JP2002294006A - 熱可塑性エラストマー組成物 - Google Patents

熱可塑性エラストマー組成物

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ethylene
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博 大山
Nobuo Oi
伸夫 大井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐傷付性、耐磨耗性及び機械物性(特に破断
伸び)に優れた熱可塑性エラストマー組成物を提供す
る。 【解決手段】 下記の成分(A)〜(C)を含有する熱
可塑性エラストマー組成物。 (A):エチレン及び/又はα−オレフィン−芳香族ビ
ニル化合物共重合体 (B):炭素数4以上のα−オレフィンから成るエチレ
ン−α−オレフィン共重合体 (C):オレフィン系樹脂

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性エラスト
マー組成物に関するものである。更に詳しくは、本発明
は、耐傷付性、耐磨耗性及び機械物性(特に破断伸び)
に優れた熱可塑性エラストマー組成物に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、熱可塑性エラストマーを用いて成
形された成形体は塗装して使用するため、耐傷付性、耐
磨耗性は塗膜で付与するので熱可塑性エラストマーには
求められていなかった。近年、塗装する成形体が少なく
なり、耐傷付性、耐磨耗性が重視され、その要求性能は
一層高度なものとなりつつある。また、成形体における
強度も必要なので、材料の機械物性も要求される。かか
る、現状に照らすとき、従来の熱可塑性エラストマー組
成物では必ずしも満足し得るものとは言い難いものであ
った。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】かかる状況の下、本発
明が解決しようとする課題は、耐傷付性、耐磨耗性及び
機械物性(特に破断伸び)に優れた熱可塑性エラストマ
ー組成物を提供する点に存する。
【0004】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は下記
の成分(A)〜(C)を含有する熱可塑性エラストマー
組成物に係るものである。 (A):エチレン及び/又はα−オレフィン−芳香族ビ
ニル化合物共重合体 (B):炭素数4以上のα−オレフィンから成るエチレ
ン−α−オレフィン共重合体 (C):オレフィン系樹脂
【0005】
【発明の実施の形態】本発明の成分(A)はエチレン及
び/又はα−オレフィン−芳香族ビニル化合物共重合体
である。
【0006】ここで、α−オレフィンとしてはプロピレ
ン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メ
チル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセンなどが
あげられ、なかでもプロピレン、1−ブテン、1−ヘキ
セン及び1−オクテンが好ましい。芳香族ビニル化合物
としては、p−メチルスチレン、m−メチルスチレン、
o−メチルスチレン、p−エチルスチレン、m−エチル
スチレン、o−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチ
レン、2,5−ジメチルスチレン、3,4−ジメチルス
チレン、3,5−ジメチルスチレン、3−メチル−5−
エチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−
sec−ブチルスチレンなどのアルキルスチレン;スチ
レン、2−フェニル−1−プロピレン、2−フェニル−
1−ブテン等のアルケニルベンゼン;ジビニルベンゼン
などのビスアルケニルベンゼン;1−ビニルナフタレン
などのビニルナフタレン等をあげることができる。これ
らのアルケニル芳香族化合物の中でも、合成のし易さや
共重合性(モノマーとして製造することが容易であり、
かつエチレンやα−オレフィンとの共重合が容易であ
る)の観点から、スチレン、p−メチルスチレン、m−
メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−tert−
ブチルスチレン、2−フェニルプロピレン、ジビニルベ
ンゼン及び1−ビニルナフタレンが好ましく、スチレン
が特に好ましい。芳香族ビニル化合物の含有量は5〜5
0重量%であることが好ましく、更に好ましくは10〜
35重量%である。芳香族ビニル化合物の含有量が過少
であると弾性や透明性に劣る場合があり、一方該含有量
が過多であると弾性に劣る場合がある。本発明の成分
(A)としては、柔軟性や弾性回復性の観点から、特に
エチレン−芳香族ビニル化合物共重合体が好ましい。
【0007】本発明の成分(B)は炭素数4以上のα−
オレフィンから成るエチレン−α−オレフィン共重合体
である。エチレン−α−オレフィン共重合体のメルトフ
ローレイト(190℃,21.18N)は0.01〜1
00g/10minであることが好ましく、更に好まし
くは0.1〜30g/10minである。該メルトフロ
ーレイトが過小であると成形性が悪く、一方該メルトフ
ローレイトが過大であると機械的物性が著しく低下する
ことがある。
【0008】炭素数4以上のα−オレフィンとしては、
1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル
−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセンなどがあげ
られ、なかでも1−ブテン、1−ヘキセン及び1−オク
テンが好ましい。α−オレフィンの含有量は5〜50重
量%、好ましくは10〜40重量%である。
【0009】本発明の成分(C)はオレフィン系樹脂で
ある。オレフィン系樹脂としてはエチレン系樹脂、プロ
ピレン系樹脂、ブテン系樹脂などがあげられ、単体又は
混合物でもよい。オレフィン系樹脂としては、耐熱性、
工業化の観点から、プロピレン系樹脂が好ましい。オレ
フィン系樹脂のメルトフローレイト(230℃,21.
