JP2003113278A - 熱可塑性エラストマー組成物、該組成物からなるパウダー及び該組成物からなるパウダーを粉末成形してなる成形体 - Google Patents
熱可塑性エラストマー組成物、該組成物からなるパウダー及び該組成物からなるパウダーを粉末成形してなる成形体Info
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Abstract
の白化が小さく、80℃程度からポリオレフィン系樹脂
の融点未満の温度で保管したときに光沢及びブリード物
の発生が少なく、引張強度及び耐寒衝撃性に優れる成形
体を得ることができる熱可塑性エラストマー組成物を提
供し、更には、該組成物からなるパウダー及び該組成物
からなるパウダーを粉末成形してなる粉末成形体を提供
すること。 【解決手段】 下記の(I)100重量部、(II)50
〜200重量部及び(III)30〜200重量部を含有
する熱可塑性エラストマー組成物。 (I):ポリプロピレン系樹脂 (II):特定の水添ジエン系共重合体 (III):特定のエチレン−1−ヘキセン共重合体
Description
マー組成物、該組成物パウダー及び該組成物からなるパ
ウダーを粉末成形してなる粉末成形体に関するものであ
る。更に詳しくは、本発明は、ポリオレフィン系樹脂、
特定の構造の水添ジエン系共重合体及び特定の構造のエ
チレン−1−ヘキセン共重合体を必須の成分として含有
し、柔軟性に優れ、折り曲げても折り曲げられた部分の
白化が小さく、80℃程度からポリオレフィン系樹脂の
融点未満の温度で保管したときに光沢及びブリード物の
発生が少なく、引張強度及び耐寒衝撃性に優れる成形体
を得ることができる熱可塑性エラストマー組成物、該組
成物からなるパウダー及び該組成物からなるパウダーを
粉末成形してなる粉末成形体に関するものである。
品、文房具品、OA機器等に用いられている塩化ビニル
系樹脂の代替が進められてきており、その代替物とし
て、ポリオレフィン系樹脂及びスチレン系熱可塑性エラ
ストマーを含有する熱可塑性エラストマー組成物が提案
されている。
は、ポリプロピレンと水添ジエン系共重合体とからなる
水添ジエン系共重合体組成物が開示されている。該組成
物からなる成形体は、柔軟性に優れ、該組成物からなる
成形体を折り曲げても、折り曲げた部分が白化しないと
いう利点がある。しかしながら、該組成物からなる成形
体は、80℃程度からポリプロピレンの融点未満の温度
で保管した場合、該成形体の表面が光沢を発するため、
例えば自動車内装材料として用いた場合に、外観不良を
生じるという問題点があった(夏場に自動車を屋外で保
管すると、車内温度が80〜120℃程度になることが
ある。)。
軟性に優れ、折り曲げても折り曲げた部分が白化せず、
80℃程度からポリプロピレンの融点未満の温度で保管
した場合に光沢が発生しない成形体を得ることができる
粉末成形用熱可塑性エラストマーとして、ポリプロピレ
ンと特定の構造を有する水添ジエン系共重合体とを含有
する粉末成形用熱可塑性エラストマー組成物、該組成物
とエチレン−プロピレン共重合体ゴムとからなる組成物
が開示されている。
の耐寒衝撃性は、十分満足し得るものではなく、例え
ば、上記組成物を最外層として用いたエアバッグ展開装
置内蔵インストルメントパネルのエアバッグ機構を、低
温で作動させた場合、インストルメントパネルの破片が
飛散する場合があった。
明が解決しようとする課題は、ポリオレフィン系樹脂、
特定の構造の水添ジエン系共重合体及び特定の構造のエ
チレン−1−ヘキセン共重合体を必須の成分として含有
し、柔軟性に優れ、折り曲げても折り曲げた部分の白化
が小さく、80℃程度からポリオレフィン系樹脂の融点
未満の温度で保管したときに光沢及びブリード物の発生
が少なく、引張強度及び耐寒衝撃性に優れる成形体を得
ることができる熱可塑性エラストマー組成物を提供し、
更には、該組成物からなるパウダー及び該組成物からな
るパウダーを粉末成形してなる粉末成形体を提供するこ
とである。
第一の発明は、下記成分(I)100重量部、下記成分
(II)50〜200重量部及び下記成分(III)30〜
200重量部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。 (I):ポリオレフィン系樹脂 (II):下記条件〜のすべてを充足する水添ジエン
系共重合体 :下記(A)及び(B)の構造単位を含有する原料ジ
エン系共重合体を水添してなること (A):ビニル芳香族化合物重合体ブロック (B):下記(B1)及び(B2)から選ばれる少なく
とも一種類のブロック (B1):ビニル芳香族化合物と共役ジエンの共重合体
ブロック (B2):共役ジエン重合体ブロック :水添ジエン系共重合体中のビニル芳香族化合物単位
