(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）２３０℃、２．１６ｋｇ荷重下のメルトインデックス（Ｍｅｌｔ  Ｉｎｄｅｘ、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８）が５０〜３００ｇ／１０分であるポリプロピレン樹脂１００重量部、（Ｂ）スチレン含量が５〜２０モル％であり、かつ２３０℃、２．１６ｋｇ荷重下のメルトインデックスが５〜２０ｇ／１０分である水素化スチレン−ブタジエンゴムおよび／またはスチレン含量が１０〜２５モル％で、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重下のメルトインデックスが１０〜５０ｇ／１０分であるスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体ゴム５０〜２００重量部、（Ｃ）１２１℃で測定されたムーニー粘度（ＭＬ１＋４、ＡＳＴＭ  Ｄ９２７）が１〜１０、ショアＡ硬度（ＡＳＴＭ  Ｄ２２４０）が５０〜８０であるエチレン−オクテン共重合体エラストマー５０〜２００重量部、（Ｄ）２３０℃、２．１６ｋｇ荷重下のメルトインデックスが３〜５０ｇ／１０分、ショアＤ硬度（ＡＳＴＭ  Ｄ２２４０）が２０〜４０であるプロピレン−エチレン共重合体樹脂５〜１５０重量を含んでなることを特徴とする熱可塑性オレフィン系エラストマー組成物。
【請求項２】
請求項１記載の組成物を加熱混練して製造したペレットを極低温で冷凍粉砕して製造されたことを特徴とする粉体成形用材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性オレフィン系エラストマー組成物、さらに詳しくは、自動車の内装材、被覆材に適した粉体成形用熱可塑性ポリプロピレン系エラストマー組成物、およびこれを用いた粉体成形用材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インストルメントパネル、ドアトリム、コンソールボックス、アームレスト、ヘッドレストなどのような自動車内装品の表皮材は、製品の軽量化、高級感向上、そして製品形状の複雑化及び精巧化を要求する趨勢であり、塩化ビニル樹脂成形品が主に使用されてきた。しかし、最近は、廃品の焼却時に塩化水素を発生しない樹脂で、しかもリサイクル利用の容易なオレフィン系樹脂材料による成形品が望まれるようになっている。
【０００３】
一般に、表層用途に使う良好な成形品を得るには、粉体流動性の良い、優れた粉体特性を有する粉体成形用材料であることが重要である。これまでにも粉体成型できるオレフィン系樹脂組成物は数多く提案されている〔例えば、特許文献１、特許文献２参照〕が、多くは粉体流動性が充分でなく、成形品の肉厚が不均一になるばかりでなく、ピンホールが発生するなど、成形不良の発生率が高くなるものであった。
【０００４】
また、自動車内装部品用を意図してポリプロピレン系樹脂に特定の性状を有するエチレン／α−オレフィン系共重合体エラストマー及びタルクを特定量配合した組成物が提案されている〔特許文献３参照〕が、インストルメントパネルやドアパネルとして用いるには剛性が不足していた。エチレン・α−オレフィン共重合体ゴムとポリオレフィン樹脂を部分架橋したエラストマー組成物に鉱油を含ませた組成物〔特許文献４、特許文献５参照〕、ポリプロピレン樹脂とスチレン−ブタジエンブロック共重合体水素化物との混合物に、ナフテン系プロセスオイルを配合した組成物〔特許文献６参照〕などの提案があるが、これらは溶融流動性に劣るため、成形品にピンホール発生があり、後面溶融面の平滑性不足などの欠点があった。また、引張り強さのような機械的物性を増加させるため硬度が高い水準であるので、低温柔軟性及び耐寒性が不足し、成形品のソフト感もよくない問題があった。そして、成形品が固いため、製品の脱型及び成形品取扱い時に発生する折り畳み部の復元が困難で、折り畳み跡も甚だしく残る問題があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−１７８７４２号公報
【特許文献２】
特開平８−２１７９２７号公報
【特許文献３】
特開平１０−４５９７１号公報
【特許文献４】
韓国特許公告第９５−１２１０２号公報
【特許文献５】
韓国特許公告第９５−１２１０６号公報
【特許文献６】
特開２００２−１９４１５３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
