JP2643672B2 - 粉末スラッシュ成形用熱可塑性エラストマーパウダー、それを用いる粉末スラッシュ成形法およびその成形体 - Google Patents
粉末スラッシュ成形用熱可塑性エラストマーパウダー、それを用いる粉末スラッシュ成形法およびその成形体Info
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Description
のオレフィン系熱可塑性エラストマーパウダー、それを
用いる粉末スラッシュ成形法およびその成形体に関す
る。さらに詳しくは、本発明は、裏打材を問わず、主と
して、各種分野の成形品の表皮材及びハウジング等に適
する粉末スラッシュ成形用熱可塑性エラストマーパウダ
ー、それを用いる粉末スラッシュ成形法およびその成形
体に関するものである。
ング材料においては、軽量で且つ、ソフト感に優れ、し
かも高級感のある皮シボ模様やスティッチ模様などを施
したものが一段と求められるようになってきた。また廃
車を処分する際、内装材の焼却によって生じる酸性物質
が大気を汚染し、酸性雨等の大きな社会問題となってお
り、よりクリーンな材料への要望が大きくなっている。
は、オレフィン系熱可塑性エラストマー(以下TPOと
呼ぶ) シートの真空成形品及び塩化ビニル樹脂とABS
樹脂を主体としたシートの真空成形品あるいはペースト
用塩化ビニル樹脂と可塑剤を主体としたゾルの回転成形
またはスラッシュ成形品(以下ゾル成形品と呼ぶ)等が
ある。
材料という点で目的を達しているものの複雑な形状のも
のを賦形さすことは困難であった。
きく、長時間の使用において亀裂が生じ易いという欠点
もかかえている。
シートの真空成形品も、TPOの真空成形品と同様の複
雑な形状のものを賦形さすことが困難であるという欠点
があり、更にTPOと比較して、軽量性、クリーン性に
劣るという欠点がある。
としたゾル成形品は、ソフト感があり、複雑な形状の賦
形が可能であるが、ゲル化温度が低いので、金型内での
溶融が速く、フローマークやリップ或いはゾルの糸引き
現象等の加工上の問題、軽量性、クリーン性に劣るとい
う塩化ビニル固有の問題、更には可塑剤を多量に用いる
為、自動車の窓ガラス内面に曇りを生ずるなど欠点も多
い。
ては最近粉末成形法が脚光を浴びてきている。
塗装法、粉末溶射法、粉末回転成形法、粉末スラッシュ
成形法などがあるが、特に自動車用内装材のカバーリン
グ等には、粉末スラッシュ成形法が適している。
組成物としては、特開昭48−26838号公報、特開
昭53−149240号公報などで公知である。しかし
ながら、これまでに公知となっている部分架橋TPOが
対象とした成形法としては、 イ.射出成形(加工時の剪断速度γ≧103 se
c-1)、 ロ.押出成形(同101 ≦γ≦102 sec-1)、 ハ.カレンダー加工(同102 ≦γ≦103 sec-1)
、 ニ.ロまたはハで一次加工したものを圧縮成形、およ
び、 ホ.ロまたはハで一次加工したものを真空成形、 などがあるが、そのいずれもが軟化点以上の温度ととも
に、それぞれの加工条件に相当する剪断速度における粘
度に見合った賦形圧力を必要とするものであった。
に加工時の剪断速度が100 sec -1以下又は振動周波
数1ラジアン/秒以下でポリマーとしては静止に近い状
態にあり、賦形時に圧力も加わらないかまたは非常に低
圧下(≦1kg/cm2 )での成形法では極端な流動性
不足を生じ成形が困難であった。また仮に成形を行えた
としても、低剪断速度域での流動性が劣る為、粉末粒子
間の熱融着が不完全となり、機械的物性の低い成形物し
か得ることができなかった。
号公報に、 「1)ポリオレフィン系樹脂とエチレン・α−オレフィ
ン系共重合体ゴムとを含む熱可塑性エラストマーのパウ
ダーが、シボ模様転写用金型の内表面に吹き付けられて
該金型の内表面に溶融付着することにより、表面にシボ
模様が形成されてなることを特徴とするシボ模様付熱可
塑性エラストマー成形物。 2)ポリオレフィン系樹脂とエチレン・α−オレフィン
系共重合体ゴムとを含む熱可塑性エラストマーのパウダ
ーを、あらかじめ加熱したシボ模様転写用金型の内表面
に吹き付けて該金型の内表面に溶融付着させた後、該金
型を冷却するパウダースラッシュ成形法にて表面にシボ
模様を有する熱可塑性エラストマー成形物を得ることを
特徴とするシボ模様付熱可塑性エラストマー成形物の製
造方法。」と記載された発明の如く、低剪断速度域で流
動性が低いTPOを、スプレーガン等により金型の内表
面に吹き付けて溶融付着させるという手段を用いること
により改善を図っている例がある。
より原料を供給し予熱した金型内部へ付着させるため
に、製品の膜厚が不均一になり、またピンホールが生じ
やすいという問題がある。
で予熱した金型へ原料を吹き付けて金型内表面へ付着さ
せるために、原料の外部への飛散、外部からの異物の混
入等の問題があり、いまだ、外観、物性等において充分
満足する成形物は得られていなかった。
圧力がほとんどかからない状態でも高流動性を保つ熱可
塑性エラストマーパウダーを、金型の内表面に、スプレ
ーガン等により吹き付けることなく供給することによ
り、ピンホール等がなく、粉末粒子間の熱融着強度の充
分に大きな成形物が得られる粉末スラッシュ成形用熱可
塑性エラストマーパウダー、それを用いる粉末スラッシ