の含有量(T:重量%)が10〜18重量%であること :水添ジエン系共重合体中の水添共役ジエン単位の含
有量100重量%に対し、側鎖の炭素原子数が2以上で
ある水添共役ジエン単位の含有量(V:重量%)が60
重量%を超えること。 :(A)ビニル芳香族化合物重合体ブロック中のビニ
ル芳香族化合物単位の含有量(S:重量% ただし、水
添ジエン系共重合体中のビニル芳香族化合物単位の含有
量を100重量%とする。)、条件の(T)、条件
の(V)の関係が、下記式(1)を満足すること V≦0.375×S+1.25×T+40 (1) (III):下記条件及びを充足するエチレン−1−
ヘキセン共重合体 :23℃における密度が850〜890kg/m3で
あること :190℃におけるメルトフローレートが5〜100
g/10分であること
一の発明の熱可塑性エラストマー組成物からなるパウダ
ーに係るものである。
二の発明のパウダーを粉末成形してなる粉末成形体に係
るものである。
は、オレフィンから誘導される繰り返し単位を含有する
重合体であり、X線回折法により求められる結晶化度が
50%以上である重合体である。該オレフィンとして
は、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセ
ン、1−オクテンなどがあげられる。成分(A)として
は、例えば、エチレン単独重合体、プロピレン単独重合
体、1−ブテン単独重合体などのオレフィン単独重合
体;プロピレンとプロピレン以外のオレフィンからなる
共重合体などがあげられる。該共重合体はランダム共重
合体やブロック共重合体であってもよい。これらは、単
独で使用してもよく、複数を組み合わせて使用してもよ
い。また、これらは、公知の方法で製造することができ
る。
の観点から、プロピレンから誘導される繰り返し単位
(プロピレン単位)の含有量が70重量%を超えるポリ
オレフィン系樹脂が好ましく、更には、プロピレン単位
の含有量が90重量%を超えるプロピレン−エチレン共
重合体及び/又はプロピレン単位の含有量が80重量%
を超えるプロピレン−1−ブテン共重合体が好ましい。
粉末成形体の耐寒衝撃性をより高めたい場合は、プロピ
レン単位の含有量が98重量%を超えるプロピレン−エ
チレン共重合体、プロピレン単位の含有量が98重量%
を超えるプロピレン−1−ブテン共重合体、プロピレン
単独重合体を使用することが好ましい。
い、230℃、荷重21.18Nで測定したメルトフロ
ーレート(MFR)は、粉末成形体の引張強度をより高
める観点から、好ましくは10〜500g/10分であ
り、より好ましくは20〜300g/10分である。
件〜のすべてを充足する水添ジエン系共重合体であ
る。
造単位を含有する原料ジエン系共重合体を水添してなる
重合体である(条件)。 (A):ビニル芳香族化合物重合体ブロック (B):下記(B1)及び(B2)から選ばれる少なく
とも一種類のブロック (B1):ビニル芳香族化合物と共役ジエンの共重合体
ブロック (B2):共役ジエン重合体ブロック
としては、例えば、炭素原子数4〜8の共役ジエンが用
いられ、1,3−ブタジエン、イソプレン、ペンタジエ
ン、2−3−ジメチルブタジエンなどをあげることがで
き、これらは1種又は2種以上組み合わせて用いられ
る。これらの中では、得られる成形体の引張強度をより
高める観点から、1,3−ブタジエン、イソプレンが好
ましい。ビニル芳香族化合物としては、例えば、炭素原
子数8〜12のビニル芳香族化合物が用いられ、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く、具体的には、スチレン、p−
メチルスチレン、α−メチルスチレンなどをあげること
ができ、これらは1種又は2種以上組み合わせて用いら
れる。これらの中では、得られる成形体の引張強度をよ
り高める観点から、スチレンが好ましい。
(B)]n、[(A)−(B)]n−(A)、[(B)
−(A)]n−(B)(但し、nは1以上の整数で、
(A)及び(B)が複数の場合、複数の(A)及び
(B)はそれぞれ同じであっても異なっていてもよ
い。)で表わされる構成を有し、例えば[(A)−(B
1)]n−(A)又は[(A)−(B2)]n−(A)
(但し、nは1以上の整数で、繰り返し単位の(A)、
(B1)及び(B2)は同じであっても異なってもよ
い。)で表わされる水添ジエン系共重合体があげられ
る。
張強度の観点から、(A)−(B1)−(A)又は
(A)−(B2)−(A)で表わされる水添ジエン系共
重合体が好ましく、例えばスチレン単独重合体ブロック
−ブタジエン−スチレン共重合体ブロック(ランダム共
重合ブロックまたはスチレンが漸増するテーパー状ブロ
ック)−スチレン単独重合体ブロックから構成された重
