtained has an irregular particle size, and powder molding tends to be difficult.
  • thermoplastic elastomer composition in order to pulverize the thermoplastic elastomer composition while keeping it in a cooled state, it is preferable to pulverize by a method with high pulverization efficiency and low heat generation, for example, mechanical pulverization using an impact pulverizer such as a ball mill.
  • the law is used.
  • the powder of the thermoplastic elastomer composition in this method is usually sized to pass through a Tyler standard sieve of 24 mesh (mesh size of 700 x 700 mm), preferably 28 mesh (mesh). It is a size that passes through the opening 590 jumx 590 jum).
  • the powder of the thermoplastic elastomer composition obtained by such a mechanical pulverization method has a cohesive property, and when powder slush molding is performed after long-term storage, the molded product may have underfilling and pinholes. Therefore, it is possible to improve the cohesion by adding a fine powder such as a powder pigment having a particle size of about 30 m or less, an inorganic substance such as alumina or silica (Japanese Patent Application Laid-Open No. H5-155005). Gazette).
  • the average sphere-equivalent particle diameter is 1.2 mm or less, and the bulk specific gravity is 0.38.
  • the sphere-equivalent average particle diameter of the pellet is defined as the diameter of a sphere having the same volume as the average volume of the pellet.
  • the average volume (V) of the pellets is calculated by calculating the total weight (W) of 100 pellets of the thermoplastic elastomer composition taken out at random, the density (D) of the thermoplastic elastomer composition, and the average
  • the volume (V) is defined by the following equation.
  • V W / D
  • it is not more than 1.2 mm, preferably 0.15 mm to 1.0 mm. If the sphere-equivalent average particle size exceeds 1.2 mm, heat fusion between the pellets during powder molding becomes insufficient, and pinholes and underfills are generated in the obtained molded product.
  • the bulk specific gravity is a value calculated from the weight of 100 ml of the pellet of the thermoplastic elastomer composition supplied from the bulk specific gravity measurement funnel to the bulk specific gravity measurement container in accordance with JISK-6721. And is usually 0.38 to 0.65, preferably 0.42 to 0.65. If the bulk specific gravity is less than 0.38, depending on the inner surface shape of the mold, the pellets will not adhere sufficiently to the mold surface during powder molding, and pinholes or missing parts will be formed on the molded body. And the appearance tends to be poor.
  • the above pellets can be produced by various methods as described below.
  • Freezing and pulverization-one solvent treatment method A thermoplastic elastomer composition is cooled to a glass transition temperature or lower (usually ⁇ 70 ° C. or lower, preferably 190 ° C. or lower) and pulverized. Next, the powder produced by the above-mentioned freeze-pulverization method is mixed with a thermoplastic elastomer composition in a solvent having poor compatibility with the thermoplastic elastomer composition in the presence of a dispersant and an emulsifier. As described above, preferably, the mixture is stirred at a temperature 30 to 50 ° C. higher than the melting temperature, and then cooled (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-280226).
  • Strand cutting method A molten thermoplastic elastomer composition is extruded from a die into the air to form strands, which are cooled and cut (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-149,747). ).
  • Die-face cutting method Cutting while extruding molten thermoplastic elastomer composition from a die into water.
  • the solvent for example, ethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, etc.
  • the solvent for example, ethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, etc.
  • the dispersant for example, ethylene-acrylic acid copolymer, carboxylic anhydride, titanium oxide and the like are usually 5 to 20 parts by weight, preferably 10 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of the thermoplastic elastomer composition. Used in the range.
  • emulsifier examples include polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyethylene glycol monolaurate, sorbitan tristearate, etc., usually 3 to 15 parts by weight, preferably 5 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of the thermoplastic elastomer composition. Used in the range of 10 parts by weight.
  • the discharge diameter of the die is usually in the range of 0.1 to 3 mm, preferably in the range of 0.2 to 2 mm.
  • the discharge rate of the thermoplastic elastomer composition per discharge port of the die is usually in the range of 0.1 to 5 kg / hour, preferably 0.5 to 3 kg / hour.
  • the take-off speed of the strand is usually in the range from 1 to 100 m / min, preferably from 5 to 50 m / min.
  • the cooled strand is usually cut to 1.4 mm or less, preferably 0.3 to 1.2 mm.
  • the discharge opening diameter of the die is usually in the range of 0.1 to 3 mm, preferably 0.2 to 2 mm.
  • the discharge rate of the thermoplastic elastomer composition per discharge port of the die is usually in the range of 0.1 to 5 kg / hour, preferably 0.5 to 3 kg / hour.
  • the temperature of the water is usually in the range of 30-70 ° C, preferably 40-60 ° C.
  • Powders or pellets of the above-mentioned thermoplastic elastomer composition are prepared by various powder molding methods such as powder slush molding method, fluid immersion method, electrostatic coating method, powder spraying method, powder rotational molding method, press molding method, and extrusion. It can be applied to molding methods, injection molding methods and the like.
  • the powder slush molding method is performed as follows. First, the powder or pellet of the thermoplastic elastomer composition is placed on a molding surface of a mold heated to a temperature not lower than the melting temperature of the composition, usually from 160 to 300 ° C, and preferably from 210 to 270 ° C. Supply.
  • the powder or pellet is heated on the molding surface for a predetermined period of time, and at least the powder or pellet whose surface has been melted is fused together. Let After the predetermined time has elapsed, the unfused powder or pellet is recovered. If necessary, the mold on which the molten thermoplastic elastomer composition is placed is further heated. Then, the mold is cooled, and the sheet formed thereon is removed from the mold. In such a method, the mold is heated by, for example, a gas heating furnace method, a heating medium oil circulation method, a dipping method in heating medium oil or hot fluidized sand, a high-frequency induction heating method, or the like. The heating time for heat-sealing the powder or pellet of the thermoplastic elastomer composition is appropriately selected according to the size and thickness of the target molded article.
  • the molded article of the present invention obtained from the thermoplastic elastomer composition powder or pellet of the present invention is free from defects such as underfill and pinholes, has excellent moldability, is excellent in cold resistance, and is whitened even when bent. It has the characteristic that it is difficult.
  • the powder or pellets of the thermoplastic elastomer composition of the present invention containing a foaming agent may be used in various molding methods, such as a powder molding method, a press molding method, an extrusion molding method or an injection molding method.
  • a foam molded article having excellent properties can be produced.
  • the thermoplastic elastomer powder or pellet of the present invention containing a foaming agent is powder-molded and further foamed to produce a foamed molded article.
  • the foaming agent may be contained in the powder or pellet in advance, or may be coated on the surface of the powder or pellet by a rotary mixer such as a Henschel mixer.
  • a pyrolytic foaming agent As the foaming agent, a pyrolytic foaming agent is usually used.
  • pyrolytic foaming agents include azodicarbonamide, azo compounds such as 2,2,1-azobisisobutyronitrile, diazodiaminobenzene, benzenesulfonylhydrazide, benzene-1.
  • thermoplastic elastomer composition of the present invention may contain a foaming aid and a cell regulator together with the foaming agent.
  • a molded article obtained by molding the thermoplastic elastomer composition of the present invention is useful as a skin material, but a two-layer molded article in which a foam layer is laminated on one surface side is used as the skin material. Is also good.
  • a two-layer molded body can be integrally manufactured by a powder molding method (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-4733, etc.), or a separately produced foam is bonded to the molded body obtained above. It can also be manufactured by a method of bonding with an agent or the like.
  • a mold which may have a complicated pattern on its molding surface is heated to a temperature not lower than the melting temperature of the thermoplastic elastomer composition, and The powder or pellet of the above-mentioned thermoplastic elastomer composition is supplied onto the molding surface of the mold, and the powder or pellet is thermally fused to each other to obtain a sheet-like melt on the molding surface.
  • Excessive powder or pellets that have not been heat-sealed are removed, and then a powder or pellet of a thermoplastic polymer composition containing a foaming agent is supplied on the sheet-like molten material, and the powder or pellets are separated from each other.
  • non-foamed layers may be the same or different.
  • foaming agent examples include the same pyrolytic foaming agents as described above.
  • polymer component in the thermoplastic polymer composition containing such a foaming agent examples include vinyl chloride. Nylon-based luster, polyolefin, and olefin-based thermoplastic elastomers.
  • a thermoplastic polymer composition containing a foaming agent a polyethylene-based foamable composition used in JP-A-7-228720 can also be used.
  • a polyurethane foam can be used as the foam layer.
  • the adhesiveness between the thermoplastic elastomer composition of the present invention and polyurethane tends to be inferior
  • the adhesive is usually applied by pre-treating the adhesive surface of the molded body with a polymer such as chlorinated polyethylene. Performance can be improved.
  • the polyurethane foam is fixed at a predetermined position with a predetermined gap between the molded article and a core material described later, and a mixture of polyol and polyisocyanate is injected into the gap, and the polyurethane foam is pressurized. It is molded by foaming.
  • Such a molded article or a two-layer molded article is suitable as a skin material laminated on a thermoplastic resin core material.
  • the molded article is a multilayer molded article in which a thermoplastic resin core material is laminated on one surface side.
  • the two-layer molded article can be used for a multilayer molded article in which a thermoplastic resin core material is laminated on the foam layer side.