ュ成形法およびその成形体を提供することにある。
く、硬度が低くて複雑な形状性のあるものを賦形させる
ことが可能な粉末スラッシュ成形法の特長を活かして、
軽量性、クリーン性に優れた熱可塑性エラストマー製
の、特に自動車用内装材のカバーリング材料等を提供す
ることができる。
は、エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴム5〜80
重量%とポリオレフィン系樹脂95〜20重量%とのエ
ラストマー組成物からなる熱可塑性エラストマーパウダ
ーであり、該エラストマー組成物の250℃での動的粘
弾性測定に於いて周波数1ラジアン/秒で測定した複素
動的粘度η* (1)が1.5×105 ポイズ以下であ
り、かつ、周波数1ラジアン/秒での複素動的粘度η*
(1)と周波数100ラジアン/秒での複素動的粘度η
* (100)とを用いて次式で算出されるニュートン粘
性指数nが0.67以下であることを特徴とする粉末ス
ラッシュ成形用熱可塑性エラストマーパウダーに関する
ものである。 n={logη* (1)−logη* (100)}/2
明のエラストマーパウダーを用いることを特徴とする粉
末スラッシュ成形法に関するものである。 本発明のうち
第三の発明は、上記第一の発明のエラストマーパウダー
を用いて粉末スラッシュ成形してなることを特徴とする
成形体に関するものである。
は、特開昭58−132507号公報の特許請求の範囲
の欄に記載された成形法をいう。
を必要量入れた開口部を有する容器を熱可塑性エラスト
マーパウダーの溶融温度より充分高温に加熱された開口
部を有する金型と、開口部を合わせて固定するか、金型
内中空部へ固定して一体化し、回転および/または揺動
とともに熱可塑性エラストマーパウダーを容器から金型
内各部へ迅速に供給し、付着、溶融させ、必要ならば余
剰の熱可塑性エラストマーパウダーを容器中へ排出する
工程を含むことを特徴とする成形法である。
しくは160℃以上の表面温度にある金型と開口部を有
する容器(粉末供給ボックス)とを一体化して回転また
は揺動させ、熱可塑性エラストトマーパウダーを金型の
内面へスプレーガン等により吹き付けることなく、主と
して該エラストマーパウダーの自重による自然な流動に
より金型の内面に供給し、金型からの熱伝導によりエラ
ストマーパウダーを均一な厚さに溶融付着させたあと、
未付着のエラストマーパウダーを再度粉末供給ボックス
にもどし金型と粉末供給ボックスとを切りはなし、その
後金型の持っている熱容量のみ、あるいはそれと外部か
ら供給される熱量とで溶融付着したエラストマーパウダ
ーの熱融着を進ませたあと冷却、脱型し、外観、機械的
物性の良好な成形体を得る方法である。
される金型加熱方式にはガス加熱炉方式、熱媒体油循環
方式、熱媒体油または熱流動砂内への浸漬方式あるい
は、高周波誘導加熱方式などがある。
される熱可塑性エラストマーパウダーは、粉体流動性に
優れ、低剪断速度かつ低圧力下で主として金型から供給
される熱で容易に溶融しなければならない。
系共重合体ゴムとポリオレフィン系樹脂との混合物から
なるエラストマー組成物、および該混合物を架橋剤の存
在下で動的架橋してなる部分架橋型エラストマー組成物
のうち、ある特定の粘弾性を有するエラストマー組成物
を、例えばガラス転移温度以下の低温で粉末化すること
により得られる熱可塑性エラストマーパウダーを用いる
ことにより、従来タイプのTPOの成形法の対象外であ
った粉末スラッシュ成形法のように低剪断速度域で高流
動性を必要とする成形法への展開を可能にしたことであ
る。
系共重合体ゴムとは、オレフィンを主成分とするゴムで
あり、例えば、エチレン・プロピレン共重合体ゴム、エ
チレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体ゴム、エチ
レン・ブテン−1共重合体ゴム、エチレン・ブテン−1
・非共役ジエン共重合体ゴムなどである。非共役ジエン
の例としてはジシクロペンタジエン、エチリデンノルボ
ルネン、1,4−ヘキサジエン、シクロオクタジエン、
メチレンノルボルネン等がある。なかでも、エチレン・
プロピレン・エチリデンノルボルネンゴム(以下EPD
Mと称す)が好ましく用いられ、耐熱性、引張特性など
に優れたエラストマーパウダーが得られる。特に、AS
TM D−927−57Tに準じて100℃で測定した
ムーニー粘度(ML1+4 100℃)が130以上350
以下、好ましくは200以上300以下であるエチレン
・α−オレフィン系共重合体ゴム100重量部あたり、
パラフィン系プロセスオイルなどの鉱物油系軟化剤を3
0〜120重量部含有する油展オレフィン系共重合体ゴ
ムが引張特性と流動性のバランスが取れる点で好まし
い。
ピレン又はプロピレンとα−オレフィンの共重合体が好
ましく用いられる。特にプロピレンとα−オレフィン共
重合体樹脂を用いると成形体の硬度を下げることが可能
である。好ましくは、プロピレン−エチレンランダムま
たはブロック共重合体樹脂、プロピレン−ブテン−1ラ
ンダムまたはブロック共重合体樹脂である。また、JI
S K−7210に準拠して230℃、2.16kg荷
重で測定したメルトフローレート(MFR)が20g/
10分以上、特に50g/10分以上が好ましい。メル
トフローレートが20g/10分未満のポリオレフィン