かかる問題点に鑑み本発明の目的は、溶融流動性に優れ、粉体成形が可能で、自動車の内装材、被覆材用途に適した熱可塑性エラストマー組成物、および粉体成形用材料を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく検討の結果、特定の性状を有するポリプロピレン樹脂に特定性状の水素化スチレン−ブタジエンゴム又は特定性状のスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体ゴム、特定性状のエチレン−オクテン共重合体エラストマー、および特定性状のプロピレン−エチレン共重合体樹脂をそれぞれ特定量含有させることにより、溶融流動性に優れ、粉体成形が可能で、自動車の内装材、被覆材に適した性状をもつことを見出し本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明請求項１は熱可塑性オレフィン系エラストマー組成物であり、（Ａ）２３０℃、２．１６ｋｇ荷重下のメルトインデックスが５０〜３００ｇ／１０分であるポリプロピレン樹脂１００重量部、（Ｂ）スチレン含量が５〜２０モル％であり、かつ２３０℃、２．１６ｋｇ荷重下のメルトインデックスが５〜２０ｇ／１０分である水素化スチレン−ブタジエンゴムおよび／またはスチレン含量が１０〜２５モル％で、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重下のメルトインデックスが１０〜５０ｇ／１０分であるスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体ゴム５０〜２００重量部、（Ｃ）１２１℃で測定されたムーニー粘度（ＭＬ１＋４、ＡＳＴＭ  Ｄ９２７）が１〜１０、ショアＡ硬度（ＡＳＴＭ  Ｄ２２４０）が５０〜８０であるエチレン−オクテン共重合体エラストマー５０〜２００重量部、（Ｄ）２３０℃、２．１６ｋｇ荷重下のメルトインデックスが３〜５０ｇ／１０分、ショアＤ硬度（ＡＳＴＭ  Ｄ２２４０）が２０〜４０であるプロピレン−エチレン共重合体樹脂５〜１５０重量部を含んでなっている。
【０００９】
本発明請求項２は粉体成形用材料であり、請求項１記載の組成物を加熱混練して製造したペレットを極低温で冷凍粉砕して製造されたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のエラストマー組成物は、ポリプロピレン樹脂に、水素化スチレン−ブタジエンゴムおよび／またはスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体ゴム、エチレン−オクテン共重合体エラストマー、さらプロピレン−エチレン共重合体樹脂を加えることから構成されている。これらの構成樹脂あるいはゴムは互いに相溶性であり、別途の相溶化剤を使用しなくても混練が容易である。このエラストマー組成物は、成形が容易であり、成形品の外観に優れ、ソフト感のある自動車内装材となる。さらに、自動車内装材として要求される機械的物性を満たし、耐寒特性にも優れている。
【００１１】
ポリプロピレン樹脂は、成形品の引張り強さを適正な値に保つようにし、粉体成形時の溶融粘度を減少させて成形性を向上させる役割をする。ポリプロピレン樹脂は、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重下のメルトインデックス（Ｍｅｌｔ  Ｉｎｄｅｘ、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８）が５０〜３００ｇ／１０分、好ましくは１００〜２５０ｇ／１０分のものが選ばれる。メルトインデックスが５０ｇ／１０分未満であると成形性に劣り、ピンホールの発生及び後面溶融状態の低下をもたらし、また３００ｇ／１０分を超えると分子量の減少によって物性が低下する問題がある。
【００１２】
水素化スチレン−ブタジエンゴムは、成形品に柔軟性、弾性、耐寒性を与え、ポリプロピレン樹脂１００重量部に対して５０〜２００重量部、好ましくは１００〜１５０重量部を混合する。その含有量が５０重量部未満であると成形品が固くなり、耐寒衝撃性及び折り畳み部の復元性が低下し、２００重量部を超えると溶融流動性が悪く、後面ゲル化（Ｇｅｌｌｉｎｇ）状態が低下し、エンボス（Ｅｍｂｏｓｓ）模様の転写状態などの成形性が低下し好ましくない。水素化スチレン−ブタジエンゴムのスチレン含量は５〜２０モル％、好ましくは７〜１５モル％である。スチレン含量が５モル％未満であると溶融流動性が低下し、スチレン含量が２０モル％を超えると柔軟性及び弾性、耐寒性が減少することがある。また、水素化スチレン−ブタジエンゴムは、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重下のメルトインデックスが５〜２０ｇ／１０分、好ましくは７〜１５ｇ／１０分のものが選ばれる。メルトインデックスがこの範囲より低いと、成形性が低下することがある。