合体の水添物、スチレン単独重合体ブロック−ブタジエ
ン単独重合体ブロック−スチレン単独重合体ブロックか
ら構成された重合体の水添物、スチレン単独重合体ブロ
ック−イソプレン−スチレン共重合体ブロック(ランダ
ム共重合ブロックまたはスチレンが漸増するテーパー状
ブロック)−スチレン単独重合体ブロックから構成され
た重合体の水添物、スチレン単独重合体ブロック−イソ
プレン単独重合体ブロック−スチレン単独重合体ブロッ
クから構成された重合体の水添物等があげられる。これ
らの中では、得られる成形体の引張強度及び耐寒衝撃性
をより高める観点から、(A)−(B2)−(A)で表
わされる水添ジエン系共重合体が好ましく、スチレン−
ブタジエン−スチレン共重合体の水添物が特に好まし
い。
有量(T)は、10〜18重量%であり(条件)、好
ましくは12〜17重量%である。ただし、成分(II)
に含有される全単量体単位を100重量%とする。ビニ
ル芳香族化合物単位の含有量が多すぎると、得られる成
形体の柔軟性が劣る場合があり、成形体を折り曲げた時
に、折り曲げた部分の白化が大きい場合がある。また、
ビニル芳香族化合物単位の含有量が少なすぎると、得ら
れる成形体を80℃から成分(I)の融点未満の温度で
保管したときに、該成形体の表面への光沢及びブリード
物の発生が多い場合がある。なお、ビニル芳香族化合物
単位の含有量は、成分(II)の四塩化炭素等溶液を用い
て、1H−NMR測定により求めることができる。
り、共役ジエン単位の不飽和結合が飽和されるが、該飽
和されてなる単量体単位を水添共役ジエン単位とした場
合、成分(II)中の水添共役ジエン単位の含有量100
重量%に対し、成分(II)において、側鎖の炭素原子数
が2以上である水添共役ジエン単位の含有量(V:重量
%)は、60重量%を超えるものであり(条件)、好
ましくは65〜85%であり、特に好ましくは70〜8
0%である。該割合が少なすぎると、得られる成形体の
柔軟性が劣る場合があり、成形体を折り曲げた時に、折
り曲げた部分の白化が大きいという問題がある。また、
該割合が多すぎると、得られる成形体を80℃から成分
(I)の融点未満の温度で保管したときに、該成形体の
表面への光沢及びブリード物の発生が多い場合がある。
なお、該含有量は、赤外分析を用い、モレロ法により求
めることができる。
中のビニル芳香族化合物単位の含有量(S:重量% た
だし、水添ジエン系共重合体中のビニル芳香族化合物単
位の含有量を100重量%とする。)、条件の
(T)、条件の(V)の関係が、下記式(1)を満足
することが必要である(条件) V≦0.375×S+1.25×T+40 (1) (1)式において、左辺の値が右辺の値を超える場合、
得られる成形体を80℃から成分(I)の融点未満の温
度で保管したときに、該成形体の表面への光沢及びブリ
ード物の発生が多い場合がある。また、得られる成形体
の耐寒衝撃性が不十分となる場合がある。
の温度で保管したときに、該成形体の表面への光沢及び
ブリード物の発生をより低減する観点から、水添ジエン
系共重合体中のビニル芳香族化合物単位の含有量100
重量%として、(A)ビニル芳香族化合物重合体ブロッ
ク中のビニル芳香族化合物単位の含有量(S:重量%)
は、好ましくは3〜100重量%であり、より好ましく
は30〜100重量%であり、更に好ましくは50〜1
00重量%である。(条件)
点、成形体を折り曲げたときに、折り曲げた部分の白化
をより低減する観点、また、成形体の耐光性を高める観
点から、原料ジエン系共重合体を水添することにより、
共役ジエン単位の不飽和結合が飽和されるが、該飽和さ
れてなる単量体単位を水添共役ジエン単位とした場合、
原料ジエン系共重合体中の共役ジエン単位量の含有量を
100重量%として、水添ジエン系共重合体中の水添共
役ジエン単位の含有量は、好ましくは80重量%以上で
あり、より好ましくは90重量%以上であり、さらに好
ましくは96重量%以上である。(以下、該含有量を水
添率と称する。)(条件)なお、該含有量は、成分
(II)の四塩化炭素溶液を用いて、1H−NMR測定に
より求めることができる。
める観点、成形体を80℃から成分(I)の融点未満の
温度で保管したときに、該成形体の表面での光沢及びブ
リード物の発生をより低減する観点から、成分(II)の
数平均分子量は、好ましくは5万以上であり、より好ま
しくは10万以上である。また、得られる成形体の柔軟
性をより高める観点、本発明の熱可塑性エラストマー組
成物からなるパウダーを粉末成形してなる成形体の外観
を高める(欠肉やピンホールを低減する)観点から、成
分(II)の数平均分子量は、好ましくは40万以下であ
り、より好ましくは30万以下である。(条件)数平