  • thermoplastic resin in the thermoplastic resin core material for example, a thermoplastic resin such as polyolefin such as polypropylene and polyethylene, and an ABS (acrylonitrile-butadiene styrene copolymer) resin is used. Among them, polyolefins such as polypropylene are preferably used.
  • Such a multilayer molded article is, for example, a method of supplying a thermoplastic resin melt to one surface side of the molded article and applying pressure, or a method of supplying a thermoplastic resin melt to the foam layer side of a two-layer molded article and applying pressure. Can be easily manufactured.
  • thermoplastic resin melt is a thermoplastic resin that is heated to a temperature higher than its melting temperature and is in a molten state.
  • the supply of the thermoplastic resin melt may be performed before the pressurization, or may be performed simultaneously with the pressurization.
  • the pressing may be performed using a mold or the like, or may be performed by the supply pressure of the thermoplastic resin melt.
  • Examples of such a molding method include an injection molding method, a low-pressure injection molding method, and a low-pressure compression molding method.
  • the opening and closing directions of the two dies are not particularly limited, and may be upward and downward, or may be horizontal.
  • the powder molded die is placed on the molding surface of the molded product or the two-layer molded product. It can also be used as one of the molds in the production of the multilayer molded body while holding it. According to this method, the molded article or the two-layer molded article onto which the pattern of the mold has been transferred is supplied between the molds without being separated from the mold. The desired multilayer molded body can be obtained without breaking down.
  • the thermoplastic resin melt may be supplied after the completion of the mold clamping of both the dies, but a multilayer molded body having a small displacement of the molded body or the two-layer molded body as the skin material and an improved degree of pattern transfer is obtained. In view of this, it is preferable to clamp both dies while supplying or after supplying both dies while they are not closed.
  • the method for supplying the thermoplastic resin melt is not particularly limited.
  • the thermoplastic resin melt can be supplied from a resin passage provided in one of the molds facing the molded product or the two-layer molded product.
  • the supply nose of the molten resin may be inserted between both molds to supply the molten resin, and thereafter, the supply nose may be retracted out of the system to close both the molds.
  • a pair of male and female dies in which the outer peripheral surface of one die and the inner peripheral surface of the other die can slide can be used.
  • a multilayer molded body having an extra skin material at its ends can be obtained.
  • a lot of this extra skin material By folding back the back surface of the layer molded body, a multilayer molded body whose end is covered with the skin material layer can be obtained.
  • thermoplastic elastomer composition and the molded article were evaluated by the following methods.
  • a 1 mm thick molded sheet obtained by the powder slush molding method described below is cut into lc mx 5 cm, bent at a bending load of 500 g or 1 kg, and after 1 minute, the load is removed, and the portion whitened by bending Was evaluated according to the following criteria based on the width of the sample.
  • The width of the whitened portion is less than 1 mm
  • Orientec Kogyo Co., Ltd. used a solid viscoelasticity measurement device Leovibron (DDV-II-EA type) and used a tensile mode. 2 cm x 5 cm (3.5 cm between chucks) x 0.1 mm thick sample was prepared by the press molding method. — 150 ° C to 130 ° C, heating rate 2 ° C / min The sample was vibrated at an excitation frequency of 110 Hz and an excitation width of 16 m, and the temperature and intensity of the tan5 peak were determined.
  • Leovibron DDV-II-EA type
  • compositions were kneaded at a rate of Table 2 using a Labo Plastomill (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., Model 30C150) at 180 ° C and 50 rpm for 10 minutes to obtain a composition.
  • the total was 84), and the peak temperature and intensity of the t and peak of the composition obtained by the solid viscoelastic measurement were determined.