【００１３】
スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体ゴムは、水素化スチン−ブタジエンゴムと同様に成形品に柔軟性及び弾性、耐寒性を与えるもので、水素化スチレン−ブタジエンゴムに代えて適用してもよく、流動性の点では水素化スチレン−ブタジエンゴムより有利な特性を有している。従って、ポリプロピレン樹脂１００重量部に対してスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体ゴムを５０〜２００重量部、成形性、耐寒性、折り畳み部の復元性を考慮すると好ましくは１００〜１８０重量部加える。スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体ゴムのスチレン含量は１０〜２５モル％、好ましくは１０〜１５モル％である。スチレン含量が１０モル％未満であると溶融流動性が低下し、スチレン含量が２５モル％を超えると柔軟性及び弾性、耐寒性が減少することがある。また、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体ゴムは、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重下のメルトインデックスが１０〜５０ｇ／１０分、好ましくは１５〜３５ｇ／１０分のものが選ばれる。
【００１４】
水素化スチレン−ブタジエンゴムとスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体ゴムは、いずれか一方用いてもよく、あるいは両者を混合して用いてもよい。
【００１５】
エチレン−オクテン共重合体エラストマーは、柔軟性に優れ、成形品に弾性とソフト感を与え、ポリプロピレン樹脂１００重量部に対して５０〜２００重量部、好ましくは７０〜１５０重量部加えられる。その含有量が５０重量部未満であると成形品が固くなり、復元性が低下し、２００重量部を超えると物性が低下し好ましくない。エチレン−オクテン共重合体エラストマーは、１２１℃で測定されたムーニー粘度（ＭＬ１＋４）が１〜１０、好ましくは２〜７であり、ショアＡ硬度が５０〜８０、好ましくは５５〜７５であるものが選ばれる。ムーニー粘度が高い場合は溶融流動性に劣り成形性が低下し、ムーニー粘度が低い場合は物性が低下する問題がある。また、ショアＡ硬度が高い場合成形品の柔軟性及び弾性が減少する。
【００１６】
プロピレン−エチレン共重合体樹脂は、ポリプロピレン樹脂に比べて剛性は劣るが、柔軟性と溶融流動性が良好であるため、高価なゴム成分の含量を減らすことができ、成形性を向上させるのに効果的である。プロピレン−エチレン共重合体樹脂は、ポリプロピレン樹脂１００重量部に対して５〜１５０重量部、好ましくは２０〜１００重量部加える。その含有量が２０重量部未満であると柔軟性及び流動性向上の点で充分効果が発揮できないことがあり、１００重量部を超えると物性及び耐寒性が低下する問題がある。プロピレン−エチレン共重合体樹脂は、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重下のメルトインデックスが３〜５０ｇ／１０分、好ましくは５〜４０ｇ／１０分であり、ショアＤ硬度が２０〜４０、好ましくは２５〜３５のものが選ばれる。メルトインデックスが高い場合、樹脂の分子量が低いため物性及び耐寒性に劣り、メルトインデックスが低い場合は成形性に劣り、ショアＤ硬度が高い場合柔軟性に劣るためゴム成分の減量効果が少なく、成形品の硬度が増加する問題がある。
【００１７】
その他に、本発明の組成物に様々な目的で添加剤を添加することがあるが、本発明は本発明の目的を達成するに支障のない範囲で、それらの添加を制限するものではない。
【００１８】
次に、本発明におけるオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物の製造方法について説明する。本発明の組成物に用いるポリプロピレン樹脂、水素化スチレン−ブタジエンゴムおよび／又はスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体ゴム、エチレン−オクテン共重合体エラストマー、プロピレン−エチレン共重合体樹脂を、タンブリングミキサー又は高速回転ミキサーを用いてドライブレンドし、１５０〜２４０℃に加熱した二軸押出機又はバンバリーミキサーで加熱混練してペレット化する。次いでこのペレットを、液化窒素を用いて−１９０℃以下の極低温に冷凍してディスクミルで粉砕してテイラー標準篩の４０メッシュ篩を通過するオレフィン系熱可塑性エラストマー粉体とする。
