JP5738527B2 - 軋み音を低減した自動車内装部品 - Google Patents
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Description
(1) (A)融点を有するエチレン・α−オレフィン系ゴム質重合体(A1)の存在下に芳香族ビニル化合物、または芳香族ビニル化合物及び芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体からなるビニル系単量体(A2)を重合してなるゴム強化スチレン系樹脂5〜100質量%、
(B)芳香族ビニル系重合体0〜95質量%、及び
上記(A)成分と(B)成分の合計100質量部に対して、
(C)数平均分子量(GPC法で測定)が800〜10,000の低分子量酸化ポリエチレン(c1)、平均分子量(ASTMD4020に準拠して溶液粘度法で測定)が、40万〜650万の超高分子量ポリエチレン(c2)、ポリテトラフルオロエチレン(c3)から選ばれた少なくとも1種のエチレン系重合体を0.1〜30質量部配合されており、
更に、(D)ポリブタジエンの単独重合体及びスチレン・ブタジエンのランダム共重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種からなる共役ジエン系ゴム質重合体(D1)の存在下に芳香族ビニル化合物、または芳香族ビニル化合物及び芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体からなるビニル系単量体(D2)を重合してなるグラフト重合体を、
エチレン・α−オレフィン系ゴム質重合体(A1)と共役ジエン系ゴム質重合体(D1)の質量比が(A1):(D1)=5〜95:95〜5の範囲で配合してなる熱可塑性樹脂組成物からなることを特徴とする該熱可塑性樹脂組成物又は他の熱可塑性樹脂からなる部品と接触する箇所に使用される自動車内装部品。
(2)エチレン・α−オレフィン系ゴム質重合体(A1)の量が(A)成分と(B)成分の合計100質量%中3〜40質量%である上記自動車内装部品。
(3)低分子量酸化ポリエチレン(c1)の酸価が、10〜30(mgKOH/g)であることを特徴とする上記自動車内装部品。
(4)超高分子量ポリエチレン(c2)の平均分子量(ASTMD4020に準拠して溶液粘度法で測定)が、40万〜250万であることを特徴とする上記自動車内装部品。
(5)自動車用ベンチレーターに使用されることを特徴とする上記自動車内装部品。
尚、本明細書において、「 (共)重合」 とは、単独重合および共重合を意味し、「 (メタ)アクリル」 とは、アクリル及び/またはメタクリルを意味する。
これらのうち、軋み音低減の観点から、エチレン−プロピレン共重合体が好ましく、更にエチレン連鎖に基づく融点を有するものが好ましい。
尚、このマレイミド化合物からなる単量体を重合体に導入する方法としては、予め、無水マレイン酸を共重合させ、その後、イミド化する方法も好ましく使用される。
また、エチレン・α−オレフィン系ゴム質重合体(A1)の使用量は、(A1)成分とビニル系単量体成分(A2)の合計100質量%中、通常5〜80質量%であり、乳化重合の場合10〜70質量%が好ましく、その他の重合法の場合5〜40質量%が好ましい。
溶媒としては、公知のラジカル重合で使用される不活性重合溶媒、例えば、エチルベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素;メチルエチルケトン、アセトン等のケトン類;ジクロルエチレン、四塩化炭素等のハロゲン系炭化水素;アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等を用いることができる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
グラフト率(質量%)=〔(S−T)/T〕×100
上記各種製造法で使用される重合開始剤、連鎖移動剤、溶剤及び乳化剤等は、前記(A)成分で記載したものが全て使用できるし、また、溶液重合及び塊状重合において、重合開始剤を使用せずに、熱重合で製造されたものも使用できる。