  • the resulting composition has a new single t an at a temperature different from both the tan of (A) (5 peak temperature and the tan5 peak temperature of (B-2)) in the temperature range of -70 to 30 ° C. ( ⁇ A peak was given.
  • the peak temperature and intensity of the tanc5 peak of these compositions are shown in Table 1.
  • the granular material is cooled to 120 ° C. using liquid nitrogen, and then pulverized while keeping the cooling state.
  • the powder of the thermoplastic elastomer composition [Yui-Ira-1 standard sieve 32 mesh (opening 50 O ⁇ mx 50 O jm).
  • thermoplastic elastomer composition 1000 g was supplied onto a molding surface of a nickel electroplated plate (30 cm x 30 cm, thickness 3 mm) heated to a surface temperature of 250 ° C. After a second, the excess powder not heat-sealed was removed. Thereafter, the mixture was heated in a heating furnace at 250 ° C. for 60 seconds, then cooled, and then demolded to obtain a sheet-shaped molded body (thickness lmm). Table 3 shows the evaluation results of the thermoplastic elastomer composition and the molded product.
  • thermoplastic elastomer composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the weight ratio of the ethylene-propylene copolymer rubber was changed as shown in Tables 3 and 4, to obtain a molded article.
  • Tables 3 and 4 show the evaluation results of the thermoplastic elastomer composition and the molded article.
  • the present invention can provide a thermoplastic elastomer composition which gives a molded article of a thermoplastic elastomer which is hardly whitened even when it is dried, and a powder, a pellet and a molded article obtained by using the thermoplastic elastomer composition.

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Description

熱可塑性ェラストマー組成物、 ノ ゥダー、 ペレッ ト及び成形体
技術分野
本発明は、 熱可塑性エラストマ一組成物、 パウダー、 ペレッ ト及び成形体に関 明
するものである。 更に詳しくは、 本発明は、 粉末成形性及び耐寒性に優れ、 かつ 折り曲げても白化しにくい熱可塑性エラ田ストマ一の成形体を与える熱可塑性エラ ストマー組成物、 該熱可塑性エラストマ一組成物を用いて得られるパウダー、 ぺ レット、 及び成形体に関するものである。
背景技術
従来、 表面に皮シボ、 ステッチなどの複雑な凹凸模様を有するシート状の成形 体は、 自動車内装部品などの表皮材として用いられている。かかる成形体として、 従来の塩化ビニル系樹脂の成形体の代替物として、 ォレフィン系熱可塑性エラス トマ一が粉砕されてなるパウダーを粉末成形して得られる成形体が提案されてい る (たとえば、 特開平 3— 1 9 9 5 7 9号公報及び特開平 3— 1 9 9 5 8 9号公 報を参照) 。 しかしながら、 かかる熱可塑性エラストマ一が粉砕されてなるパゥ ダーを粉末成形して得られる成形体は、 耐寒性及び折り曲げたときの耐白化性が 不十分といった問題がある。
たとえば、 該成形体をエアバッグ内蔵インストルメントパネルの表皮材として 用いた場合、 低温 (一 3 0〜― 4 0 °C) かつ非常に速い展開速度 ( 1〜1 0 O m /秒) で、 脆性的に破壊しないことが必要になる。 耐寒性が不十分であると、 衝 突の際にエアバッグが正確に展開しないどころか、 表皮材の破片が運転手等の顔 面等に飛散して負傷する危険性がある。
更に、 折り曲げられたときに白化し易いため、 該成形体の製造時に該成形体を 金型から取り出すときゃ該成形体を基材に貼合する前に該成形体を予備賦形する ときに、 該成形体の折り曲げられた部分が白化し易いという問題があつた。
このような不具合を解決するために、 該成形体の折り曲げられた部分が白化し にくい熱可塑性エラストマ一組成物及びその成形体について提案されている (W 0/97二 009 1 1号公報を参照) 。 しかし、 折り曲げたときの耐白化性は十 分であるものの、 耐寒性に関してはまだ不十分であった。 発明の開示
かかる状況の下、 本発明が解決しょうとする課題は、 粉末成形性及び耐寒性に 優れ、 かつ折り曲げても白化しにくい熱可塑性エラストマ一の成形体を与える熱 可塑性エラス卜マ一組成物並びに該熱可塑性エラストマ一組成物を用いて得られ るペレツト及び成形体を提供する点に存するものである。
すなわち、 本発明のうち第一の発明は、 下記 (A)、 (B— 1)及び (B— 2) を含有し、 (A) の含有量 100重量部に対して、 (B— 1) 及び (B— 2) の 合計含有量が 10〜250重量部であり、 250 °Cにおける複素動的粘度 τ?*( 1 ) が 1. 5 X 10 5ボイズ以下であり、 かつニュートン粘性指数 ηが 0. 67以下 である熱可塑性エラストマ一組成物に係るものである。
(Α) :ポリオレフイン系樹脂
( Β— 1 ) : (Α)と混練して得られる組成物の固体粘弾性測定により得られた t a η5—温度依存性曲線において、 — 70〜 30 °Cの温度範囲に 2つの t a n δピークを与える共役ジェン系熱可塑性エラストマ一又はその水添物
(Β-2) : (Α)と混練して得られる組成物の固体粘弾性測定により得られた t an (5—温度依存性曲線において、 — 70°C〜30 °Cの温度範囲に (A)の t an (5ピーク温度及び (B— 2) の t anc5ピーク温度のいずれとも異なる温度に新 たな単一 t andピークを与える共役ジェン系熱可塑性エラストマ一又はその水 添物 また、 本発明の第二の発明は、 前記第一の発明の熱可塑性エラストマ一組成物 組成物からなるパウダーに係るものである。
また、 本発明の第三の発明は、 前記第一の発明の熱可塑性エラストマ一組成物 からなり、 2 5 0 °Cにおける複素動的粘度 7 * ( 1 ) が 5 x 1 0 4ボイズ以下であ り、 かつニュートン粘性指数 nが 0 . 2 8以下である熱可塑性エラストマ一組成 物からなるペレツ卜に係るものである。
また、 本発明の第四の発明は、 前記第二及び第三の発明の熱可塑性エラストマ 一組成物からなるパウダー又はペレツトを粉末成形して得られる成形体に係るも のである。 発明を実施するための最良の形態
本発明の成分 (A) はポリオレフイン系樹脂であり、 高い結晶性を有する 1種 以上のォレフィンの単独重合体又は共重合体から選ばれる少なくとも 1種である 該ォレフインとしては、 エチレン、 プロピレン、 1—ブテン、 1—へキセン、 1 —ォクテンなどの炭素原子数が 2〜 8のォレフインがあげられる。 該 (A ) の結 晶化度は 5 0 %以上であることが好ましい。 該 (A ) の例には、 ポリエチレン、 ポリプロピレン、 ポリ ( 1—ブテン) 、 プロピレンとそれ以外のひ一ォレフィン (たとえば 1—ブテンなど) との共重合体があげられる。 (A) がプロピレン ' エチレン共重合体又はプロピレン · 1—ブテン共重合体である場合には、 本発明 の熱可塑性エラストマ一組成物は、 耐熱性 ·柔軟性に優れた成形体を与えうる点 で好ましい。
また、 2段階以上で、 エチレン及び炭素原子数が 3〜 8の α—才レフインから 選ばれる 2種類以上のモノマーが共重合されてなる共重合体を用いることもでき る。たとえば、 第一段階でプロピレンを単独重合させ、 第二段階でプロピレンと、 エチレン、 又はプロピレン以外のひ一ォレフィンとを共重合させて得られる共重 合体を用いることができる。 なお、 本発明の熱可塑性エラストマ一組成物の粉末を用いて粉末成形法によつ て成形体を製造する場合に、 得られる成形体の強度の観点から、 (A) の、 J I S K-72 1 0に準拠して 230° 荷重 2. 1 6 k g fで測定したメルトフ口 一レート (MFR) は、 通常は 20〜500 g/10分、 好ましくは 50〜300 g/10分、 特に好ましくは 100〜300 g/10分の範囲内である。