【００１９】
本発明によって製造された組成物の物性を測定した結果、ショアＡ硬度（ソフトネス）が６０〜８５、引張り強さが６０〜１２０ｋｇ／ｃｍ２、５０℃以下の耐寒性を有しており、自動車内装材の性能に符合する物性を有する。また、自動車インストルメントパネルのような内装表皮材又は被覆材に要求される高級質感及び感触を示し、かつ完製品の性能に問題がなく、隠蔽型エアーバックへの適用にも適している。なお、引張り強さ及び柔軟性、折り畳み部の復元性の面からも良好であり、成形品をリサイクルするのが容易であり、焼却廃棄時にも酸性物質が生じないため、環境親和的な効果がある。そして、溶融流動性の増加を通じて成形性を向上させ、成形品表面のピンホール発生が少なく、後面溶融性に優れた長所もある。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例により本発明の内容を例示するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。
〔オレフィン系熱可塑性エラストマー組成物の製造〕
ポリプロピレン樹脂、水素化スチレンブタジエンゴム、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体ゴム、エチレン−オクテン共重合体エラストマー、プロピレン−エチレン共重合体樹脂を表１の割合で混合し、高速回転ミキサーを用いてドライブレンドしてオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物を製造した。
【００２１】
【表１】
0003692459.tif 000002
【００２２】
〔試験片の製造〕
オレフィン系熱可塑性エラストマー組成物を、液体窒素を用いて−１９０℃の極低温に冷凍し、ディスクミルで粉砕してテイラー標準篩の４０メッシュ篩を通過させてオレフィン系熱可塑性エラストマー粉体とした。この粉体を、２０×２０ｃｍの粉体供給ボックスに入れ、２４０℃に加熱したエンボス模様のある２０×２０ｃｍの平板電鋳金型を粉体供給ボックスと締結した後、金型と粉体供給ボックスをともに時計方向及び反時計方向に３回回転させ、金型についている過剰の粉体を振り払った。そして、金型を分離して２７０℃の加熱炉で１分間加熱した後水冷して脱型してシート状の試験片とした。
【００２３】
〔物性測定〕
ピンホール発生：試験片表面のピンホール発生分布を肉眼観察し、ピンホールの発生が全くない状態を５点、全面に甚だしく発生する場合を１点として点数化して評価した。
後面溶融状態：試験片の後面溶融状態が滑らかで平滑な場合は５点、全体として凸凹の発生が甚だしい場合は１点として点数化して評価した。
硬度：ＡＳＴＭ  Ｄ２２４０に基づき、ショアＡ硬度を測定した。
引張り強さ：ＡＳＴＭ  Ｄ６３８に基づいて測定した。
折り畳み部の復元性試験：２×１０ｃｍの試験片を２つに折り畳み、折り畳み部を５ｋｇの錘で１分間加圧した後錘を除去し、３分後折り畳み部の角度を角度機で測定して復元程度を評価した。
耐寒性：ＪＩＳ  Ｋ６７２３に基づき、低温脆化温度を測定した。得られた結果を表２に示す。
【００２４】
【表２】
0003692459.tif 000003
【００２５】
この結果から、実施例の組成物からの成形品が比較例のそれに比べてピンホールの発生が少なく、後面溶融状態も非常に優れている。硬度及び引張り強さは内装材に要求される数値を満足した。また、復元角度が比較例に比べて格段と優れるため、製品成形時の脱型工程又は成形品取扱い時発生する製品に折り畳み跡が残る問題が改善できることが予測できる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係るオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物は、溶融流動性に優れているため高級感のある粉体成形製品の製造が容易であり、引張り強さ及び柔軟性、折り畳み部の復元性の点からも良好であるため、インストルメントパネルのような自動車内装表皮材又は被覆材用途への適用が可能である。特に、本発明は、優れた耐寒性を有しているため、エアーバックの低温展開時に破壊したり、クラックが発生する問題がないので、最近新規車種への適用が拡大されている隠蔽型助手席エアーバックを採用したインストルメントパネル表皮材へに使用するに適している。また、成形品をリサイクルするのが容易であり、焼却廃棄時にも酸性物質が生じないので、環境問題の発生もない。