低分子量酸価ポリエチレレン(c1)は、単独でまたは2 種以上組み合わせて用いることができる。
超高分子量ポリチレン(c2)は、単独であるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。
ポリテトラフルオロエチレン(c3)は、単独であるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。
また、共役ジエン系ゴム質重合体(D1)の使用量は、(D1)成分とビニル系単量体成分(D2)の合計100質量%中、通常5〜70質量%であり、乳化重合の場合10〜70質量%が好ましく、その他の重合法の場合5〜40質量%が好ましい。
溶液重合は、公知の条件で行うことができるが、通常80〜140℃の範囲で行われる。
上記無機または有機充填材は、本発明の熱可塑性樹脂組成物100質量部に対して、1〜200質量部の範囲で通常使用される。
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ABS樹脂、AES樹脂、ASA樹脂、ポリスチレン、耐衝撃性ポリスチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド(PA)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート(PC)、ポリ乳酸等の脂肪族ポリエステル、PC及びまたはPBT/ABS樹脂、PC及びまたはPBT/AES樹脂、PA/ABS樹脂、PA/AES樹脂等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
更に、金属材料としては、鉄、アルミニウム、銅、各種の合金等が挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記した本発明の自動車内装部品が接触する他の部材において、本発明の目的である軋み音低減の効果が特に大きいものは、上記熱可塑性樹脂、上記熱硬化性樹脂、上記ゴムが好ましく、更に好ましくは、ABS樹脂、AES樹脂、ASA樹脂、及びPCとの
組成物である。
実施例、比較例中の各種物性の評価及び測定は、下記の方法に拠った。
株式会社日本製鋼所製の射出成形機「 J−100E」 (型式名)を用い、表1に記載の熱可塑性樹脂組成物およびテクノポリマー株式会社製のPC/ABS樹脂「 CK43」 (商品名)からなる、ISOダンベル試験片を射出成形し、表1に記載の熱可塑性樹脂組成物からなるISOダンベル試験片5枚と、「 CK43」 からなるISOダンベル試験片5枚を交互に重ね合わせ、この両端を手でひねって軋み音の発生の状況を評価し、軋み音評価−1とした。評価は5回行い、下記評価基準に基づき判定を行った。その後、試験片を80℃のギアオーブンに600時間放置し、上記と同様の評価を行い、軋み音評価−2とした。
◎:5回の評価全てにおいて、軋み音の発生はなかった。
〇:5回の評価全てにおいて、軋み音の発生は僅かであった。
△:5回の評価において、軋み音の発生が顕著な場合が含まれていた。
×:5回の評価全てにおいて、軋み音の発生が顕著であった。
日精樹脂工業株式会社製の電動射出成形機「 エルジェクトNEX30」 (型式)を用い、表1に記載の熱可塑性樹脂組成物からなる、80mm×55mm×1.6mmの平板型の試験片を射出成形した。成形機のシリンダー温度を240℃、金型温度は80℃で行った。
次に、株式会社島津製作所の島津ハイドロショット・高速パンクチャー衝撃試験機「 HITS−P10」 (型式名)を用い、下記条件で上記試験片を打ち抜いて破壊エネルギー(J)を測定した。
測定温度 :23℃
打ち抜き速度 :5.6mm/s
打ち抜き試験用治具のストライカ先端r:12.7mm
上記落錘衝撃強さ測定用試験片の表面状態を目視観察し、下記判断基準で評価した。
〇:フローマーク等の外観不良がなく良好である。
×:フローマーク等の外観不良が顕著であり外観性が劣る。
(2−1)製造例1:重合体A−1(エチレン・プロピレンゴム質重合体/スチレン/アクリロニトリル共重合体)