均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法
によって測定される。
て230℃、荷重21.18Nで測定されるメルトフロ
ーレート(MFR)は、成形体の引張強度をより高める
観点、成形体の耐寒衝撃強度をより高める観点、成形体
の外観をより高める観点から、好ましくは0.1〜20
0g/10分であり、より好ましくは1〜100g/1
0分であり、更に好ましくは3〜80g/10分であ
る。
もよく、官能基としては、酸無水物基、カルボキシル
基、ヒドロキシル基、アミノ基、イソシアネート基及び
エポキシ基から選ばれた少なくとも一種の官能基を用い
ることができる。これら官能基で変性した水添ジエン系
共重合体を用いた場合、たとえば得られる成形体をポリ
ウレタン発泡層と接着して二層成形体又は多層成形体を
製造する場合に、ポリウレタン発泡層との接着性が向上
するという利点を得ることが可能である。
―72512号公報、特開平5―271325号公報、
特開平5―271327号公報、特開平6−28736
5号公報などに記載された方法によって製造することが
できる。
記条件及びを充足するエチレン−1−ヘキセン共重
合体である。
50〜890kg/m3であり(条件)、好ましくは
860〜885kg/m3である。該比重が小さすぎる
と、得られる成形体を80℃から成分(I)の融点未満
の温度で保管したときに、該成形体の表面への光沢及び
ブリード物の発生が多い場合がある。該比重が大きすぎ
ると、得られる成形体の柔軟性、耐寒衝撃性が低下し、
得られる成形体を80℃から成分(I)の融点未満の温
度で保管したときに、該成形体の表面への光沢及びブリ
ード物の発生が多い場合がある。ここで該比重は、JI
S K6922−1記載の方法のアニール無しの条件で
測定される。
い190℃、荷重21.18Nで測定されるメルトフロ
ーレート(MFR)は、5〜100g/10分であり
(条件)、好ましくは6〜50g/10分である。該
メルトフローレートが小さすぎると、得られる成形体の
引張強度が低下する場合があり、また、本発明の熱可塑
性エラストマー組成物からなるパウダーを粉末成形して
なる成形体を製造する場合、成形体の外観が低下する
(たとえば、欠肉及びピンホール等の欠陥が発生す
る。)場合がある。該メルトフローレートが大きすぎる
と、得られる成形体の引張強度、耐寒衝撃強度が低下す
る場合があり、さらには、得られる成形体を80℃から
成分(I)の融点未満の温度で保管したときに、該成形
体の表面への光沢及びブリード物の発生が多い場合があ
る。
は、通常は10〜35重量%である。また、成分(II
I)は、エチレン及び1−ヘキセンからなるモノマー単
位以外の他のモノマー単位を、成分(III)の全モノマ
ー単位100重量%に対し5重量%以下含有していても
よい。他のモノマー単位を構成するモノマーとしては、
ジシクロペンタジエン、5−エチリデン−2−ノルボル
ネン、1,4−ヘキサジエン、1,5−シクロオクタジ
エン、5−メチレン−2−ノルボルネンなどの炭素原子
数5〜15の非共役ジエンなどを例示することができ
る。成分(III)は分子内に長鎖分岐を有してもよい。
触媒を用い、公知の重合方法を用いて製造することがで
きる。重合用触媒としては、例えば、チーグラー・ナッ
タ型触媒や特開平6−306121号公報、特開平9−
179216号公報等に開示されるメタロセン錯体、非
メタロセン錯体等の錯体系触媒等が用いられる。これら
の中でも、メタロセン錯体又は非メタロセン錯体を用い
た触媒は、分子量分布及び組成分布が狭いエチレン−1
−ヘキセン共重合体を製造することができ、該エチレン
−1−ヘキセン共重合体を用いることにより、より柔軟
性に優れ、表面に光沢及びブリード物を生じ難い成形体
を得ることができるため好ましい。
例えば、スラリー重合法、不活性媒体を用いる溶液重合
法、実質的に不活性媒体の存在しない塊状重合法、気相
重合法等があげられる。重合条件としては、温度は−1
0〜300℃、重合圧力は3500kg/cm2以下の
範囲で実施される。
モービルケミカル社製「EXACT」、住友化学社製
「エクセレン FX」等の市販品を用いることができ
る。
橋処理がされていてもよい。
必須の成分である成分(I)〜(III)に加えて、成分
(II)以外の水添ジエン系共重合体を、本発明の効果を
損なわない範囲で含有してもよい。成分(II)以外の水
添ジエン系共重合体としては、たとえば、成分(II)記
載と同様の構造単位(A)及び(B)を含有する水添ジ
エン系共重合体(但し(II)を除く。例えば、条件〜
の少なくとも1つの条件を満足しない水添ジエン系共
重合体)、ビニル芳香族化合物−共役ジエンランダム共
重合体の水添物等があげられる。
足する水添ジエン系共重合体を併用した場合(V>0.