18N)は0.1〜150g/10minであることが
好ましく、更に好ましくは1〜100g/10minで
ある。該メルトフローレイトが過小であると成形性が悪
く、一方該メルトフローレイトが過大であると機械的物
性が著しく低下することがある。プロピレン系樹脂とし
ては、ホモポリプロピレン(C1)、プロピレン−エチ
レンランダム共重合体(C2)及びプロピレン−エチレ
ンブロック共重合体(C3)をあげることができる。ま
た、(C1)、(C2)及び(C3)の混合物でもよ
い。
【0010】(C1)はプロピレンの単独重合体であ
り、剛性を高くしたい場合には結晶性の高いものが好ま
しい。
【0011】(C2)はプロピレンとエチレンがランダ
ムに重合した共重合体であり、剛性を高くしたい場合に
はエチレン含有量を少なくしたり、結晶性の高いものが
好ましい。逆に、剛性を低くしたい場合にはエチレン含
有量を多くしたり、結晶性の低いものが好ましい。
【0012】(C3)は第一セグメント及び第二セグメ
ントからなり、第一セグメントはプロピレン単独重合の
ホモポリプロピレン部であり、第二セグメントがプロピ
レン−エチレンランダム共重合体部であるブロック共重
合体である。第一セグメントとして第二セグメントとエ
チレン含有量の異なるプロピレン−エチレンランダム共
重合体を用いてもよい。また、第二セグメントであるプ
ロピレン−エチレンランダム共重合体部の含有量が30
重量%以上であるリアクターオレフィン系熱可塑性エラ
ストマー(R−TPO)を用いてもよい。剛性を高くし
たい場合には第二セグメントであるプロピレン−エチレ
ンランダム共重合体部の含有量が少ないもの、プロピレ
ン−エチレンランダム共重合体部のエチレン含有量の少
ないものが好ましい。逆に剛性を低くしたい場合には第
二セグメントであるプロピレン−エチレンランダム共重
合体部の含有量が多いもの、プロピレン−エチレンラン
ダム共重合体部のエチレン含有量の多いものが好まし
い。
【0013】本発明の熱可塑性エラストマー組成物にお
ける各成分の好ましい含有量は、(A)の含有量が10
〜80重量%であり、(B)の含有量が10〜80重量
%であり、かつ(C)の含有量が60〜10重量%であ
る(但し、ただし(A)+(B)+(C)=100重量
部とする。)。(A)が過少であると耐傷付き性、耐磨
耗性が劣る場合があり、一方(A)が過多であると機械
的物性が劣る場合がある。(B)が過少であると機械的
物性が劣るとなる場合があり、一方(B)が過多である
と耐傷付き性、耐磨耗性が劣るとなる場合がある。
(C)が過少であると流動性が低下し成形性が劣る場合
があり、一方(C)が過多であると耐傷付き性、耐磨耗
性が劣るとなる場合がある。
【0014】本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、
必須の成分である(A)〜(C)に加えて、無機フィラ