リボン型攪拌翼、助剤連続添加装置、温度計などを装備した容積20リットルのステンレス製オートクレーブに、エチレン・α−オレフィン系ゴム質重合体(A1)として、エチレン・プロピレンゴム(エチレン/プロピレン=78/22(%)、ムーニー粘度(ML1+4 、100℃)20)22部、ビニル系単量体(A2)として、スチレン55部、アクリロニトリル23部、更にtert−ドデシルメルカプタン0.5部、トルエン110部を仕込み、内温を75℃に昇温して、オートクレーブ内容物を1時間攪拌して均一溶液とした。その後、十分に窒素置換を行った後、tert−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート0.45部を添加し、内温を更に昇温して110℃に達した後は、この温度を保持しながら、攪拌回転数100rpmとして重合反応を行った。重合反応開始後4時間目から、内温を120℃に昇温し、この温度を保持しながら更に2時間反応を行って重合反応を終了した。その後、内温を100℃まで冷却し、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェノール)−プロピオネート0.2部を添加した後、反応混合物をオートクレーブより抜き出し、水蒸気蒸留により未反応物と溶媒を留去し、さらに、スクリュー径40mmのベント付き押出機(シリンダー温度220℃、真空度760mmHg)を用いて揮発分を実質的に脱揮させペレット化し重合体A−1を得た。本重合体A−1のグラフト率は70%、アセトン可溶分の極限粘度〔η〕は0.47dl/g、エチレン・プロピレンゴム含有量は23%であった。
製造例1で用いたステンレス製オートクレーブに、エチレン・α−オレフィン系ゴム質重合体(A1)として、エチレン・プロピレン・ジシクロペンタジエンゴム( エチレン/プロピレン/ジシクロペンタジエン=63/32/5(%)ムーニー粘度(ML1+4 、100℃)33)30部、ビニル系単量体(A2)として、スチレン49部、アクリロニトリル21部、更にtert−ドデシルメルカプタン0.5部、トルエン140部を仕込み、内温を75℃に昇温して、オートクレーブ内容物を1時間攪拌して均一溶液とした。オートクレ―ブ内を十分に窒素置換した後、tert−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネ―ト0.45部を添加し、内温を更に昇温して、100℃に達した後は、この温度を保持しながら,攪拌回転数100rpmで重合反応を行った。重合反応開始後4時間目から、内温を120℃に昇温し、この温度を保持しながら更に2時間反応を継続し重合反応を終了した。その後、内温を100℃まで冷却し、オクタデシル−3−(3,5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェノール)−プロピオネート0.2部を添加した後、反応混合物をオートクレーブより抜き出し、製造例1と同様の方法で重合体A−2のペレットを得た。本重合体A−2のグラフト率は60%、アセトン可溶分の極限粘度〔η〕は0.45dl/g、エチレン・プロピレン・ジシクロペンタジエンゴム含有量は32%であった。
製造例2で使用したエチレン・プロピレン・ ジシクロペンタジエン共重合ゴム100部をn―ヘキサン566部に溶解した後、三井化学社製酸変性ポリエチレン(ハイワックス2203A)10部を添加し、さらにオレイン酸4.5部を加え、完全に溶解した。別に水700部に水酸化カリウム0.9部を溶解した水溶液にエチレングリコール0.6部を加え60℃に保ち、これに先に調製した上記重合体溶液を少しずつ加えて乳化した後、ホモミキサーで攪拌した。次いで、溶剤と水の一部を留去して粒子径400〜600nmのラテックスを得た。このラテックスにゴム成分100部に対して、ジビニルベンゼン1.5部、ジ−tert−ブチルパーオキシトリメチルシクロへキサン1.0部を添加して、120℃で1時間反応させて、EPDM含有架橋ラテックスを得た。