375×S+1.25×T+40の関係式を充足する場
合)、耐傷つき性に優れた成形体を得ることができる。
重合体(水添ジエン系共重合体中の水添共役ジエン単位
の含有量100重量%に対し、側鎖の炭素原子数が2以
上である水添共役ジエン単位の含有量(V:重量%)が
60重量%以下である水添ジエン系共重合体)を併用し
た場合、さらに強度に優れた成形体を得ることができ
る。
エチレン−1−オクテン共重合体以外のエチレン−α−
オレフィン系共重合体、共役ジエン重合体の水添物、天
然ゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、エピクロロヒ
ドリンゴム、アクリルゴム等のゴム質重合体、エチレン
−アクリル酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体
及びこれらのけん化物、エチレン−メタクリル酸メチル
共重合体、エチレン−アクリル酸グリシジル−酢酸ビニ
ル共重合体、エチレン−メタクリル酸グリシジル−酢酸
ビニル共重合体などの他の重合体成分を、本発明の効果
を損なわない範囲で、通常は(I)100重量部に対し
て50重量部以下含有していてもよい。
さらに下記成分(IV)を配合することにより、成形体の
引張強度を向上することができる。 (IV):水添共役ジエン重合体 水添共役ジエン重合体としては、例えば、1,3−ブタ
ジエン、イソプレン、ペンタジエン、2−3−ジメチル
ブタジエンなどの炭素原子数4〜8の共役ジエン1種又
は2種以上の重合体である原料共役ジエン重合体を水添
したものをあげることができ、ポリブタジエンの水添
物、ポリイソプレンの水添物などを用いることができ
る。原料共役ジエン重合体を水添することにより、共役
ジエン単位の不飽和結合が飽和されるが、該飽和されて
なる単量体単位を単位Zとした場合、水添共役ジエン重
合体としては、得られる成形体の柔軟性の観点から、側
鎖の炭素数が2以上である単位Zの含有量が50重量%
を超えることが好ましい。ただし、水添共役ジエン重合
体中の単位Zの含有量を100重量%とする。水添共役
ジエン重合体は、該割合が異なる2以上のブロックから
構成されていてもよい。このような水添共役ジエン重合
体としては、特開平3―74409号公報に記載の重合
体、JSR株式会社製の「ダイナロンCEBC620
0」などの市販品等があげられる。
および柔軟性の観点から、成分(I)100重量部に対
し、好ましくは1〜50重量部であり、より好ましくは
3〜20重量部であり、更に好ましくは4〜15重量部
である。
たとえば鉱物油系軟化剤や、フェノール系、サルファイ
ト系、フェニルアルカン系、フォスファイト系、アミン
系、アミド系等の耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止
剤、顔料、金属石けん、パラフィン系、マイクロクリス
タリン系、水添テルペン樹脂等のワックス、防かび剤、
抗菌剤、フィラー、発泡剤などの各種添加剤などを含有
していてもよい。
料を含有する場合、所望の色の成形体を得ることができ
る。顔料としては、アゾ系、フタロシアン系、スレン
系、染色レーキ等の有機顔料、酸化チタン等の酸化物
系、クロモ酸モリブデン酸系、硫化セレン化合物、フェ
ロシアン化合物、カーボンブラック等の無機顔料が用い
られる。
泡剤を含有する場合、本発明の熱可塑性エラストマー組
成物を発泡成形することにより、発泡成形体を製造する
こともできる。この場合、発泡剤は熱可塑性エラストマ
ー組成物に予め含有されていることが好ましい。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、アゾジカルボンアミド、2,
2’−アゾビスイソブチロニトリル、ジアゾジアミノベ
ンゼンなどのアゾ化合物、ベンゼンスルホニルヒドラジ
ド、ベンゼン−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’−ジニトロソペンタメチレンテトラ
ミン、N,N’−ジニトロソ−N,N’−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、重炭酸アンモ
ニウム、炭酸アンモニウムなどの炭酸塩類などが含まれ
る。中でも、ア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、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。
成分(I)〜(III)を必須成分として含有し、必要に
応じてその他の成分を含有する。成分(I)100重量
部に対する成分(II)の含有量は、50〜200重量部
であり、好ましくは60〜180重量部である。成分
(II)の含有量が少なすぎると、得られる成形体の柔軟
性が低下することがあり、成分(II)の含有量が多すぎ
ると、得られる成形体を80℃から成分(I)の融点未
満の温度で保管したときに、該成形体の表面への光沢及
びブリード物の発生が多い場合があり、また、該成形体
の耐熱保持性や耐光性が不十分となる場合がある。
I)の含有量は、30〜200重量部であり、好ましく
は50〜180重量部である。成分(III)の含有量が
少なすぎると、得られる成形体の耐寒衝撃性が低下する