系樹脂を用いて製造した熱可塑性エラストマーパウダー
は、粉末スラッシュ成形時にパウダーが軟化するのみ
で、そのためパウダー同志が溶融付着し難く、強度の強
い成形体が得られ難い。エチレン・α−オレフィン系共
重合体ゴムとオレフィン系樹脂の配合比率は、両者の合
計量を100重量%として、エチレン・α−オレフィン
系共重合体ゴムが5重量%以上80重量%以下、好まし
くは20重量%以上80重量%以下、オレフィン系樹脂
が20重量%以上95重量%以下、好ましくは20重量
%以上80重量%以下である。
とポリオレフィン系樹脂との混合物を動的架橋する際の
架橋剤は好適には有機過酸化物が用いられる。有機過酸
化物としてはジアルキルパーオキサイドが好ましく用い
られる。更に好ましくはビスマレイミド化合物のごとく
架橋助剤の存在下で極く少量の有機過酸化物を用いて動
的架橋を行うことが好ましい。そうすることで、エチレ
ン・α−オレフィン系共重合体ゴムを適度に架橋し耐熱
性を持たせると同時に、高流動性を実現することができ
る。この時架橋助剤はエチレン・α−オレフィン系共重
合体ゴムとポリオレフィン系樹脂との混合物100重量
部あたり、1.5重量部以下、好ましくは0.6重量部
以下で用いられる。また架橋剤としての有機過酸化物は
同様に0.4重量部以下、好ましくは0.1重量部以
下、より好ましくは0.07重量部以下で用いられる。
押出機あるいは二軸混練押出機等の連続混練押出機が好
適に用いられる。特に二軸混練押出機を用いて最大剪断
速度γmax≧103 sec-1で連続押出架橋を行うこ
とが好ましい。γmax<103 sec-1で押出架橋を
行うとエチレン・α−オレフィン系共重合体ゴムの分散
粒子径が大きくなり外観不良を招き好ましくない。
50℃での動的粘弾性測定における周波数1ラジアン/
秒で測定した複素動的粘度η* (1)は、1.5×10
5 ポイズ以下、好ましくは1.0×105 ポイズ以下、
さらに好ましくは3.0×104 ポイズ以下である。
粘度η* (1)が1.5×105 ポイズを越えるとかか
るエラストマー組成物を用いて製造したエラストマーパ
ウダーは金型面上で溶融しなくなり加工時の剪断速度が
1sec-1以下と非常に低い粉末スラッシュ成形法では
成形が出来なくなる。
は、250℃での動的粘弾性測定に於いて周波数1ラジ
アン/秒で測定した複素動的粘度η* (1)と周波数1
00ラジアン/秒で測定した複素動的粘度η* (10
0)とを用いて次式で算出されるニュートン粘性指数n
が0.67以下、好ましくは0.60以下、さらに好ま
しくは0.53以下である。 n={logη* (1)−logη* (100)}/2
と、仮に周波数1ラジアン/秒で測定した複素動的粘度
η* (1)が1.5×105 ポイズ以下であっても、複
素動的粘度の周波数依存性が大きくなり、粉末スラッシ
ュ成形のように成形時のせん断速度が1sec-1以下と
非常に小さく、又、成形時の賦形圧力が1kg/cm 2
以下と非常に小さい成形法では溶融したエラストマーパ
ウダー粒子同志の熱融着が不完全になり機械的物性の低
い成形物しか得られない。
ウダーを用いて得た成形物は硬度(ショア−D)が45
以下が好ましい。
形物が硬くなり感触が硬すぎて好ましくないのみなら
ず、自動車の内装用表皮材として用いた時には衝突時の
乗員保護の点でも好ましくない。
は液体N2 による冷凍粉砕法が好適に用いられる。粉砕
温度−40℃以下、より好ましくは−70℃以下、さら
に好ましくは−90℃以下まで冷却したエラストマー組
成物ペレットをハンマーミル、ピンミルその他を用いた
機械的粉砕法等により得ることができる。
したエラストマーパウダーの粒径が粗くなり粉末スラッ
シュ成形性が低下するので好ましくない。粉砕操作中に
ポリマー温度がガラス転移温度以上になるのを防ぐ為、
発熱が少なく、粉砕効率の高い方法が好ましい。
て冷却されていることが好ましい。得られたエラストマ
ーパウダーはTyler標準篩の32メッシュ篩を全重
量の95%以上が通過する程度にまで粉砕されているこ
とが好ましい。32メッシュのふるい上累積率が5%を
越えると、粉末スラッシュ成形時に厚みムラが生じる原
因の1つとなる。この厚みムラは成形品の柔軟性にムラ
を与え、折れジワを起こし易くなるなど成形物の商品価
値をそこなう要因となる。
は、再凝集現象(互着)を防止する目的で有機または無
機質の微粒粉末を添加することができる。添加の時期
は、分級前に加えることも、分級後に加えることも可能
であるが、分級前に加える方が、分級操作とブレンド操
作が同時に行えるので効率的である。
ガラス転移温度以下または融点以下の熱的性質を持つ平
均粒子径50μm以下の微細粉体である。例えばポリオレ
フィン樹脂粉末やタルク、カオリン、酸化ケイ素、酸化
アルミナなどがあるが、特にポリオレフィン樹脂の粉末
が成形時にエラストマーパウダー粒子間の熱融着強度を
低下させることがない点で好ましい。互着防止剤として
のポリオレフィン樹脂粉末はエラストマーパウダー10
0重量部に対し、0.2〜20重量部の範囲で添加する
のが好ましい。添加量が0.2重量部未満では互着防止
の効果は得られ難く、20重量部を越えると成形品の柔
軟性が損なわれるので好ましくない。好ましくは0.5
〜15重量部である。