本発明の成分 (B— 1) は、 (A) と混練して得られる組成物の固体粘弾性測 定により得られた t an (5—温度依存性曲線において、 —Ί 0〜30°Cの温度範 囲に 2つの t andピークを与える共役ジェン系熱可塑性エラストマ一又はその 水添物である。
また、 本発明の成分 (B— 2) は、 (A) と混練して得られる組成物の固体粘 弾性測定により得られた t and—温度依存性曲線において、 一 70〜30°Cの 温度範囲に (A) の t andピーク温度及び (B— 2) の t an(5ピーク温度の いずれとも異なる温度に新たな単一 t a nc5ピークを与えるゴム質重合体である、 共役ジェン系熱可塑性ェラストマー又はその水添物である。
共役ジェン系熱可塑性エラストマ一又はその水添物が (B— 1) 又は (B— 2) のいずれに属するかは前もって (A) と混練して固体粘弾性測定を測定すること により決めることができる。
(B- 1 ) 及び (B—2) の共役ジェン系熱可塑性エラストマ一又はその水添 物としては、 共役ジェン系ゴム質重合体、 水添共役ジェン系ゴム質重合体などが あげられる。
共役ジェン系ゴム質重合体とは、 共役ジェン重合体ゴム又は共役ジェン系共重 合体ゴムである。
共役ジェン重合体ゴムとは、 少なくとも 1種の共役ジェンが重合もしくは共重 合してなる重合体ゴムである。 共役ジェンの例としては、 たとえばブタジエン、 イソプレン、 ペン夕ジェン、 2 , 3—ジメチルブタジエンなどの炭素原子数 4〜 8の共役ジェンがあげられる。 共役ジェン重合体との例としては、 ポリブタジエン、 ポリイソプレン、 ポリ一
1, 3—ペン夕ジェン、 ブタジエン一イソプレン共重合体などがあげられる。 共役ジェン系共重合体ゴムとは、 上記と同様の共役ジェンと該共役ジェン以外 の単量体との共重合体ゴムである。 共役ジェン以外の単量体としては、 たとえば ビニル芳香族化合物、 ビニルエステル化合物、 エチレン性不飽和カルボン酸エス テル化合物、 ビニル二トリル化合物などがあげられ、 中でもビニル芳香族化合物 が好ましい。
ビニル芳香族化合物は、 そのビニル基の 1位又は 2位がメチル基などのアルキ ル基などで置換されていてもよい。 ビニル芳香族化合物の例としては、スチレン、 p—メチルスチレン、 α—メチルスチレンなどの炭素原子数 8〜 1 2のビニル芳 香族化合物があげられる。
ビニルエステル化合物としては酢酸ビニルなどが例示される。
エチレン性不飽和カルボン酸エステル化合物としては、 メ夕クリル酸メチル、 メタクリル酸ェチル、 アクリル酸メチル、 アクリル酸ブチルなどが例示される。 ビニル二トリル化合物としてはアクリロニトリル、 メタアクリロニトリルなどが 例示される。
このような共役ジェン系共重合体ゴムとしては、 たとえばブタジエン一スチレ ン共重合体ゴム、 イソプレン一スチレン共重合体ゴム、 ブタジエン一イソプレン ースチレン共重合体ゴム、 ブタジェン— ρ—メチルスチレン共重合体ゴムなどの 共役ジェン一ビニル芳香族化合物共重合体ゴム、 ブタジエン—酢酸ビニル共重合 体などの共役ジェン一ビニルエステル化合物共重合体ゴム、 ブタジェン—メタク リル酸共重合体ゴム、 ブ夕ジェン一アクリル酸メチル共重合体などの共役ジェン ーェチレン性不飽和カルボン酸エステル化合物共重合体ゴム、 ブ夕ジェン—ァク リロニトリル共重合体などの共役ジェン一ビニル二トリル化合物共重合体ゴムな どがあげられる。
水添共役ジェン系ゴムとは、 前記共役ジェン重合体ゴム又は共役ジェン系共重 6 合体ゴムが水添されてなる水添共役ジェン重合体ゴム又は水添共役ジェン系共重 合体ゴムであり、 かかる水添共役ジェン系ゴムとしては、 上記した共役ジェン系 ゴムの水添物があげられる。
このようなゴム質重合体は、 たとえば特開平 2— 36244号公報、 特開平 3 —72512号公報、 特開平 7— 1 18335号公報、 特開昭 56— 38338 号公報、 特開昭 61 - 60739号公報などに記載された方法によって容易に製 造することができる。
なお、 共役ジェン系共重合体ゴム又は水添共役ジェン系共重合体ゴムは共役ジ ェン以外の単量体単位の含有量が 50重量%以下、 好ましくは 20重量%以下で あることが、 柔軟性に優れた成形体が得られる点で好ましい。
この含有量が 50重量%を超えると、 熱可塑性エラストマ一組成物を成形して 得られる成形体は折り曲げたときに白化しゃすい傾向がある。
(B- 1) として水添共役ジェン系ゴムを用いる場合、 (B— 1) としては、 水添された全共役ジェン単位の数に対する炭素数 2以上の側鎖を有する水添され た共役ジェン単位の数の割合が、 重合の際に用いられる共役ジェン単量体の種類 によって異なるが、 通常は 50%未満であり、 好ましくは 10〜45%、 さらは 20〜40%であることが好ましい。 かかる割合は、 〗 H— NMR測定により求 めることができる。
本発明の熱可塑性エラストマ一組成物において、 (B— 1 ) は、 数 zm以上の 単位で (A) の非晶相にドメインを形成する性質を有することが、 透過型電子顕 微鏡 (TEM) によって観察される。
(B-2) として水添共役ジェン系ゴムを用いる場合、 (B— 2) としては、 水添された全共役ジェン単位の数に対する炭素数 2以上の側鎖を有する水添され た共役ジェン単位の数の割合が、 重合の際に用いられる共役ジェン単量体の種類 によって異なるが、 通常は 50%以上であり、 好ましくは 60〜95%、 更には 70〜90%であることが好ましい。 かかる割合は、 i H— NMR測定により求 めることができる。
本発明の熱可塑性エラストマ一組成物において、 (B— 2) は、 数十 nm単位 で (A) の非晶相の中に微分散する性質を有することが、 透過型電子顕微鏡 (T EM) によって観察される。
(B— 1 ) は、 (A) と混練して得られる組成物の固体粘弾性測定により得ら れた t and—温度依存性曲線において、 — 70〜30 °Cの温度範囲に 2つの t an(5ピークを与えるものである。 なお、 この挙動は (B— 1) 及び (A) の混 練強度に依存しない。
また、 (B— 2) は、 (A) と混練して得られる組成物の固体粘弾性測定によ り得られた t a —温度依存性曲線において、 — 70〜30°Cの温度範囲に、 (A) の t andピーク温度及び (B— 2) の t a n 3ピーク温度のいずれとも 異なる温度に新たな単一 t a η<ϊピークを与えることを特徴とするゴム質重合体 である。 新たな t andピークのピーク温度は、 (A) の t andピーク温度及 び (B— 2) の t andピーク温度のいずれとも異なっていればよいが、 通常は ォレフィン系樹脂のピーク温度よりも低温側である。
なお、 (B— 2) は (A) の非晶相の中に極めて良く分散する性質を有するた め、 剪断速度 I X 10 2/秒という比較的弱い混練強度若しくはそれ以上の条件 で混練すれば、 上記の挙動が観察される。
固体粘弾性測定は、 通常の固体粘弾性測定装置を用いて行うことができる。 (B— 1 ) 及び (B— 2) として、 上記の特定の特性を有するゴム質重合体を組 み合わせて用いることにより、 はじめて耐寒性に優れ、 かつ折り曲げても白化し にくい成形体を与えるという効果を実現することができる。
(B- 1 ) 及び (B— 2) の MFRは、 2 g/1 0分以上が好ましく、 更に好 ましくは 5 g/l 0分以上、 特に好ましくは 1 O g/1 0分以上であることが、 本発明の熱可塑性エラストマ一組成物を粉末成形して成形体を製造する場合に外 観、 強度に優れる成形体が得られる点で好ましい。 上限は特にないが通常 300 g/10分以下である。
本発明の熱可塑性エラストマ一組成物は、 上記 (A) 、 (B- 1) 及び (B— 2) を含有し、 (A) の含有量 100重量部に対して、 (B— 1)及び (B— 2) の合計含有量が 10〜250重量部、 好ましくは 40〜 200重量部のものであ る。 (B— 1) 及び (B— 2) の合計量が過少であると、 得られた成形体の柔軟 性が劣り、 一方過多であると得られた成形体にベとつき感が生じる。
(B— 1 ) と (B— 2) の重量比は、 通常 5 : 95〜95 : 5であり、 好まし くは 10 : 90〜90 : 10である。 (B— 1) が過少であると得られた成形体 の耐寒性が劣る場合があり、 一方、 (B— 1) が過多であると得られた成形体の 耐折れじわ白化性に劣る場合がある。
本発明の熱可塑性エラストマ一組成物は、 必須の成分である (A)、 (B— 1 ) 及び (B— 2) に加えて、 エチレン ' ひ一才レフイン系共重合体ゴム (C) を含 有してもよい。 (C) を含有する場合には、 本発明における耐寒性及び折り曲げ た際の耐白化性を低下することなしに、 コス卜パフォーマンスに優れる熱可塑性 エラストマ一組成物を与える。
エチレン · α—ォレフイン系共重合体ゴム (C) とは、 エチレン及びひーォレ フィンの共重合体、 エチレン、 ひ一才レフイン及び非共役ジェンの共重合体など であって、 結晶性をほとんど有しない重合体又は結晶化度が 50%未満である重 合体である。 ここでひ一才レフインとしてはプロピレン、 1—ブテン、 3—メチ ルー 1ーブテンなどの炭素原子数 3〜 10のひ—ォレフィンが、 非共役ジ ェンとしてはジシクロペン夕ジェン、 5—ェチリデンー 2—ノルボルネン、 1 , 4—へキサジェン、 1 , 5—シクロォクタジェン、 2—メチレン一 5—ノルボル ネンなどの炭素原子数 5〜 15の非共役ジェンなどがそれそれ例示される。 かか るエチレン · ひ一才レフイン系共重合体ゴムとしては、 たとえばエチレン ·プロ ピレン共重合体ゴム、 エチレン ' 1—ブテン共重合体ゴム、 エチレン 'プロピレ ン ' 5—ェチリデンー 2—ノルボルネン共重合体ゴム (以下、 「EPDM」 と称 する。 ) などがあげられる。 かかるエチレン · ひ一才レフイン系共重合体ゴムは 架橋されていてもよい。