場合があり、成分(III)の含有量が多すぎると、得ら
れる成形体を80℃から成分(I)の融点未満の温度で
保管したときに、該成形体の表面への光沢及びブリード
物の発生が多い場合があり、また、該成形体の耐熱保持
性が不十分となる場合がある。
るためには、成分(I)〜成分(III)と、必要に応じ
て、他の重合体成分及び/又は添加剤とを溶融混練すれ
ばよい。また、上記の成分の全種類あるいは数種類を選
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。
ここで、溶融混練には、一軸押出機、二軸押出機、ニー
ダー、ロール等の公知の混練設備を用いることができ
る。なお、先述のその他の重合体成分や添加剤は、これ
らが予め配合された成分(I)、成分(II)又は成分
(III)を用いることによって配合することもできる
し、上記成分の混練や動的架橋の際に配合することもで
きる。
架橋剤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−2,
5−ジ(tert−ブチルペルオキシノ)ヘキサン、ジ
クミルパーオキサイドなどの有機過酸化物が用いられ
る。架橋剤は、動的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。
は、ビスマレイミド化合物などの架橋助剤を併用した動
的架橋により、優れた耐熱性を有する成形体を得ること
ができる。架橋助剤の使用量は、動的架橋に付される成
分の合計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。動的架橋
は、一軸押出機や二軸押出機などを用いて加熱下、たと
えば150〜250℃の温度範囲で混練することにより
行うことができる。また、硫黄架橋などの方法で架橋を
行うことも可能である。
(III)を含有し、成分(I)及び/又は成分(III)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
性エラストマー組成物は、成分(I)と成分(III)と
を動的架橋した後に、成分(II)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、混練には、一
軸押出機、二軸押出機、ニーダー、ロール等を用いるこ
とができる。なお、先述の各種添加剤及び各種他の重合
体は、これらが予め配合された成分(I)、成分(II)
又は成分(III)を用いることによって配合することも
できるし、上記成分の混練や動的架橋の際に配合するこ
ともできる。
粉末成形法、射出成形法、押出成形法、真空成形法、圧
縮成形法等の成形法を適用するによって、所望の形状の
成形体を製造することができる。これらの成形法の中で
は、本発明の熱可塑性エラストマー組成物は粉末成形法
に好適である。これらの成形における成形温度は、ポリ
オレフィン系樹脂の融点以上の温度であれば問題はない
が、通常160〜320℃、好ましくは180〜300
℃の範囲内である。
末成形法に適用する場合、粉末成形体の外観をより高め
る観点から、該組成物の250℃における複素動的粘度
η*(1)は、1×102〜8×104ポイズの範囲が好
ましく、更には3×102〜5×104ポイズ、特には3
×102〜1×104ポイズの範囲であることが好まし
い。ここで複素動的粘度η*(1)とは、温度250
℃、振動周波数1ラジアン/秒における貯蔵弾性率G'
(1)及び損失弾性率G''(1)を用いて、下記計算式
(2)によって算出される値である。 η*(1)={〔G'(1)〕2+〔G''(1)〕2}1/2 /ω (2)
末成形する場合に用いられる熱可塑性エラストマー組成
物からなるパウダーは、本発明の熱可塑性エラストマー
組成物を機械的に粉砕する方法、ストランドカット法、
ダイフェースカット法又は溶剤処理法等の方法によって
製造することができる。
械的に粉砕する方法としては、冷凍粉砕法又は常温粉砕
法があげられる。冷凍粉砕法は、該熱可塑性エラストマ
ー組成物をそのガラス転移温度以下、好ましくは−70
℃以下、さらに好ましくは−90℃以下に冷却し、冷却
状態を保ったまま粉砕する方法である。熱可塑性エラス
トマーからなるパウダーの粒径をより均一にし、粉末成
形性を高める観点から、冷凍粉砕法が好ましい。
却状態に保ちながら粉砕する方法としては、粉砕効率が
よく、発熱が少ない方法で粉砕する方法が好ましく、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
マー組成物からなるパウダーは、通常、タイラー標準篩
24メッシュ(目開き700μm×700μm)を通過
する大きさであり、好ましくは28メッシュ(目開き5
90μm×590μm)を通過する大きさであり、更に
好ましくは32メッシュ(目開き500μm×500μ
m)、特に好ましくは42メッシュ(目開き355μm
×355μm)を通過する大きさである。
ウダーは、その表面に微細粉体をコーティングすること
によって、その粉体流動性を更に向上させることができ
る。微細粉体としては、1次粒径が10μm以下である
微細粉体が用いられる。微細粉体としては、アルミナ、
シリカ、アルミナシリカ、炭酸カルシウム等の無機酸化
物(その表面はジメチルシリコーンオイル等でコーティ