架橋のエチレン−α−オレフィン共重合体ゴムあるいは
ポリオレフィン系樹脂を、部分架橋型エラストマー組成
物100重量部に対し50重量部以下でブレンドするこ
とにより、柔軟性の優れたエラストマー組成物とするこ
とが可能である。この場合のα−オレフィンは、プロピ
レン及びブテン−1などが単独または併用して用いられ
る。特にエチレン含有量が40〜90重量%好ましくは
70〜85重量%のエチレン−プロピレン共重合体ゴム
またはエチレン−ブテン−1共重合体ゴムでML1+4 1
00℃が50以下のものが好ましい。
ュ成形を行った成形品を脱型する際、金型内面との密着
が強く、無理に脱型を試みると折れジワや白化トラブル
が発生する事がある。この為、成形前の金型内面を一般
的に用いられる離型剤、例えばジメチルポリシロキサン
の塗布など金型内面に離型剤をコートする必要が生じる
こともある。しかしながら、多数個を連続生産するに
は、数個成形の度に離型剤のコートが必要となり、成形
コストの上昇に結びつく。このような場合には金型材質
を改良する方法も考えられるが、エラストマーパウダー
中に内部添加離型剤としてメチルポリシロキサン化合物
を、エラストマー組成物またはエラストマーパウダー1
00重量部あたり2重量部以下で添加しておく方法が効
果的である。この場合の添加時期は粉末化前後のいずれ
でもよい。この場合のメチルポリシロキサン化合物とし
ては、25℃における粘度が20センチストークス以上
であればよい。好ましい粘度範囲は50〜5000セン
チストークスである。粘度が大きくなりすぎると、離型
剤としての効果が減少する。また、内部添加離型剤が2
重量部より多くなると、エラストマーパウダーの熱融着
を阻害し、機械的物性に劣った成形物しか得られない。
また、金型表面に内部添加離型剤がブリードし金型が汚
染され好ましくない。また、内部添加離型剤量をコント
ロールすることで粉末化後の再凝集現象を軽減すること
もできる。
イト系、フェニルアルカン系、フォスファイト系、アミ
ン系あるいはアミド系安定剤の如き、公知の耐熱安定
剤、老化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、金属石ケ
ン、ワックス等の滑剤、着色用顔料等を必要量配合する
ことができる。
示す種々の分野の製品がある。自動車分野においては、
自動車のインストルメントパネル、コンソールボック
ス、アームレスト、ヘッドレスト、ドアトリム、リアパ
ネル、ピラートリム、サンバイザー、トランクルームト
リム、トランクリッドトリム、エアーバック収納ボック
ス、シートバックル、ヘッドライナー、グローブボック
ス、ステアリングホイールカバー、天井材などの内装表
皮材、キッキングプレート、チェンジレバーブーツ、天
井材などの内装成形体、スポイラー、サイドモール、ナ
ンバープレートハウジング、ミラーハウジング、エアダ
ムスカート、マッドガードなど自動車外装部品の成形体
に適する。
ビデオ、洗濯機、乾燥機、掃除機、クーラー、エアコ
ン、リモコンケース、電子レンジ、トースター、コーヒ
ーメーカー、ポット、ジャー、食器洗い器、電気カミソ
リ、ヘアードライヤー、マイク、ヘッドホーン、ビュー
ティー器具、CD・カセット収納箱、パーソナルコンピ
ューター、タイプライター、映写機、電話、コピー機、
ファクシミリ、テレックスなどのハウジング及び該ハウ
ジングの表皮材に適する。
ューズ装飾部品、各種球技のラケット・スポーツ機器・
用品のグリップ、自転車・二輪車・三輪車のサドル表皮
材及びハンドルグリップなどに適する。
などの表皮材、門・扉・塀などの表皮材、壁装飾材料・
天井装飾材料・カーテンウォールの表皮材、台所・洗面
所・トイレなどの屋内用床材、ベランダ・テラス・バル
コニー・カーポートなどの屋内用床材、玄関マット・テ
ーブルクロス・コースター・灰皿敷などの敷物に適す
る。
リップ・ホース及びその表皮材、パッキング材料に適す
る。
ル・手帳・アルバム・文房具・カメラボディー・人形や
その他玩具等の表皮材、また、時計バンドなどの成形
体、額の外枠及びその表皮材に適している。
するが、本発明はその主旨を越えない限りこれらの実施
例に何ら制限されるものではない。なお実施例、比較例
におけるエラストマー組成物またはエラストマーパウダ
ーの動的粘弾性、粉体性状、成形性及び成形シートの引
張物性は次の方法により行った。
S−7700型を用い振動周波数1ラジアン/秒及び1
00ラジアン/秒での動的粘弾性を測定し、複素動的粘
度η* (1)及びη* (100) を算出した。なお、測
定は、平行平板モードで行い、印加歪みは5%、サンプ
ル温度は250℃で測定した。又、η* (1)とη
* (100) の結果をもとに次式でニュートン粘性指数
nを算出した。 n={logη* (1)−logη* (100)}/2
1のかさ比重測定装置の漏斗に入れ、ダンパーを引き抜
いてパウダーが落下し始めてから全パウダーが落下し終
わるまでの時間(秒数)を測定した。秒数の短いほど粉
体流動性の良いことを示している。
加熱された大きさ30cm×30cm、厚さ3mmのニ
ッケル電鋳シボ板にふりかけ14秒間付着させた後、該
エラストマーパウダーの未溶着粉末を排出させ、パウダ
ー溶着シボ板を雰囲気温度280℃の加熱炉中で60秒
間加熱溶融させた。金型上でのパウダーの融合状態及び