エチレン · ひ一才レフィン系共重合体ゴム中のひ一ォレフィン単位含有量は、 好ましくは 5〜40重量%、 より好ましくは 10〜35重量%の範囲であり、 ェ チレン単位含有量は、 通常は 60〜95重量%、 好ましくは 65〜 90重量%で ある。 ひ一才レフイン単位含有量及びエチレン単位含有量は、 13 C— NMR法や、 赤外線吸光分光法などによって求めることができる。 なお、 本発明の熱可塑性ェ ラストマ一組成物からなるパウダ一又はペレットを用いて粉末成形法によって成 形体を製造する場合には、 得られる成形体の強度の観点から、 このエチレン ' ひ 一才レフィン系共重合体ゴムの、 AS TM D- 927 - 57 Tに準じて 100°C で測定したム一二一粘度 {ML 1+4(100°C) } は、 好ましくは 10〜350、 より好ましくは 15〜300の範囲内である。
(C) を用いる場合の (C) の量は、 (A) 100重量部に対して 250重量 部以下であり、 好ましくは 20〜 200重量部である。 (C) が過多であると得 られた成形体にベとつき感が生じる場合がある。
本発明の熱可塑性エラストマ一組成物は、 250°Cにおける複素動的粘度 77* (1) が 1. 5 x 10 5ポィズ以下であることが成形加工性の観点から必要であ るが、 後述する粉末成形法に用いられるパウダーに適用される熱可塑性エラスト マーの場合には、成形加工性の観点から、 250°Cにおける複素動的粘度 7?*( 1 ) が 1 X 102〜8 X 104ポィズであることが好ましく、 より好ましくは 3 X 10 2〜5 X 103ボイズのものである。
なお、 後述する粉末成形法に用いられるペレットであって、 溶剤処理法、 スト ランドカツ卜法又はダイフヱ一スカツト法によって製造されるペレツ卜に適用さ れる熱可塑性エラストマ一組成物の場合には、 成形加工性の観点から、 250°C における複素動的粘度 7?* ( 1)が 5 x 104ボイズ以下であることが必要であり、 好ましくは 1 X 102〜 3 X 103ボイズ、 より好ましくは 3 X 102〜 2 X 10 3ボイズである。
ここで複素動的粘度 77* (ω) とは、 温度 250°C、 振動周波数 ωにおける貯蔵 弾性率 G, (ω) 及び損失弾性率 G" (ω) を用いて、 下記計算式 (1) によって 算出される値であり、複素動的粘度 7?* (1) とは ω= 1ラジアン/秒における複 素動的粘度である。
77* (ω) = { 〔G, (ω) 〕 2+ 〔G" (ω) 〕 2} 12/ω (1)
V* ( l )が先述の上限を超えると、 熱可塑性エラストマ一組成物の溶融流動性 が劣り、 粉末成形法などのような成形時の剪断速度が通常 1秒 以下と低い値の 成形方法によつて成形体を製造することが困難となる傾向にある。
本発明の熱可塑性エラストマ一組成物は、 ニュートン粘性指数 nが 0. 67以 下、 好ましくは 0. 01〜0. 35、 更に好ましくは 0. 03〜0. 25のもの である。なお、 後述する粉末成形法に用いられるペレツトであって、 溶剤処理法、 ストランドカツト法又はダイフェースカツト法によって製造されるペレツ卜に適 用される熱可塑性エラストマ一組成物の場合には、 そのニュートン粘性指数 nが 0. 28以下であり、 好ましくは 0. 01〜0. 25、 更に好ましくは 0. 03 〜0. 20である。
ここでニュートン粘性指数 nとは前記の複素動的粘度 77* (1)と温度 250°C、 振動周波数 ω= 100ラジアン/秒で測定される複素動的粘度 r?*( 100)とを 用いて下記計算式 (2) によって算出される値である。
n= {l og?7* (1) - l o g?7* (100) } /2 (2) ニュートン粘性指数 nが先述の上限を超えると、 得られる成形体の機械的強度 が低くなる。
本発明の熱可塑性エラストマ一組成物を得る方法としては、 たとえば次の方法 をあげることができる。 すなわち、 (A) 、 (B— 1) 及び (B— 2) 、 並びに 必要に応じて (C) を、 溶融混練すればよい。 また、 (A)、 (B— 1)及び (B — 2) 、 並びに必要に応じて (C) のうち全成分あるいはこれらの一部の成分を 選択して混練又は動的架橋した後に、 選択しなかった成分を溶融混練することに よっても製造することができる。
たとえば、 (A) 及び/又は (C) が分子内及び/又は分子間で架橋している 本発明の熱可塑性エラストマ一組成物は、 通常は (A) と (C) とを動的架橋し た後に、 更に (B— 1) 及び (B— 2) を添加して混練することにより製造する ことができる。 ここで、 これらのゴム質重合体の混練には、 一軸押出機や二軸押 出機などを用いることができる。 なお、 後述する各種の添加剤の配合は、 たとえ ば、 これらの添加剤が予め配合された (A) 、 (B— 1) 、 (B-2) 又は (C) を用いたり、 上記成分の混練や動的架橋の際に配合することにより行うことがで さる。
該混練混合物の動的架橋は、 たとえば、 該混練混合物と架橋剤とを加熱下に混 練することにより行うことができる。 架橋剤としては、 通常は、 2, 5—ジメチ ルー 2, 5—ジ (t e r t—ブチルペルォキシノ) へキサン、 ジクミルパーォキ サイ ドなどの有機過酸化物が用いられる。 架橋剤は、 (A) 、 (B— 1) 、 (B —2) 及び必要に応じて(C)のうち架橋に付される成分の合計 100重量部当た り、 通常は 1重量部以下、 好ましくは 0. 1〜0. 8重量部、 より好ましくは 0. 2〜0. 6重量部の範囲で使用される。 架橋剤として有機過酸化物を用いる場合 には、 ビスマレイミ ド化合物などの架橋助剤の存在下に動的架橋を行うと、 優れ た耐熱性を有する成形体を与える熱可塑性エラストマ一組成物を得ることができ る。 この場合、 有機過酸化物の使用量は、 架橋に付される (A) 、 (B- 1) 、 (B-2) 及び必要に応じて(C)のうち架橋に付される成分の合計 100重量部 当たり、 通常は 0. 8重量部以下、 好ましくは 0. 2〜0. 8重量部、 より好ま しくは 0. 4 〜0. 6重量部の範囲である。
架橋助剤の使用量は、 架橋に付される (A;) 、 (B— 1) 、 (B-2) 及び必 要に応じて(C)の合計 100重量部当たり、 通常は 1. 5重量部以下、 好ましく は 0. 2〜1重量部、 より好ましくは 0. 4〜0. 8重量部の範囲である。 架橋 助剤は架橋剤の添加の前に配合されることが好ましく、 通常は架橋に付される前 記成分を予備混練する際に添加される。
(A) 、 (B— 1) 、 (B- 2) 及び (C)の架橋は、 これらのうち架橋に付さ れる成分、 架橋剤、 及び必要なときには更に架橋助剤を、 加熱しながら一軸押出 機や二軸押出機などを用いて加熱下、 たとえば 1 50〜250°Cの温度範囲で混 練することにより行うことができる。
上記条件下での動的架橋によって、 通常は優先的に (B— 1) 及び (B— 2) が分子内及び/又は分子間で架橋されるが (C) を用いる場合は (C) も分子内 及び/又は分子間で架橋される。 また、 (A) が分子内及び/又は分子間で架橋 されることや、 (A) と (B— 1) とが分子間で架橋されること、 (A) と (B -2) とが分子間で架橋されること、 (A) と(C)とが分子間で架橋されること、 (B- 1) と (C) とが分子間で架橋されること、 (B— 2) と (C) とが分子 間で架橋されることもある。 本発明の熱可塑性エラストマ一組成物は、 いずれの 夕ィプの架橋物を含有することもできる。
本発明の熱可塑性エラストマ一組成物は、 たとえば鉱物油系軟化剤や、 フエノ —ル系、 サルファイ ト系、 フエニルアルカン系、 フォスファイ ト系、 アミン系、 又はアミ ド系の耐熱安定剤、 老化防止剤、 耐候安定剤、 帯電防止剤、 金属石けん、 ワックスなどの滑剤、 メチルポリシロキサン化合物、 シリコーン化合物などの内 部添加離型剤、 着色用顔料などの添加剤を含有していてもよい。
また、 プロピレンと炭素原子数 4以上のひ一ォレフィンとの共重合体ゴム、 天 然ゴム、 ブチルゴム、 クロロプレンゴム、 ェピクロロヒ ドリンゴム、 アクリルゴ ム等のゴム質重合体、 エチレン一アクリル酸共重合体、 エチレン一酢酸ビニル共 重合体及びそのけん化物、 エチレン—メタクリル酸メチル共重合体、 エチレン— グリシジルメタクリレート一酢酸ビニル共重合体、 エチレンーグリシジルメタク リレート—酢酸ビニル共重合体などの他の重合体成分を本発明の目的を損なわな い範囲で含有していてもよい。 これらの添加剤や他の重合体成分は、 (A ) 、 (B— 1 ) 、 (B— 2 ) 、 ( C ) に予め含有されて用いられてもよいし、 上記の混練や動的架橋に際して、 又はそ の後に混練などによって配合されてもよい。
鉱物油系軟化剤は、 これを含有する熱可塑性エラストマ一組成物は溶融流動性 に優れており、 また柔軟性に優れた成形体を与え得るため好ましく用いられる。 かかる鉱物油系軟化剤が(C)に予め含有された油展ォレフイン系共重合体ゴムを 用いると、 上記の混練や動的架橋を容易に行うことができる。
なお、 前記した複素動的粘度やニュートン粘性指数で示される物性値を満足す る本発明の熱可塑性エラストマ一組成物を製造するためには、 上記の混練や動的 架橋の程度、該熱可塑性ェラスマー組成物を構成する各成分の種類やその使用量、 動的架橋における架橋剤や架橋助剤の種類やその使用量、 添加剤の種類やその使 用量などが適宜選択される。 中でも混練や動的架橋における剪断速度が上記の物 性値に与える影響は大きく、 剪断速度 1 X 1 0 3/秒以上で混練や動的架橋する ことが好ましい。