ー(タルク、炭酸カルシウム、焼成カオリン等)、有機
フィラー(繊維、木粉、セルロースパウダー等)、滑剤
(脂肪酸アミド等)、酸化防止剤(フェノール系、イオ
ウ系、燐系、ラクトン系、ビタミン系等)、耐候安定
剤、紫外線吸収剤(ベンゾトリアゾール系、トリアジン
系、アニリド系、ベンゾフェノン系等)、熱安定剤、光
安定剤(ヒンダードアミン系、ベンゾエート系等)、顔
料等を含有してもよい。耐摩耗性を更に向上させるには
無機フィラーを含有すると好ましい。また、無機フィラ
ーと滑剤が含有すると更に好ましい。柔軟な熱可塑性エ
ラストマー組成物には炭酸カルシウムが好ましい。
【0015】本発明の熱可塑性エラストマー組成物を得
るには連続式、バッチ式の混練機を用いて溶融混練を行
えばよい。連続式混練機としては単軸押出し機、二軸押
出し機などがあげられ、バッチ式混練機としてはニーダ
ー、バンバリーミキサーなどがあげられる。成分(A)
〜(C)の形状によってはバッチ式、連続式を併用して
もよい。
【0016】本発明の熱可塑性エラストマーは押出成
形、射出成形、プレス成形、ブロー成形、粉末成形など
に使用される。用途としては自動車、鉄道、飛行機、船
舶などの部品、家電部品、土木建築用部品、文具、雑貨
など耐傷付き、耐磨耗性能を有する用途に使用されるの
が好ましい。
【0017】本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、
多層成形及びシートに用いられ、多層成形体の好ましい
具体例として、コア部がオレフィン系樹脂であり、表皮
部が本発明の熱可塑性エラストマー組成物からなる二層
成形で成形された成型体をあげることができる。表皮部
にソフト感を求められる時、熱可塑性エラストマー組成
物の硬度(shoreA)は99以下が好ましい。更に
好ましくは硬度(shoreA)が90〜60である。
コア部のオレフィン系樹脂としては、プロピレン系樹
脂、エチレン系樹脂、オレフィン系熱可塑性エラストマ
ー等をあげることができる。
【0018】上記の二層成形で成形された成型体を得る
には、たとえば、押出機による共押出、射出成形による
二色成形、インサート成形等を行えばよい。
【0019】多層成形体の好ましい具体例として、自動
車内装部品をあげることができ、具体的にはインスルメ
ントパネル、ドア、アームレスト、グラブレール、シフ
トノブ、インパネグリップ、サイドブレーキノブ、コン
ソールボックス、グラスラン、ウェザーストリップ等を
あげることができる。
【0020】
【実施例】以下の実施例によって、本発明をより詳細に
説明する。 〔I〕原料 (A)エチレン−芳香族ビニル化合物共重合体 攪拌羽根を備えた100LのSUS製重合器を用いて連
続的にエチレンとスチレンの共重合を行った。すなわ
ち、重合器下部から重合溶媒としてヘキサンを84.7
kg/時間、エチレン2.8kg/時間、スチレン4.