金型を70℃に水冷後脱型して得られた成形シートの性
状から次の判定基準で粉末スラッシュ成形性の予備評価
を行った。 ◎:パウダーが互いに十分融合し、得られた成形シート
の引張強度は十分強い。 ○:パウダーが互いに十分融合し、得られた成形シート
の引張強度は強い。 △:パウダーが互いに融合するが、得られた成形シート
の引張強度は低くもろい。 ×:パウダーが互いに融合せず、パウダーのままで金型
上に存在。 ◎と○は、最終製品まで加工できるが、△及び×のもの
は最終製品まで加工出来ない。 (2)脱型力 エラストマーパウダー250gを表面温度が270℃に
加熱された大きさ150mm×300mm、厚さ3mm
のニッケル電鋳シボ板にふりかけ15秒間付着させた
後、該エラストマーパウダーの未溶着パウダーを排出さ
せ、パウダー溶着シボ板を雰囲気温度280℃の加熱炉
中で60秒間加熱溶融させた。その後、金型温度を70
℃まで冷却し、離型を行った。この操作を10回繰り返
し、10回目の離型時にバネばかりを用いて成形シート
と金型との脱型力(剥離強度)を測定した。幅125m
m当たりの脱型力が小さいほど脱型性が良いことを示
す。
をJIS K−6301に記載の1号ダンベルで試験片
を打抜き、23℃、50%RHの条件で24時間状態調
整後、同条件で引張試験機を用い引張速度200mm/
分で引張試験を行い、破断強度及び破断伸びを測定し
た。また、硬度はショアDにて測定した。
=28重量%、ヨウ素価=12)100重量部あたり鉱
物油系軟化剤(出光興産社製、ダイアナプロセスPW−
380)100重量部を添加した油展EPDM(ML
1+4 100℃=53)50重量部と、プロピレン−エチ
レンランダム共重合体樹脂(エチレン含量=3重量%、
MFR=60g/10分)50重量部及び架橋助剤 (住
友化学社製スミファインBM−ビスマレイミド化合物)
0.4重量部をバンバリーミキサーを用いて10分間混
練した後、押出機を用いてペレット状の架橋用マスター
バッチ (以下M.B.と記載)とした。このM.B.1
00重量部に対し、有機過酸化物(三建化工社製 サン
ペロックスAPO) 0.04重量部を添加し、2軸混練
機(日本製鋼所製 TEX−44)を用いて220℃で
動的架橋を行い、エラストマー組成物ペレットを得た。
このエラストマー組成物ペレットを液体N2 を用いて−
100℃の温度に冷却後、冷凍粉砕を行い熱可塑性エラ
ストマーパウダーを得た。このパウダーはタイラー標準
篩の32メッシュ篩を99重量%通過した。このパウダ
ーを用いて粉末スラッシュ成形性の予備評価を行った。
結果を表1に示す。
レン−エチレンランダム共重合体樹脂を30重量部とした
他は参考例−1と同様の配合、同一条件で熱可塑性エラ
ストマーパウダーを得た。このパウダーは32メッシュ
篩を98重量%通過した。
共重合体樹脂(エチレン含量=5重量%、MFR=85
g/10分) を用いた他は参考例−1と同様の配合、同
一条件で熱可塑性エラストマーパウダーを得た。このパ
ウダーは32メッシュ篩を99重量%通過した。
展EPDM50重量部及びエチレン−プロピレン共重合
体ゴム(ML1+4 100℃=40、プロピレン含量=5
3重量%) 20重量部の計70重量部とした他は実施例
−2と同様の配合、同一条件でエラストマーペレットを
作成し、−80℃の温度に冷却後冷凍粉砕を行い熱可塑
性エラストマーパウダーを得た。このパウダーは32メ
ッシュ篩を96重量%通過した。
ラストマーパウダー100重量部当たり互着防止剤とし
てポリエチレン樹脂粉末 (住友精化社製、フローセン)
5重量部を添加した他は参考例−1と同一条件でパウダ
ーを得た。このものは32メッシュ篩を100重量%通
過した。
する際、内部添加離型剤として、シリコーンオイル(ト
ーレシリコーン社製 SH−200、粘度100センチ
ストークス)0.5重量部添加した他は参考例−1と同
様の配合、同一条件で熱可塑性エラストマーパウダーを
得た。このものは32メッシュ篩を100重量%通過し
た。
重合体樹脂に代えてMFRが10g/10分のポリプロ
ピレンを用いた他は参考例−1と同様の配合、同一条件
で熱可塑性エラストマーパウダーを得た。このものは3
2メッシュ篩を98重量%通過した。
重合体樹脂をMFRが1.2g/10分のものを用いた
他は参考例−2と同様の配合、同一条件で熱可塑性エラ
ストマーパウダーを得た。このものは32メッシュ篩を
99重量%通過した。
プロピレン(MFR=0.5g/10分) 20重量部及
び架橋助剤としてスミファインBM1.0重量部をバン
バリーミキサーを用いて混練し、架橋用マスターバッチ
とした。このマスターバッチ100重量部に対し、サン
ペロックスAPOを0.3重量部添加して2軸混練機を
用いて220℃で動的架橋し、エラストマー組成物ペレ
ットを得た。このエラストマー組成物ペレットを参考例
−1と同様に粉砕し、熱可塑性エラストマーパウダーを
得た。このものは32メッシュ篩を98重量%通過し
た。
0℃=86、ヨウ素価=8)60重量部とEPM(プロ
ピレン含量=53重量%、ML1+4 100℃=43) 2
0重量部及びホモポリプロピレン(MFR=10g/1
0分) 20重量部をバンバリーミキサーを用いて混練
し、架橋用マスターバッチを作製した。このマスターバ
ッチ100重量部あたり、サンペロックスAPOを0.