ングされていてもよいし、トリメチルシリル基等で表面
処理されていてもよい)、ペースト用塩化ビニル樹脂、
脂肪酸金属塩、炭酸カルシウム、粉末顔料(ただし、顔
料を熱可塑性エラストマー組成物に含有せしめる場合
は、その顔料と同色であることが好ましい。アゾ系、フ
タロシアン系、スレン系、染色レーキ等の有機顔料、酸
化チタン等の酸化物系、クロモ酸モリブデン酸系、硫化
セレン化合物、フェロシアン化合物、カーボンブラック
等の無機顔料等があげられる。)等があげられる。微細
粉体の1次粒径は10μm以下であることが必要であ
り、好ましくは5μ以下であり、更には5nm〜5μm
であることが好ましい。ここで1次粒径とは、透過型電
子顕微鏡(TEM)により微細粉体の写真を撮影し、任
意に1000個程度の粒子を選択して粒子の直径を測定
し、これらの粒子の直径を粒子の個数で除した値であ
る。
上組み合わせて用いてもよい。たとえば、無機酸化物単
独を用いることもできるし、粉末顔料と無機酸化物とを
組み合わせて用いることも可能である。また、微細粉体
として、1次粒径が異なる微細粉体を2種以上組み合わ
せて用いてもよく、例えば、1次粒径が300nm以下
の微細粉体と、300nm〜10μmの微細粉体を組み
合わせて使用した場合、各々を単独で用いた場合と比較
して、さらにパッキング性及び耐凝集性の優れた熱可塑
性エラストマー組成物パウダーを得ることができる。
組成物からなるパウダー100重量部に対して、通常
0.1〜10重量部であり、好ましくは0.2〜8重量
部である。該添加量が少なすぎると、粉体流動性の向上
効果が低下する場合があり、該添加量が多すぎると、熱
可塑性エラストマー組成物からなるパウダー間の熱融着
が低下するため、得られる粉末成形体の引張強度が低下
することがある。
ダーに微細粉体を配合する方法としては、微細粉体が熱
可塑性エラストマー組成物からなるパウダー上に均一付
着する方法であれば、特に限定されるものではない。た
とえば、ジャケットのついたブレンダーや高速回転型ミ
キサー等を使用してブレンドする方法などがあげられ
る。中でもヘンシェルミキサーやスーパーミキサーを使
用してブレンドする方法が、せん断力を加えることによ
りパウダーの互着を防止して均一に分散させる方法であ
るため好ましい。また、配合は通常室温で行われる。
ダーは、下記の溶剤処理法、ストランドカット法、ダイ
フェースカット法によっても製造することができる。こ
の場合、先述の微細粉体を配合しなくても、粉体流動性
により優れたパウダーを得ることができるが、該微細粉
体を配合すると更に粉体流動性を改良することもでき
る。
をそのガラス転移温度以下(通常は−70℃以下、好ま
しくは−90℃以下)に冷却し、粉砕する。次いで、該
冷凍粉砕法によって製造された熱可塑性エラストマー組
成物からなるパウダーを、熱可塑性エラストマー組成物
に対し貧溶媒である溶剤中で、分散剤と乳化剤との存在
下、熱可塑性エラストマー組成物の溶融温度以上、好ま
しくは該溶融温度よりも30〜50℃高い温度で攪拌す
る。攪拌後、該溶剤を冷却することにより熱可塑性エラ
ストマー組成物からなるパウダーを製造する方法。
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用いられ、該溶剤の使
用量は、熱可塑性エラストマー組成物100重量部あた
り、通常は300〜1000重量部であり、好ましくは
400〜800重量部である。分散剤としては、たとえ
ばエチレン−アクリル酸共重合体、無水ケイ酸、酸化チ
タンなどが用いられ、該分散剤の使用量は、熱可塑性エ
ラストマー組成物100重量部あたり、通常は5〜20
重量部であり、好ましくは10〜15重量部である。乳
化剤としては、たとえばポリオキシエチレンソルビタン
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アレートなどが用いられ、該乳
化剤の使用量は、熱可塑性エラストマー組成物100重
量部あたり、通常は3〜15重量部であり、好ましくは
5〜10重量部である。溶剤処理法としては、たとえ
ば、特開昭62−280226号公報記載の方法を例示
することができる。
性エラストマー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ことにより熱
可塑性エラストマー組成物からなるパウダーを製造する
方法。
吐出口径は、通常は0.1〜3mmであり、好ましくは
0.2〜2mmである。ダイスの吐出口1個あたりの熱
可塑性エラストマー組成物の吐出速度は、通常は0.1
〜5kg/時であり、好ましくは0.5〜3kg/時で
ある。ストランドの引取速度は、通常は1〜100m/
分であり、好ましくは5〜50m/分である。また、冷
却されたストランドは、通常は1.4mm以下に、好ま
しくは0.3〜1.2mmに切断される。ストランドカ
ット法としては、たとえば、特開昭50−149747
号公報記載の方法を例示することができる。
塑性エラストマー組成物をダイスから水中に押し出しな
がら切断することにより熱可塑性エラストマー組成物か
らなるパウダーを製造する方法。
の吐出口径は、通常は0.1〜3mmであり、好ましく
は0.2〜2mmである。ダイスの吐出口1個あたりの
熱可塑性エラストマー組成物の吐出速度は、通常は0.