本発明の熱可塑性エラストマ一組成物は、 粉末成形法以外の種々の成形法によ つて種々の大きさ及び形状の成形体に加工することができる。 本発明の熱可塑性 エラストマ一組成物から得られる成形体は、 耐寒性に優れかつ折り曲げられても 白化し難いという特徴を有する。 たとえば、 本発明の熱可塑性エラストマ一組成 物は、 その溶融物、 たとえば上記のような溶融混練物から、 たとえばプレス成形 法、射出成形法、押出成形法などによって種々の成形体に成形することもできる。 成形体の形状ゃ大きさは特に限定されない。
たとえば粉末成形法によって成形体を製造するには、 本発明の熱可塑性エラス トマ一組成物のパウダーあるいはペレツ卜を粉末成形すればよい。 粉末成形法に よってシート又はフィルムなどの成形体に加工することができる。
熱可塑性エラストマ一組成物の粉末化方法として、 冷凍粉砕法があげられる。 冷凍粉砕法は、 該熱可塑性エラストマ一組成物をそのガラス転移温度以下、 好ま しくは— 7 0 °C以下、 更に好ましくは— 9 0 °C以下に冷却し、 冷却状態を保った まま粉碎する方法である。 熱可塑性エラストマ一組成物をそのガラス転移温度よ りも高い温度で粉碎すると、 得られるパウダーの粒径が不揃いとなり、 粉末成形 が行いにくくなる傾向にある。 また、 熱可塑性エラストマ一組成物の冷却状態を 保ちながら粉碎するためには、 粉碎効率がよく、 発熱が少ない方法で粉砕するこ とが好ましく、 たとえばボールミルなどの衝撃式粉砕機を用いる機械的粉砕法な どが用いられる。 この方法での熱可塑性エラストマ一組成物のパウダーは通常、 タイラー標準篩 2 4メッシュ (目開き 7 0 0〃m x 7 0 0〃m) を通過する大き さであり、 好ましくは 2 8メッシュ (目開き 5 9 0〃m x 5 9 0 ju m ) を通過す る大きさである。
なお、 このような機械的粉碎法によって得られる熱可塑性エラストマ一組成物 のパウダーは凝集性があり、 長期保存後に粉末スラッシュ成形を行うと成形体に 欠肉 . ピンホールが発生する場合がある。 従って、 粒径が 3 0 m程度以下の粉 末顔料、 アルミナ、 シリカ等無機物等の微粉末を添加することによって凝集性を 改良することが可能である (特開平 4一 5 5 1 0 5号公報参照) 。
また、 溶剤処理法、 ストランドカット法又はダイフェースカット法によって製 造されるペレツトを粉末成形法に適用する場合には球換算平均粒径が 1 . 2 mm 以下、 かつ嵩比重が 0 . 3 8以上である粉末を用いることで、 凸部のような複雑 形状部を有する形状であっても、 欠肉 · ピンホール等の欠陥のない良好な成形体 を得ることができる。
ここで、 ペレッ トの球換算平均粒径は、 該ペレッ トの平均体積と同じ体積を有 する球の直径として定義される。 なお、 ペレットの平均体積 ( V ) は、 無作為に 取り出された 1 0 0粒の熱可塑性エラストマ一組成物のペレツトの合計重量 (W) と熱可塑性エラストマ一組成物の密度 (D ) と平均体積 (V ) に関する下記式に よって定義される。
V =W/D 通常は 1 . 2 mm以下、 好ましくは 0 . 1 5 mm〜 1 . 0 mmである。 球換算 平均粒径が 1 . 2 mmを超えると、 粉末成形時にペレット同士の熱融着が不十分 となり、 得られた成形体にピンホールや欠肉などが生じる。
また、 嵩比重とは J I S K— 6 7 2 1に準拠して嵩比重測定用ロートから嵩 比重測定用容器に供給された熱可塑性エラストマ一組成物のペレツト 1 0 0 m l の重量から算出される値であって、 通常は 0 . 3 8〜0 . 6 5、 好ましくは 0 . 4 2〜0 . 6 5である。 嵩比重が 0 . 3 8未満であれば、 金型の内面形状によつ ては粉末成形においてペレツ卜の金型面上への付着が不十分となり、 成形体にピ ンホールや欠肉などが生じ、 外観が劣る傾向になる。
上記のようなペレットは、 以下に述べるような種々の方法で製造することがで さる。
冷凍粉砕一溶剤処理法:熱可塑性エラストマ一組成物をそのガラス転移温度以 下 (通常は— 7 0 °C以下、 好ましくは一 9 0 °C以下) に冷却し、 粉砕する。 次いで、 上記の冷凍粉砕法によって製造されたパウダーを、 熱可塑性エラスト マ一組成物との相溶性に劣る溶剤中で、 分散剤と乳化剤の存在下に、 熱可塑性ェ ラストマ一組成物の溶融温度以上、 好ましくは該溶融温度よりも 3 0〜5 0 °C高 い温度で攪拌した後、 冷却する (たとえば、 特開昭 6 2 - 2 8 0 2 2 6号公報参 昭) 。
ストランドカツト法:溶融している熱可塑性エラストマ一組成物をダイスから 空気中に押し出してストランドとし、 これを冷却して切断する (たとえば、 特開 昭 5 0— 1 4 9 7 4 7号公報参照) 。
ダイフェースカツト法:溶融している熱可塑性エラストマ一組成物をダイスか ら水中に押し出しながら切断する。
上記の溶剤処理法においては、 溶剤としては、 たとえばエチレングリコール、 ポリエチレングリコール、 ポリプロピレングリコールなどが、 熱可塑性ェラスト マ一組成物 1 0 0重量部当たり、 通常は 3 0 0〜 1 0 0 0重量部、 好ましくは 4 00〜800重量部の範囲で使用される。 分散剤としては、 たとえばエチレン一 アクリル酸共重合体、 無水ケィ酸、 酸化チタンなどが、 熱可塑性エラストマ一組 成物 100重量部当たり、 通常は 5〜20重量部、 好ましくは 10〜15重量部 の範囲で使用される。 乳化剤としては、 たとえばポリオキシエチレンソルビ夕ン モノラウレート、 ポリエチレングリコールモノラウレート、 ソルビタントリステ ァレートなどが、 熱可塑性エラストマ一組成物 100重量部当たり、 通常は 3〜 15重量部、 好ましくは 5〜10重量部の範囲で使用される。
前記のストランドカット法においては、 ダイスの吐出口径は、 通常は 0. 1〜 3mm、 好ましくは 0. 2〜2 mmの範囲にある。 ダイスの吐出口 1個当たりの 熱可塑性エラストマ一組成物の吐出速度は、 通常は 0. l〜5kg/時、 好まし くは 0. 5〜 3 kg/時の範囲にある。 ストランドの引取速度は、 通常は 1〜1 00 m/分、 好ましくは 5〜50m/分の範囲にある。 また、 冷却されたストラ ンドは、 通常は 1. 4 mm以下、 好ましくは 0. 3〜1. 2 mmに切断される。 前記のダイフェースカット法においては、 ダイスの吐出口径は、 通常は 0. 1〜 3mm、 好ましくは 0. 2〜 2 mmの範囲にある。 ダイスの吐出口 1個当たりの 熱可塑性エラストマ一組成物の吐出速度は、 通常は 0. l〜5kg/時、 好まし くは 0. 5〜3 kg/時の範囲にある。 水の温度は、 通常は 30〜70°C、 好ま しくは 40〜60°Cの範囲にある。
上記の熱可塑性エラストマ一組成物のパウダーあるいはペレツトは、 粉末スラ ッシュ成形法、流動浸漬法、静電塗装法、粉末溶射法、粉末回転成形法などの種々 の粉末成形法、 プレス成形法、 押出成形法、 射出成形法等に適用することができ る。 たとえば、 粉末スラッシュ成形法は次のようにして行われる。 まず、 熱可塑 性エラストマ一組成物のパウダーあるいはペレツトを、該組成物の溶融温度以上、 通常は 160〜300°C、 好ましくは 2 10〜270 °Cに加熱された金型の成形 面上に供給する。 該成形面上で前記パウダーあるいはペレツトを所定の時間の間 加熱し、 少なくとも表面が溶融したパウダーあるいはペレットを、 互いに融着さ せる。 該所定時間が経過した後に、 融着しなかったパウダーあるいはペレッ トを 回収する。 必要であれば、 溶融した熱可塑性エラストマ一組成物がのっている金 型を更に加熱する。 その後、 金型を冷却して、 その上に形成されたシートを金型 から取り外す。 このような方法において、 金型は、 たとえばガス加熱炉方式、 熱 媒体油循環方式、 熱媒体油内又は熱流動砂内への浸漬方式、 高周波誘導加熱方式 などによって加熱される。 熱可塑性エラストマ一組成物パウダーあるいはペレツ トを熱融着させるための加熱時間は、 目的とする成形体の大きさや厚みなどに応 じて適宜選択される。
本発明の熱可塑性エラストマ一組成物パウダーあるいはペレツ卜から得られる 本発明の成形体は、 欠肉 · ピンホール等の不具合がなく成形性に優れ、 耐寒性に も優れ、 折り曲げられても白化し難いという特徴を有する。
なお、 発泡剤を含有する本発明の熱可塑性エラストマ一組成物パウダーあるい はペレットを用いて、 種々の成形法、 たとえば粉末成形法、 プレス成形法、 押出 成形法或いは射出成形法などによって、 柔軟性に優れた発泡成形体を製造するこ とができる。 たとえば、 発泡剤を含有する本発明の熱可塑性エラストマ一パウダ 一あるいはペレットを粉末成形し、 更に発泡させることにより、 発泡成形体を製 造することができる。
発泡剤はパウダーあるいはペレツト内部に予め含有されていてもよいし、 ヘン シェルミキサー等の回転ミキサーによって、 パウダーあるいはペレヅ卜の表面に コ一ティングされていてもよい。
発泡剤としては、 通常は熱分解型発泡剤が用いられる。 かかる熱分解型発泡剤 の例には、 ァゾジカルボンアミ ド、 2, 2, 一ァゾビスイソプチロニトリル、 ジ ァゾジァミノベンゼンなどのァゾ化合物、 ベンゼンスルホニルヒドラジド、 ベン ゼン一 1 , 3—スルホニルヒドラジド、 p—トルエンスルホニルヒドラジドなど のスルホニルヒドラジド化合物、 N , N, 一ジニトロソペンタメチレンテトラミ ン、 N, N ' ージニトロソ一N, N ' ージメチルテレフタルアミ ドなどのニトロ ソ化合物、 テレフタルアジドなどのアジド化合物、 重炭酸ナトリウム、 重炭酸ァ ンモニゥム、 炭酸アンモニゥムなどの炭酸塩類などが含まれる。 中でも、 ァゾジ カルボンアミ ドが好ましく使用される。 発泡剤の配合は、 通常は発泡剤の分解温 度以下の温度で行われる。 また、 本発明の熱可塑性エラストマ一組成物は、 発泡 剤と共に、 発泡助剤やセル調整剤を含有していてもよい。