28重量部添加して2軸混練機で動的架橋し、エラスト
マー組成物ペレットを得た。このエラストマー組成物ペ
レットを参考例−1と同様に粉砕し、熱可塑性エラスト
マーパウダーを得た。このものは32メッシュ篩を10
0重量%通過した。
=36重量%、ヨウ素価=10)100重量部あたり鉱
物油系軟化剤(ダイアナプロセスPW−380)40重
量部を添加した油展EPDM(ML1+4 100℃=7
8)52重量部、ホモポリプロピレン(MFR=20g
/10分)27重量部、プロピレン−ブテン−1ランダ
ム共重合体樹脂(ブテン含量=24重量%、MFR=4
g/10分) 21重量部、架橋助剤(スミファインB
M) 0.2重量部をバンバリーミキサーで混練し、架橋
用マスターバッチを作製した。このマスターバッチ10
0重量部に対し、有機過酸化物(三建化工社製 サンペ
ロックスTY−1,3)0.23重量部を添加して2軸
混練機で動的架橋を行いエラストマー組成物ペレットと
した。以下、参考例−1と同じ条件で粉砕し熱可塑性エ
ラストマーパウダーを得た。以上参考例−2〜−6及び
比較参考例−1〜−5で得られたパウダーを用いた検討
結果を表1〜表3および表8〜表10に示す。
を、図1〜図3に示す、一軸回転装置3に取り付けた、
600mm×220mmの長方形の開口部1を有し、深
さが210mmのステンレス製の角型容器(粉末供給ボ
ックス)に4kg投入した。一方、図4〜図6に示す、
粉末供給ボックスの開口部1と同じ大きさの開口部4を
有するなわ目模様5及び皮しぼ模様6の施された複雑形
状をした厚さ3mmのニッケル電鋳金型を300℃のガ
ス炉中で予備加熱した。金型の表面温度が250℃にな
った時点で、直ちに加熱された金型をその開口部4(6
00mm×220mm)が下向きになるように上記粉末
供給ボックス開口部1に合わせて置き、双方の開口部の
まわりに取り付けられている外枠を密着させ、クリップ
2で固定し一体化した。すぐに毎分30回転の速度で、
時計方向に2回転及び毎分30回転の速度で逆時計方向
に2回転した。その後、時計方向及び逆時計方向に1回
づつ約120度の角度まで揺動し複雑形状部に付着した
過剰の粉を払い落とした。金型の開口部4が下向きの状
態で回転及び揺動操作を止め、粉末供給ボックスから金
型を取りはずし280℃の加熱炉中で1分間後加熱した
のち、水冷し、成形皮膜を脱型した。成形皮膜は、重量
200g、厚み0.9〜1.1mmの欠肉のない、なわ
目模様、皮しぼ模様が忠実に再現され、複雑形状の金型
の細部まで十分に再現された肉厚の均一性に優れたピン
ホールのない製品として得られた。容器には、3.8k
gの異物の混入のないエラストマーパウダーが回収され
た。この回収エラストマーパウダーに未使用のエラスト
マーパウダーを追加して4kgとし、同様の操作で成形
を実施したところ、外観及び肉厚均一性に優れた製品が
得られた。
含量=12.7重量%、MFR=2.5g/10分)1
00重量部に対して、有機過酸化物(日本油脂社製パー
ヘキサ25B)0.05重量部を添加し、65mmφ単
軸押出機を用いて220℃で分解反応を行ない、MFR
=65g/10分の樹脂を得た。プロピレン−エチレン
ランダム共重合体樹脂50重量部に代えてこの樹脂を6
0重量部とし、油展EPDMを40重量部とした以外
は、参考例−1と同様の方法により熱可塑性エラストマ
ーパウダーを得た。このパウダーはタイラー標準篩の3
2メッシュ篩を99重量%通過した。
重合体樹脂100重量部に対して、有機過酸化物(日本
油脂社製パーヘキサ25B)0.09重量部を添加し、
参考例−7と同様の方法でMFR=130g/10分の
樹脂を得た。参考例−7で得られた樹脂に代えてこの樹
脂を用いたことを除いては、参考例−7と同様の配合、
同一条件で熱可塑性エラストマーパウダーを得た。この
パウダーはタイラー標準篩の32メッシュ篩を99重量
%通過した。
含量=22.4重量%、MFR=2.2g/10分)1
00重量部に対して、有機過酸化物(日本油脂社製パー
ヘキサ25B)0.08重量部を添加し、参考例−7と
同様の方法によりMFR=60g/10分の樹脂を得
た。参考例−7で得られた樹脂に代えてこの樹脂を用い
たことを除いては、参考例−7と同様の配合、同一条件
で熱可塑性エラストマーパウダーを得た。このパウダー
はタイラー標準篩の32メッシュ篩を99重量%通過し
た。
重合体樹脂100重量部に対して、有機過酸化物(日本
油脂社製パーヘキサ25B)0.11重量部を添加し、
参考例−7と同様の方法でMFR=105g/10分の
樹脂を得た。参考例−7で得られた樹脂に代えてこの樹
脂を用いたことを除いては、参考例−7と同様の配合、
同一条件で熱可塑性エラストマーパウダーを得た。この
パウダーはタイラー標準篩の32メッシュ篩を99重量
%通過した。
重合体樹脂100重量部に対して、有機過酸化物(日本
油脂社製パーヘキサ25B)0.10重量部を添加し、
参考例−7と同様の方法でMFR=92g/10分の樹
脂を得た。M.B.作成において、参考例−7で得られ
た樹脂に代えてこの樹脂を用い、該樹脂及び油展EPD
Mの合計100重量部に対し離型剤(トーレ・シリコー
ン社製 SH200、粘度100センチストークス)
0.2重量部を添加したことを除いては、参考例−7と
同様の配合、同一条件で熱可塑性エラストマーパウダー
を得た。このパウダーはタイラー標準篩の32メッシュ