15kg/時間の速度で連続的に供給する。一方、重合
器上部から重合器中の重合液が100Lとなるように連
続的に重合液を抜き出す。触媒としてイソプロピリデン
(シクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5
−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロリド、
N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフル
オロフェニル)ボレート、及びトリイソブチルアルミニ
ウムをそれぞれ0.348g/時間、1.081g/時
間、6.912g/時間の速度で重合器下部から重合器
中に連続的に供給した。共重合反応は、重合器外部に取
り付けられたジャケットに冷却水を循環させることで5
0℃で行った。重合器から抜き出した重合液に少量のエ
タノールを添加して重合反応を停止させ、脱モノマー、
水洗浄後、大量の水中でスチームにより溶媒を除去して
共重合体を取り出し、80℃で昼夜減圧乾燥した。以上
の操作により、エチレン−スチレン共重合が2kg/時
間の速度で行われた。この共重合体の、ウベローデ型粘
度計を用いてテトラリンを溶媒とし、135℃で測定し
た極限粘度[η]は、2.31であった。示差熱分析装
置(セイコー電子工業製 DSC220)を用いて昇温
速度10℃/分で融解曲線を求めたところ、融点は44
℃、ガラス転移点は−20℃であった。13C−NMR
(日本電子社製JNM−EX270、測定溶媒 オルト
ジクロロベンゼン、測定温度 135℃)解析により求
めたスチレン含有量は16モル%、また、36.0〜3
8.0ppmに現れるピークの面積に対する34.0〜
36.0ppmに現れるピークの面積の比は、0.01
9であった。 (B−1)エチレン−α−オレフィン共重合体 MFR(190℃、21.18N)=0.6g/10m
inであるエチレン−ブテン共重合体 (B−2)エチレン−α−オレフィン共重合体 MFR(190℃、21.18N)=0.7g/10m
inであるエチレン−プロピレン共重合体 (C)オレフィン系樹脂 MFR(230℃、21.18N)=65g/10mi
nであるプロピレン−エチレンブロック共重合体
【0021】〔II〕測定方法 得られた組成物については200℃にてプレス成形機を
用いて厚さ2mm、150mm×150mmの平板を成
形した後、必要な測定を行った。 (1)耐傷付き試験 表面性測定機トライボギア(新東科学社製)を用い30
0gの荷重を載せた引掻針でプレス成形したプレートの
鏡面を一定速度で引掻くことにより傷を付け、傷を目視
観察により評価した。 ○;良好(傷が目立たない) ×;不良(傷が目立つ) (2)耐摩耗試験 学振摩耗試験機に布(カナキン3号)とプレートを取り
付け、500gの荷重を載せ、鏡面を布で200回擦り
つけることによる摩耗面を目視観察にて評価を行った。 ○;良好(擦り傷が目立たない) ×;不良(擦り傷
が目立つ) (3)引張試験 JIS3号ダンベルを用いてプレス成形したプレートよ
り試験片を打ち抜き、引張試験機を用いて速度200m
m/minで引張り、破断強度と破断伸びを測定した。
(JIS K6251に準ずる。)
【0022】実施例1及び比較例1〜3 表1の配合をラボプラストミルで溶融混練した。得られ
た組成物を成形し、測定を行った。その結果は表1に示
す。
【0023】
【表1】
【0024】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明により、耐
傷付性、耐磨耗性及び機械物性(特に破断伸び)に優れ
た熱可塑性エラストマー組成物を提供することができ
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F100 AK03A AK03B AK03C AK04A AK04C AK07A AK07C AK11A AK11C AK12A AK12C AL01A AL01C AL05A AL05C AL09A AL09C BA03 BA06 JB16A JB16C JK08 JK09 YY00A YY00C 4J002 BB02Y BB04W BB05W BB05X BB10W BB11Y BB15Y BB17Y BP02Y GF00

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の成分(A)〜(C)を含有する熱
    可塑性エラストマー組成物。 (A):エチレン及び/又はα−オレフィン−芳香族ビ
    ニル化合物共重合体 (B):炭素数4以上のα−オレフィンから成るエチレ
    ン−α−オレフィン共重合体 (C):オレフィン系樹脂
  2. 【請求項2】 (A)の芳香族ビニル化合物がスチレン
    である請求項1記載の熱可塑性エラストマー組成物。
  3. 【請求項3】 (C)がプロピレン系樹脂である請求項
    1記載の熱可塑性エラストマー組成物。
  4. 【請求項4】 (A)の含有量が10〜80重量%であ
    り、(B)の含有量が10〜80重量%であり、かつ
    (C)の含有量が60〜10重量%である(但し、ただ
    し(A)+(B)+(C)=100重量%とする。)で
    ある請求項1記載の熱可塑性エラストマー組成物。
  5. 【請求項5】 多層成形及びシートに用いられる請求項
    1記載の熱可塑性エラストマー組成物。
  6. 【請求項6】 コア部がオレフィン系樹脂であり、表層
    部が請求項1記載の熱可塑性エラストマー組成物からな
    る多層成形体。
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