本発明の熱可塑性エラストマ一組成物を成形して得られる成形体は表皮材とし て有用であるが、 その一方の面側に発泡層が積層されてなる二層成形体を表皮材 として用いてもよい。 かかる二層成形体は、 粉末成形法 (特開平 5— 4 7 3号公 報など参照) によって一体的に製造することもできるし、 上記で得た成形体に、 別途製造した発泡体を接着剤などで接着させる方法によつて製造することもでき 。
粉末成形法によって二層成形体を製造するには、 たとえばその成形面に複雑な 模様を有していてもよい金型を熱可塑性エラストマ一組成物の溶融温度以上に加 熱したのち、 該金型の成形面上に上記した熱可塑性エラストマ一組成物のパウダ —あるいはペレッ トを供給し、 パウダーあるいはペレッ ト同士を互いに熱融着さ せて該成形面上にシート状溶融物を得たのち熱融着しなかった余分のパウダーあ るいはペレツトを除去し、 次いでこのシート状溶融物の上に発泡剤を含む熱可塑 性重合体組成物のパウダーあるいはペレツトを供給し、 パウダーあるいはペレツ ト同士を互いに熱融着させて該成形面上にシート状溶融物を得たのち熱融着しな かった余分のパウダーあるいはペレットを除去し、 その後、 更に加熱して発泡さ せて発泡層を形成させればよい。
更に、 粉末成形法によって、 非発泡層一発泡層一非発泡層からなる複合成形体 とすることも可能である。 この場合、 非発泡層は同一のものであってもよいし、 異なるものであってもよい。
発泡剤としては、 前記したと同様の熱分解型発泡剤があげられ、 かかる発泡剤 を含有する熱可塑性重合体組成物における重合体成分としては、 たとえば塩化ビ 二ル系樹月旨、 ポリオレフイン、 ォレフィン系熱可塑性エラストマ一などがあげら れる。 また発泡剤を含有する熱可塑性重合体組成物として特開平 7— 2 2 8 7 2 0号公報で用いられているポリエチレン系発泡性組成物を用いることもできる。 また、 発泡層としてポリウレタン発泡体を用いることもできる。 この場合、 本発 明の熱可塑性エラストマ一組成物とポリウレタンとの接着性に劣る傾向があるた め、 通常は塩素化ポリェチレン等のブラィマ一で成形体の接着面を前処理するこ とで接着性を向上することができる。
なお、 ポリウレタン発泡体は、 上記成形体、 後述する芯材とを一定の間隙を開 けて所定の位置に固定し、 その間隙にポリオ一ル、 ポリイソシアナ一トの混合液 を注入し、 加圧下発泡させることにより成形される。
かかる成形体又は二層成形体は熱可塑性樹脂芯材に積層される表皮材として好 適であり、 たとえば上記成形体はその一方の面側に熱可塑性樹脂芯材が積層され てなる多層成形体に用いることができ、 また二層成形体はその発泡層側に熱可塑 性樹脂芯材が積層されてなる多層成形体に用いることができる。
熱可塑性樹脂芯材における熱可塑性樹脂としては、 たとえばポリプロピレン、 ポリエチレン等のポリオレフイン、 A B S (アクリロニトリル一ブタジエンース チレン共重合体) 樹脂などの熱可塑性樹脂が用いられる。 中でも、 ポリプロピレ ンなどのポリオレフインが好ましく使用される。
かかる多層成形体は、 たとえば成形体の一方の面側に熱可塑性樹脂溶融体を供 給し、 加圧する方法又は二層成形体の発泡層側に熱可塑性樹脂溶融体を供給し、 加圧する方法によって容易に製造することができる。
熱可塑性樹脂溶融体とはその溶融温度以上に加熱されて溶融状態にある熱可塑 性樹脂である。 かかる熱可塑性樹脂溶融体の供給は加圧の前であってもよいし、 加圧と同時的であってもよい。 また加圧は金型などを用いて行われてもよいし、 熱可塑性樹脂溶融体の供給圧力によって行われてもよい。 かかる成形方法として は、たとえば射出成形法、低圧射出成形法、低圧圧縮成形法などがあげられる。 具 体的には、 たとえば表皮材として上記の成形体を用いる場合には、 開放された一 対の金型間に成形体を供給し、 次いで該成形体の一方の面側と、 これに対向する 一方の金型との間に熱可塑性樹脂溶融体を供給した後又は供給しながら両金型を 型締めすればよく、 表皮材として二層成形体を用いる場合には、 開放された一対 の金型間に二層成形体を供給し、 次いで該成形体の発泡層とこれに対向する一方 の金型との間に熱可塑性樹脂溶融体を供給した後又は供給しながら両金型を型締 めすればよい。 ここで、 両金型の開閉方向はとくに限定されるものではなく、 上 下方向であってもよいし、 水平方向であってもよい。
表皮材として前記の粉末成形用金型を用いて製造された成形体又は二層成形体 を用いる場合には、 該粉末成形用金型をその成型面上に該成形体又は二層成形体 を保持したまま上記多層成形体の製造における金型の一方として用いることもで きる。 この方法によれば、 金型の模様が転写された成形体又は二層成形体が金型 から離されることなく金型間に供給されるので、 その表面に賦形された模様をほ とんど崩すことなく、 目的の多層成形体を得ることができる。
熱可塑性樹脂溶融体は両金型の型締め完了後に供給してもよいが、 表皮材であ る成形体又は二層成形体のずれが少なく、 模様の転写度も向上した多層成形体が 得られる点で、 両金型が未閉鎖の間に供給しながら又は供給した後に両金型を型 締めすることが好ましい。 熱可塑性樹脂溶融体の供給方法は特に限定されるもの ではなく、 たとえば成形体又は二層成形体と対向する一方の金型内に設けた樹脂 通路から供給することができる。 また、 溶融樹脂の供給ノーズを両金型間に挿入 して溶融樹脂を供給し、 その後、 供給ノーズを系外に後退させて両金型を閉鎖し てもよい。
一対の金型としては、 一方の金型の外周面と他方の金型の内周面とが摺動可能 な一対の雌雄金型を用いることもできる。 この場合、 両金型の摺動面のクリアラ ンスを成形体又は二層成形体の厚みと概ね等しくしておくことによって、 その端 部に余分の表皮材を有する多層成形体を得ることができ、 この余分の表皮材を多 層成形体の裏面に折り返すことによって、 その端部が表皮材層で覆われた多層成 形体を得ることができる。
以下、 本発明を実施例により詳細に説明するが、 本発明は、 これらの実施例に は限定されない。
なお、 熱可塑性エラストマ一組成物及び成形体の評価は以下の方法によって行 つた。
〔 1〕 複素動的粘度 77* ( 1 ) 及びニュートン粘性指数 n
レオメトリックス社製ダイナミックアナライザー (RD S— 7700型) を用 いて貯蔵弾性率 G, (ω)及び損失弾性率 G" (ω) を振動周波数 ω= 1ラジアン /秒又は 100ラジアン/秒で測定し、 前記の計算式 ( 1 ) によって複素動的粘 度 77* (1) と 77* ( 100 ) とを算出した。 なお、 測定は平行平板モード、 印加 歪み 5%、 サンプル温度 250°Cで行った。
また、 7?* (1) と 7?* (100) とを用いて、 前記の計算式 (2) によって二 ュ一トン粘性指数 nを求めた。
〔2〕 (B— 1)及び (B— 2) における、 水添された全共役ジェン単位の数 に対する炭素数 2以上の側鎖を有する水添された共役ジェン単位の数の割合 0- キシレン一 d 10を溶媒として用い、 1. 6mg/ml濃度で 1 H— NMRスぺ クトル (400MHz) を測定し、 求めた。
〔3〕 折り曲げ白化
後述の粉末スラッシュ成形法によって得られた 1 mm厚の成形シートを、 l c mx 5 cmに切断し、 折り曲げ荷重 500 g又は 1 k gで折り曲げたのち 1分後 に荷重を除き、 折り曲げにより白化した部分の幅を基にして下記の基準によって 評価した。
X : 白化部分の幅が lmm以上
△: 白化部分の幅が 1 mm未満
〇: 白化部分が認められない 〔 4〕 固体粘弾性
オリエンテック工業 (株) の固体粘弾性測定装置 レオバイブロン (DDV— II一 EA型) を使用し、 引張モードを使用した。 2 cmx 5 cm (但しチヤッ ク間 3. 5 cm) X 0. 1mm厚のサンプルをプレス成形法により作成し、 — 1 50 °C〜 130 °Cの範囲で、 昇温速度 2 °C/分、 加振周波数 110 H z、 加振振 幅 16 mでサンプルを振動させることにより測定し、 t a n5ピークのピーク 温度及び強度を求めた。
〔 5〕 脆化温度 (耐寒性)
後述の粉末スラッシュ成形法によって得られた 1 mm厚の成形シートを使用し、 J I SK- 7216に準じて試験片の 50 %破壊する温度を求めた。
[用いた材料]
以下の実施例では、 (B— 1) として、 ブタジエン一スチレン共重合体の水添 物〔スチレン単位含有量 20重量%、 水添率 99% 77* ( 1) = 1. 7 X 103 ボイズ、 n=0. 02、 MFR=30g/10分、 水添された全共役ジェン単位 に対する炭素数 2以上の側鎖を有する水添された共役ジェン単位の割合は 42%、 t andピークのピーク温度は一 37°C、強度は 0. 88〕を用いた。また、 (A) としては、 プロピレン一エチレンランダム共重合体樹 S旨 (t andピークのピ一 ク温度は— 7°C、 強度は 0. 12、 エチレン単位含有量 =5重量%、 MFR=2 28g/l 0分) を用いた。
これらを、 表 1の割合で、 ラボプラストミル (東洋精機社製、 型式 30C 15 0) を用いて 180°C、 50 r pmの条件で 10分間混練して組成物を得 (ミル への投入量は合計 84 とした) 、 固体粘弾性測定によって組成物の t andピ ークのピーク温度及び強度を求めた。 得られた組成物は、 一 70〜30°Cの温度 範囲に 2つの t andピークを与えた。 これら組成物の t an (5ピークのピーク 温度及び強度を表 1に示す。
また、 (B— 2) としては、 ブタジエン一スチレン共重合体の水添物 〔スチレ ン単位含有量 10重量%、 水添率 99 %、 77* (1) =8. 3 X 103ボイズ、 n =0. 16、 MFR=10g/10分、 水添された全共役ジェン単位に対する炭 素数 2以上の側鎖を有する水添された共役ジェン単位の割合は 71%、 t an(5 ピークのピーク温度は一 17°C、 強度は 1. 5〕 を用いた。 また、 (A) として は、 先述のプロピレン一エチレンランダム共重合体樹脂 (t andピークのピ一 ク温度は— 7°C、 強度は 0. 12、 エチレン単位含有量 =5重量%、 MFR = 2 28 g/10分) を用いた。