篩を99重量%通過した。
プロピレン−エチレンランダム共重合体樹脂(エチレン
含量=3重量%、MFR=1.5g/10分)を20重
量部としたことを除いては、参考例−1と同様の配合、
同一条件でエラストマー組成物ペレットを得た。このエ
ラストマー組成物50重量部と参考例−10で得られた
MFR=105g/10分のプロピレン−ブテン−1ラ
ンダム共重合体樹脂50重量部を65mmφ単軸押出機
を用いて、160℃で溶融ブレンドし、ペレット状の組
成物を得た。このペレット状組成物を参考例−1と同様
の条件で粉砕することにより、熱可塑性エラストマーパ
ウダーを得た。このパウダーはタイラー標準篩の32メ
ッシュ篩を99重量%通過した。
と、参考例−11で得られたMFR=92g/10分の
プロピレン−ブテン−1ランダム共重合体樹脂50重量
部および有機過酸化物(三建化工社製 サンペロックス
APO)0.08重量部を、2軸混練機(日本製鋼所製
TEX−44)を用いて220℃で動的に熱処理し、
ペレット状の組成物を得た。このペレット状組成物を参
考例−1と同様の条件で粉砕し、熱可塑性エラストマー
パウダーを得た。このパウダーはタイラー標準篩の32
メッシュ篩を99重量%通過した。
を、図1〜図3に示す、一軸回転装置3に取り付けた、
600mm×220mmの長方形の開口部1を有し、深
さが210mmのステンレス製の角型容器(粉末供給ボ
ックス)に4kg投入した。一方、図4〜図6に示す、
粉末供給ボックスの開口部1と同じ大きさの開口部4を
有するなわ目模様5及び皮絞模様6の施された複雑形状
をした厚さ3mmのニッケル電錆金型を300℃のガス
炉中で予備加熱した。金型表面温度が250℃になった
時点で、直ちに加熱された金型をその開口部4(600
mm×220mm)が下向きになるように上記粉末供給
ボックス開口部1に合わせて置き、双方の開口部のまわ
りに取り付けられている外枠を密着させ、クリップ2で
固定し一体化した。すぐに、毎分30回の速度で180
度反転させて金型の開口部4が上向きになった状態で1
5秒間保った後、同一方向に同一速度で180度反転さ
せて金型の開口部4が下向きの状態にもどした。粉末供
給ボックスから金型を取りはずし300℃の加熱炉中で
1分間加熱したのち、水冷し、成形皮膜を脱型した。成
形皮膜はたやすく脱型でき、脱型性は良好であった。成
形皮膜は、重量268g、厚み1.6〜1.7mmの欠
肉のない、なわ目模様、皮しぼ模様が忠実に再現され、
複雑形状の金型細部まで十分に再現された肉厚の均一性
に優れたピンホールのない製品として得られた。
て180度反転した状態に保った時間を15秒間の代わ
りに5秒間にした以外は、粉末供給ボックスから金型を
取りはずすまでは実施例−2と同様の操作を行った。取
りはずした金型を室温下で1分間放冷したのち、成形皮
膜を脱型した。成形皮膜はたやすく脱型でき、脱型性は
良好であった。成形皮膜は、重量175g、厚み1.1
5mmの欠肉のない、なわ目模様、皮しぼ模様が忠実に
再現され、複雑形状の金型細部まで十分に再現された肉
厚の均一性に優れたピンホールのない製品として得られ
た。
190℃にした以外は実施例−3と同様の操作を行っ
た。成形皮膜はたやすく脱型でき、脱型性は良好であっ
た。成形皮膜は、重量144g、厚み0.92mmの欠
肉のない、なわ目模様、皮しぼ模様が忠実に再現され、
複雑形状の金型細部まで十分に再現された肉厚の均一性
に優れたピンホールのない製品として得られた。
230℃にして、さらに金型と粉末供給ボックスを一体
化して180度反転した状態に保った時間を5秒間の代
わりに3秒間にした以外は実施例−4と同様の操作を行
った。成形皮膜はたやすく脱型でき、脱型性は良好であ
った。成形皮膜は、重量125g、厚み0.82mmの
欠肉のない、なわ目模様、皮しぼ模様が忠実に再現さ
れ、複雑形状の金型細部まで十分に再現された肉厚の均
一性に優れたピンホールのない製品として得られた。
180℃にした以外は実施例−5と同様の操作を行っ
た。成形皮膜はたやすく脱型でき、脱型性は良好であっ
た。成形皮膜は、重量109g、厚み0.75mmの欠
肉のない、なわ目模様、皮しぼ模様が忠実に再現され、
複雑形状の金型細部まで十分に再現された肉厚の均一性
に優れたピンホールのない製品として得られた。
ネン3元共重合体ゴム:エチレン/プロピレン(重量
比):78/22、ヨウ素価12、ムーニー粘度(ML
1+4 121℃)55 (B成分)アイソタクチックポリプロピレン樹脂:メル
トインデックス13g/10分(230℃) (C成分)ナフテン系プロセスオイル (D成分)1,3−ビス(tert−ブチルペルオキシ
イソプロピル)ベンゼン20重量%、ジビニルベンゼン
30重量%およびパラフィン系鉱油50重量%よりなる
混合物 上記(A成分)55重量部、(B成分)45重量部およ
び(C成分)30重量部をバンバリーミキサーを用いて
180℃で5分間混練した後、得られた混練物をシート
カッターで角ペレット状とした。この角ペレット100
重量部に対し、(D成分)1重量部をヘンシェルミキサ
ーで混合し、2軸混練機(日本製鋼所製 TEX−4
4)を用いて220℃で押出し、熱可塑性エラストマー
を製造した。このようにして得られた熱可塑性エラスト
マーのペレットを実施例−1の場合と同様の条件で粉砕
し、熱可塑性エラストマーのパウダーを得た。このパウ
ダーはタイラー標準篩の32メッシュ篩を98重量%通