製造例1で用いたステンレス製オートクレーブを窒素置換した後、窒素気流中で、エチレン・α−オレフィン系ゴム質重合体(A1)として、製造例3で調製したEPDMラテックス50部(固形分)、水170部、水酸化ナトリウム0.01部、ピロリン酸ナトリウム0.2部、硫酸第一鉄7水和物0.01部、ブドウ糖0.2部からなる水溶液を仕込んだ。重合温度80℃で一定温度として、ビニル系単量体(A2)として、アクリロニトリル9部、スチレン21部、更にtert−ドデシルメルカプタン0.05部からなる溶液とクメンハイドロパーオキシド0.1部を3時間かけて連続的に添加しながら重合を行い、その後、重合温度を維持したまま1時間重合を継続し重合体A−3のラテックスを得た。得られたラテックスの重合体転化率は、98%であった。このラテックスに、2,2′−メチレン−ビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)0.2部を添加して重合を終了させた。この反応生成物のラテックスを硫酸水溶液で凝固、水洗した後、乾燥して重合体A−3を得た。この重合体A−3のグラフト率は63%、アセトン可溶分の極限粘度〔η〕は、0.42dl/gであった。
(3−1)製造例4;重合体B−1(スチレン・ アクリルニトリル共重合体)
内容積30リットルのリボン翼を備えたステンレス製オートクレーブを2基連結し、窒素置換した後、1基目の反応容器にスチレン70部、アクリルニトリル30部、トルエン20部を連続的に添加した。分子量調節剤としてtert−ドデシルメルカプタン0.12部およびトルエン5部の溶液、および重合開始剤として、1,1´―アゾビス( シクロへキサン−1−カーボニトリル)0.1部、およびトルエン5部の溶液を溶液を連続的に供給した。1基目の重合温度は110℃にコントロールし、平均滞留時間2.0時間、重合転化率57%であった。得られた重合体溶液は、1基目の反応容器の外部に設けられたポンプによりスチレン、アクリロニトリル、トルエン、分子量調節剤及び重合開始剤の供給量と同量を連続的に取り出し2基目の反応容器に供給した。2基目の反応容器の重合温度は、130℃で行い、重合転化率は75%であった。2基目の反応容器で得られた共重合体溶液は、2軸3段ベント付き押出機を用いて、直接未反応単量体と溶剤を脱揮し、極限粘度〔η〕0.48dl/gの重合体B−1を得た。
本発明の(C)成分として下記のものを用いた。
(4−1)低分子量酸化ポリエチレン
C−1 三洋化成工業社製サンワックスEP−250P(商品名)
酸価20mgKOH/g、平均分子量2000
(4−2)超高分子量ポリエチレン
C−2 三井化学社製ミペロンXM−221U(商品名)
平均分子量200万、平均粒径25μm
(4−3)ポリテトラフルオロエチレン
C−3 ダイキン工業社製ルブロンL−5(商品名)
平均粒子径約7μm
(5−1)製造例5;重合体D−1(ポリブタジエンゴム質重合体/スチレン/アクリロニトリル共重合体)
攪拌翼を備えた内容積7リットルのガラス製フラスコに窒素気流中で、イオン交換水95部、ロジン酸カリウム0.5部、tert−ドデシルメルカプタン0.1部、共役ジエン系ゴム質重合体(D1)として、ポリブタジエンラテックス(体積平均粒子径200nm、ゲル含率85%)30部(固形分)、ブタジエン・スチレンランダム重合体ラテックス(体積平均粒子径600nm、スチレン含量25%)10部(固形分)、ビニル系単量体(D2)として、スチレン14.6部、アクリロニトリル5.4部を加え、攪拌しながら昇温した。内温が45℃に達した時点で、ピロリン酸ナトリウム0.2部、硫酸第一鉄7水和物0.01部及びブドウ糖0.2部をイオン交換水20部に溶解した溶液を加えた。その後、クメンハイドロパーオキサイド0.07部を加えて重合を開始した。1時間重合させた後、更にイオン交換水50部、ロジン酸カリウム0.7部、スチレン29.2部、アクリロニトリル10.8部、tert−ドデシルメルカプタン0.05部及びクメンハイドロパーオキサイド0.01部を3時間かけて連続的に添加し、更に1時間重合を継続させた後の重合体転化率は98%であった。その後、2,2′−メチレン−ビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)0.2部を添加して重合を完結させた。重合体D−1のラテックスを硫酸水溶液で凝固、水洗した後、乾燥して重合体D−1を得た。
この重合体D−1のグラフト率は68%、アセトン可溶分に極限粘度〔η〕は0.45dl/gであった。