これらを、 表 2の割合で、 ラボプラストミル (東洋精機社製、 型式 30C15 0) を用いて 180°C、 50 rpmの条件で 10分間混練して組成物を得 (ミル への投入量は合計 84 とした) 、 固体粘弾性測定によって得られた組成物の t andピークのピーク温度及び強度を求めた。得られた組成物は、— 70〜30°C の温度範囲に (A)の t an (5ピーク温度及び(B— 2)の t a n5ピーク温度 のいずれとも異なる温度に新たな単一 t an (^ピークを与えた。 これら組成物の t a nc5ピークのピーク温度及び強度を表 1に示す。
実施例 1
プロピレン 'ェチレン共重合体樹脂 〔ェチレン単位含有量 5重量%、 M F R = 228 g/10分、 t an 5ピークのピーク温度は— 7 °C、 強度は 0. 12〕 1 00重量部、 (B— 1) としてブタジエン—スチレン共重合体の水添物 〔スチレ ン単位含有量 20重量%、 水添率 99%、 7?* (1) = 1. 7x 10 3ボイズ、 n=0. 02、 MFR = 30 g/10分、 水添された全共役ジェン単位に対する 炭素数 2以上の側鎖を有する水添された共役ジェン単位の割合は 42 %、 tan 5ピークのピーク温度は一 37° 強度は 0. 88〕 87. 5重量部、 (B— 2) としてブタジエンースチレン共重合体の水添物〔スチレン単位含有量 10重量%、 水添率 99% 77* (1) =8. 3x 103ボイズ、 n=0. 16、 MFR=10 g/10分、 水添された全共役ジェン単位に対する炭素数 2以上の側鎖を有する 水添された共役ジェン単位の割合は 71 %、 t anc^ピークのピーク温度は— 1 7°C、 強度は 1. 5〕 12. 5重量部、 及びエチレン ' プロピレン共重合体ゴム 〔住友化学社製、 SPO V0 141、 プロピレン単位含有量 27重量%、 MF R= l g/1 0分〕 50重量部を二軸混練機を用いて剪断速度 1. 2 X 1 0 3秒 -1、 温度 200°Cで混練して組成物〔??* ( 1 ) =2. 7 X 103ボイズ、 n=0. 08〕 を得、 これを切断機を用いて切断して粒状体を得た。
この粒状体を液体窒素を用いて一 120°Cに冷却後、 冷却状態を保ったまま粉 砕し、熱可塑性エラストマ一組成物のパウダー〔夕イラ一標準篩 32メッシュ(目 開き 50 O^mx 50 O j m) を通過〕 を得た。
上記で得た熱可塑性エラストマ一組成物のパウダー 1000 gを、 表面温度 2 50°Cに加熱されたニッケル電铸しぼ板 (30 cmx 30 cm、 厚み 3 mm) の 成形面上に供給し、 14秒後に熱融着しなかった余分のパウダーを除去した。 そ の後、 250°Cの加熱炉で 60秒間加熱し、 次いで冷却後、 脱型して、 シート状 の成形体 (厚み lmm) を得た。 熱可塑性エラストマ一組成物及び成形体の評価 結果を表 3に示す。
実施例 2〜 8
(A) プロピレン 'エチレン共重合体樹脂、 (B- 1 ) としてブタジエン一ス チレン共重合体の水添物、 (B— 2) としてブタジエン一スチレン共重合体の水 添物、 及び (C) エチレン 'プロピレン共重合体ゴムの重量比を表 3〜 4のとお りに代えた以外は、 実施例 1と同様に操作して、 熱可塑性エラストマ一組成物を 得、 成形体を得た。 熱可塑性エラストマ一組成物及び成形体の評価結果を表 3〜 4に示す。
比較例 1〜 4
(A)プロピレン 'エチレン共重合体樹脂、 (B— 1) ブタジエン一スチレン共 重合体の水添物ゴム質重合体、 (B_2) ブタジエン一スチレン共重合体の水添 物ゴム質重合体、 及び (C) エチレン · プロピレン共重合体ゴムの重量比を表 5 のとおりに代えた以外は、 実施例 1と同様に操作して、 熱可塑性エラストマ一組 成物を得、 成形体を得た。 熱可塑性エラストマ一組成物及び成形体の評価結果を 表 5に示す。
表 1 (A) 及び (B— 1) からなる組成物の t andピークの温度及び強度
Figure imgf000027_0001
表 2 (A) 及び (B— 2) からなる組成物の t andピークの温度及び強度 組成
(A) 100 75 50 25 0
(B - 1) 0 25 50 75 100
tan 5ヒ°-ク
¾HL度 7 -1 -7 -11 -17
強度 0.12 0.20 0.39 0.73 1.5
3
実 施 例
1 2 3 4 組成 重量部
(A) 100 100 100 100
(B— 1) 87.5 75.0 50.0 12.5
12.5 25.0 50.0 87.5
(B - 1)及び(B 2)
の合計量 100 100 100 100
(C) 50.0 50.0 50.0 50.0
V* (1) Poise(*l) 2.7X103 2.9 X103 3.6 X103 4.9 X103 n (*2) 0.08 0.08 0.10 0.12 折り曲げ白化
500 g 〇 〇 〇 〇
1000 g △ 〇 〇 〇 脆化温度 <-67 < -67 ぐ- 67 -63
表 4
Figure imgf000029_0001
産業上の利用可能性
以上説明したとおり、 本発明により、 粉末成形性及び耐寒性に優れ、 かつ折り曲 げても白化しにくい熱可塑性エラストマ一の成形体を与える熱可塑性エラストマ —組成物並びに該熱可塑性エラストマ一組成物を用いて得られるパウダー、 ペレ ット及び成形体を提供することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 下記 (A:) 、 (B— 1)及び (B— 2) を含有し、 (A) の含有量が 1 00重量部であり、 (B— 1)及び (B— 2) の合計含有量が 10〜250重量 部であり、 250°Cにおける複素動的粘度 ??* (1)が 1. 5x 105ボイズ以下 であり、 かつニュートン粘性指数 nが 0. 67以下である熱可塑性エラストマ一 組成物。
(A) :ポリオレフイン系樹脂
( B— 1 ) : ( A )と混練して得られる組成物の固体粘弾性測定により得られた t a nc5—温度依存性曲線において、 — 70〜30°Cの温度範囲に 2つの t an (5ピークを与える共役ジェン系熱可塑性エラストマ一又はその水添物
(B-2) : (A)と混練して得られる組成物の固体粘弾性測定により得られた t and—温度依存性曲線において、 — 70〜30 °Cの温度範囲に (A)の t a n (5ピーク温度及び (B— 2) の t anc^ピーク温度のいずれとも異なる温度に新 たな単一 t andピークを与える共役ジェン系熱可塑性エラストマ一又はその水 添物
2.請求項 1の (A)、 (B— 1)及び (B— 2)並びに下記 (C) を含有し、 (A) の含有量 100重量部に対して、 (B— 1)及び (B— 2) の合計含有量 が 10〜250重量部であり、 (C) の含有量が 250重量部以下である請求項 1記載の熱可塑性エラス卜マー組成物。
(C) :エチレン . ひ一ォレフィン系共重合体
3. (B— 1) と (B— 2) の重量比が 5 : 95〜95 : 5である請求項 1又 は 2記載の熱可塑性エラストマー組成物。
4. (B- 1)及び/又は (B— 2) が、 共役ジェンと他の単量体との共重合 体又はその水添物である請求項 1又は 2記載の熱可塑性エラストマ一組成物。
5. 他の単量体が、 ビニル芳香族化合物、 ビニルエステル化合物、 エチレン性 不飽和カルボン酸エステル化合物又はビニル二トリル化合物である請求項 4記載 の熱塑性エラストマ一組成物。
6. 請求項 1又は 2記載の熱可塑性エラストマ一組成物からなるパウダー
7. 250°Cにおける複素動的粘度 ?7* (1)が 5x 104ボイズ以下であり、 かつニュートン粘性指数 nが 0. 28以下である請求項 1又は 2記載の熱可塑性 エラストマ一組成物。
8. 請求項 7記載の熱可塑性エラストマ一組成物からなるペレツト。
9. 球換算平均粒径が 1. 2 mm以下であり、 かつ嵩比重が 0. 38以上であ る請求項 8記載のペレツト。
10. 溶剤処理法、 ストランドカット法又はダイフェースカット法によって製 造される請求項 8記載のペレツト。
11. 請求項 6記載の熱可塑性エラストマ一組成物のパウダーを粉末成形して 得られる成形体。
12. 請求項 8記載のペレツトを粉末成形して得られる成形体。
13. 請求項 11又は 12記載の成形体の一方の面側に発泡層が積層されてな る二層成形体。
14. 請求項 11又は 12記載の成形体の一方の面側に熱可塑性樹脂芯材が積 層されてなる多層成形体。
15. 請求項 13記載の二層成形体の発泡層側に熱可塑性樹脂芯材が積層され てなる多層成形体。
16. 請求項 11又は 12記載の成形体の一方の面側に熱可塑性樹脂溶融体を 供給し、 加圧することを含む請求項 14記載の多層成形体の製造方法。
17.請求項 13記載の二層成形体の発泡層側に熱可塑性樹脂溶融体を供給し、 加圧することを含む請求項 15記載の多層成形体の製造方法。
18. 開放された一対の金型間に請求項 11又は 12記載の成形体を供給し、 次いで該成形体の一方の面側とこれに対向する一方の金型との間に熱可塑性樹脂 溶融体を供給した後又は供給しながら両金型を型締めする請求項 1 6記載の製造 方法。
1 9 . 開放された一対の金型間に請求項 1 3記載の二層成形体を供給し、 次い で該成形体の発泡層側とこれに対向する一方の金型との間に熱可塑性樹脂溶融体 を供給した後又は供給しながら両金型を型締めする請求項 1 7記載の製造方法。
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