過した。
成分)を20重量部とし、さらに(E成分)としてブチ
ルゴム(エッソ化学社製 IIR065)10重量部を
添加した以外は、比較参考例−6と同様にして熱可塑性
エラストマーパウダーを得た。このパウダーはタイラー
標準篩の32メッシュ篩を98重量%通過した。
以外は、比較参考例−6と同様にして熱可塑性エラスト
マーパウダーを得た。このパウダーはタイラー標準篩の
32メッシュ篩を98重量%通過した。
ストマーパウダーの代わりに比較参考例−6で得られた
熱可塑性エラストマーパウダーを用いた以外は実施例−
1と同様の操作を行なった。得られた成形シートは、パ
ウダーが互いに融合するが、いまだ不充分であり引張強
度測定ができないぐらいもろかった。
〜−8の粉末スラッシュ成形性の予備評価結果を表4〜
表7および表10〜表11に示す。また実施例−1〜−
6で得られた成形品の物性を表12に示す。
圧力がほとんどかからない状態でも高流動性を保つ熱可
塑性エラストマーパウダーを、金型の内表面に、スプレ
ーガン等により吹き付けることなく供給することによ
り、ピンホール等がなく、粉末粒子間の熱融着強度の充
分に大きな成形物が得られる粉末スラッシュ成形用熱可
塑性エラストマーパウダー、それを用いる粉末スラッシ
ュ成形法およびその成形体を提供することができる。
末供給ボックスの平面図である。
末供給ボックスの立面図である。
末供給ボックスの側面図である。
型の平面図である。
型の立面図である。
型の側面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴム
5〜80重量%とポリオレフィン系樹脂95〜20重量
%とのエラストマー組成物からなる熱可塑性エラストマ
ーパウダーであり、該エラストマー組成物の250℃で
の動的粘弾性測定に於いて周波数1ラジアン/秒で測定
した複素動的粘度η* (1)が1.5×105 ポイズ以
下であり、かつ、周波数1ラジアン/秒での複素動的粘
度η* (1)と周波数100ラジアン/秒での複素動的
粘度η* (100)とを用いて次式で算出されるニュー
トン粘性指数nが0.67以下であることを特徴とする
粉末スラッシュ成形用熱可塑性エラストマーパウダー。 n={logη* (1)−logη* (100)}/2 - 【請求項2】 エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴム
がエチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体ゴムで
ある請求項1記載のエラストマーパウダー。 - 【請求項3】 エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴム
が、ASTM D−927−57Tに準拠して100℃
で測定したムーニー粘度(ML1+4 100℃) が130
以上350以下であるエチレン・α−オレフィン系共重
合体ゴム100重量部あたり鉱物油系軟化剤を30〜1
20重量部配合した油展オレフィン系共重合体ゴムであ
る請求項1記載のエラストマーパウダー。 - 【請求項4】 ポリオレフィン系樹脂がポリプロピレン又
はプロピレンとα−オレフィンとの共重合体である請求
項1記載のエラストマーパウダー。 - 【請求項5】 請求項1記載 のエラストマーパウダー10
0重量部あたり、互着防止剤としてポリオレフィン系樹
脂パウダーを0.2〜20重量部添加してなることを特
徴とする粉末スラッシュ成形用熱可塑性エラストマーパ
ウダー。 - 【請求項6】 タイラー標準篩の32メッシュ篩を95重
量%以上通過するまでに粉砕された請求項1記載のエラ
ストマーパウダー。 - 【請求項7】 請求項1記載 のエラストマーパウダーを用
いることを特徴とする粉末スラッシュ成形法。 - 【請求項8】 請求項1記載 のエラストマーパウダーを用
いて粉末スラッシュ成形してなることを特徴とする成形
体。
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CA002052566A CA2052566A1 (en) | 1990-10-03 | 1991-10-01 | Thermoplastic elastomer powder for powder slush molding, powder slush molding method using the same and molded article thereof |
DE69123698T DE69123698T2 (de) | 1990-10-03 | 1991-10-02 | Pulver aus thermoplastischem Elastomer und Pulver-Schlickergiessverfahren unter Verwendung derselben |
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KR1019910017442A KR950012102B1 (ko) | 1990-10-03 | 1991-10-04 | 분말 슬러쉬 성형용 열가소성 엘라스토머 분말 및 이를 사용한 분말 슬러쉬 성형법과 성형품 |
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