上記成分(A)、(B)、(C)及び(D)を用い、表1記載の配合割合で各構成成分をヘンシェルミキサーにより混合した後、ベント付き二軸押出機(日本製鋼所社製、TEX44、バレル設定温度240℃)を用いて溶融混練し、ペレット化した。得られたぺレットを十分に乾燥したのち、このペレットを用いて前記方法で試験片を成形し、そして得られた試験片を用いて、前記方法で評価した。評価結果を表1に示した。
表1から明らかなように、実施例1〜5で代表される本発明の熱可塑性樹脂組成物は、本発明の目的とする軋み音が低減され、更に、耐衝撃性と成形品表面外観性をバランスよく備えた成形品を提供する。
これに対して、比較例1は、本発明の(A)成分の使用量が本発明の範囲外で少なく、(B)成分の使用量が本発明の範囲外で多く、グラフト重合体(D)が配合されていない例であり、軋み音が大きく、更に耐衝撃性及び成形品表面外観性が劣る。
比較例2は、本発明の(C)成分のうちの低分子量酸化ポリエチレン(C−1)の使用量が、本発明の範囲外で少なく、グラフト重合体(D)が配合されていない例であり、軋み音が発生する。
比較例3は、本発明の(C)成分のうちの低分子量酸化ポリエチレン(C−1)の使用量が本発明の範囲外で多く、グラフト重合体(D)が配合されていない例であるが、射出成形機にペレットが滑って喰い込まず、成形ができなかった。
比較例4は、本発明の(C)成分のうちの超高分子量ポリエチレン(C−2)の使用量が本発明の範囲外で多く、グラフト重合体(D)が配合されていない例であり。耐衝撃性及び成形品表面外観性が劣る。
比較例5は、本発明の(C)成分のうちポリテトラフルオロエチレン(C−3)の使用量が本発明の範囲外で多く、グラフト重合体(D)が配合されていない例であり、耐衝撃性及び成形品表面外観性が劣る。
Claims (5)
- (A)融点を有するエチレン・α−オレフィン系ゴム質重合体(A1)の存在下に芳香族ビニル化合物、または芳香族ビニル化合物及び芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体からなるビニル系単量体(A2)を重合してなるゴム強化スチレン系樹脂5〜100質量%、
(B)芳香族ビニル系重合体0〜95質量%、及び
上記(A)成分と(B)成分の合計100質量部に対して、
(C)数平均分子量(GPC法で測定)が800〜10,000の低分子量酸化ポリエチレン(c1)、平均分子量(ASTMD4020に準拠して溶液粘度法で測定)が、40万〜650万の超高分子量ポリエチレン(c2)、ポリテトラフルオロエチレン(c3)から選ばれた少なくとも1種のエチレン系重合体を0.1〜30質量部配合されており、
更に、(D)ポリブタジエンの単独重合体及びスチレン・ブタジエンのランダム共重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種からなる共役ジエン系ゴム質重合体(D1)の存在下に芳香族ビニル化合物、または芳香族ビニル化合物及び芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体からなるビニル系単量体(D2)を重合してなるグラフト重合体を、
エチレン・α−オレフィン系ゴム質重合体(A1)と共役ジエン系ゴム質重合体(D1)の質量比が(A1):(D1)=50〜88:50〜12の範囲で配合してなる熱可塑性樹脂組成物からなることを特徴とする該熱可塑性樹脂組成物又は他の熱可塑性樹脂からなる部品と接触する箇所に使用される自動車内装部品。 - エチレン・α−オレフィン系ゴム質重合体(A1)の量が(A)成分と(B)成分の合計100質量%中3〜40質量%であることを特徴とする請求項1記載の自動車内装部品。
- 低分子量酸化ポリエチレン(c1)の酸価が、10〜30(mgKOH/g)であることを特徴とする請求項1 または2に記載の自動車内装部品。
- 超高分子量ポリエチレン(c2)の平均分子量(ASTMD4020に準拠して溶液粘度法で測定)が、40万〜250万であることを特徴とする請求項1 乃至3の何れか1項に記載の自動車内装部品。
- 自動車用ベンチレーターに使用されることを特徴とする請求項1 乃至4の何れか1項に記載の自動車内装部品。
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