1〜5kg/時であり、好ましくは0.5〜3kg/時
である。水の温度は、通常は30〜70℃であり、好ま
しくは40〜60℃である。
なるパウダーは、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
粉末成形法に適用することができ、中でも粉末スラッシ
ュ成形法に好適である。
なる成形体は、単層成形体として使用してもよく、本発
明の熱可塑性エラストマー組成物からなる層の片面及び
/又は両面に他の層を積層した多層成形体として使用し
てもよい。該他の層としては、合成樹脂層や金属層など
があげられ、該合成樹脂層を構成する合成樹脂として
は、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオ
レフィン樹脂、熱可塑性エラストマー、ポリアミド樹
脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリエステ
ル樹脂、ABS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチ
レン共重合体)、接着性樹脂などをあげることができ、
これらの層は発泡処理されていてもよい。
ントパネル、ドアトリム、コンソールボックス、ピラー
等の自動車内装部品等に最適に使用できる。
る。まず初めに、本発明での物性の測定方法について説
明する。 [1]材料物性 (1)水添ジエン系共重合体中のビニル芳香族化合物単
位の含有量(T:重量%) 水添ジエン系共重合体の四塩化炭素溶液を用いて、1H
−NMR測定法(周波数90MHz)より求めた。 (2)(A)ビニル芳香族化合物重合体ブロック中のビ
ニル芳香族化合物単位の含有量(S:重量%) 水添ジエン系共重合体の四塩化炭素溶液を用いて、1H
−NMR測定法(周波数90MHz)より求めた。 (3)側鎖の炭素数が2以上である水添共役ジエン単位
の含有量(V:重量%)赤外分析を用い、モレロ法によ
り求めた。 (4)水添ジエン系共重合体の水添率 原料ジエン系共重合体の四塩化炭素溶液、水添ジエン系
共重合体の四塩化炭素溶液を用いて、1H−NMR測定
法(周波数90MHz)より求めた。 (5)水添ジエン系共重合体の数平均分子量 水添ジエン系共重合体のテトラヒドロフラン溶液を用い
て、38℃におけるゲルパーミエーションクロマトグラ
フィー(GPC)法により、ポリスチレン換算値として
求めた。
測定した。 (7)メルトフローレート(MFR) JIS K−7210に従い、荷重21.18Nで測定
を行った。測定温度は、(I)ポリオレフィン系樹脂お
よび(II)水添ジエン系共重合体の測定温度は230
℃、(III)エチレン−1−ヘキセン共重合体の測定温
度は190℃とした。
(1) 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、温度250℃、振動周波数
1ラジアン/秒における貯蔵弾性率G'(1)及び損失
弾性率G''(1)を測定し、前記の計算式(2)によっ
て算出した。なお、測定は平行平板モード、印加歪み5
%で行った。
m厚のシートの曲げ弾性率を23℃で測定した。
ード 後述の粉末スラッシュ成形法によって得られた1mm厚
の粉末成形体を、15cm×15cmに切断し、槽内を
120℃に制御したギアーオーブン(タバイ株式会社
製、パーフェクトオーブン、型番PH−200)内に1
00時間入れた。 (1)ブリード物の発生状況 下記判定基準で目視で判定した。 1:粒状ブリード物が発生したため、外観が劣った。 2:粒状ブリード物は発生せず、外観に優れた。 (2)加熱前後の光沢(グロス値)の差 加熱前後におけるグロス値をデジタル変角光度計(スガ
試験機株式会社製、型番UGV−5DI、反射角60
°)により測定し、加熱前後のグロス値の差を基に判定
した。 1:グロス値の差が0.6よりも大であった。 2:グロス値の差が0.3を超え0.6以下の範囲内に
あった。 3:グロス値の差が0.3以下であった。
の粉末成形体から、JIS K6251に記載のダンベ
ル状1号形の試験片を打ち抜き、23℃で、引張速度2
00mm/分で引張試験を行い、破断時の強度と伸びを
測定した。
の粉末成形体を、1cm×5cmに切断し、23℃で、
折り曲げ荷重1kgで折り曲げた後、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。 1:白化部分が認められた。 2:白化部分が認められなかった。
0を用いて−15℃雰囲気下で測定した。後述の粉末ス
ラッシュ成形法によって得られた1mm厚の粉末成形体
を、9cm×9cmに切断した。恒温槽内のフォルダー
に該成形シートを固定した後、該恒温槽の槽内温度が−
15℃の状態で、該成形シートに5m/秒の速度でステ
ンレススチール製のダート(5/8インチφ製)を衝突
させ、該成形シートに衝撃を与えた。耐寒衝撃性を下記
の基準によって評価した。 1:該成形シートが脆性破壊した 2:該成形シートが延性破壊した。
ン−エチレン共重合体樹脂(住友化学工業株式会社製P
PD200、エチレン単位の含有量5重量%、MFR
(230℃)=220g/10分)100重量部、スチ
レン−ブタジエン−スチレン共重合体の水添物((A)
−(B2)−(A)構造に該当、スチレン単位の含有量
15重量%、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体
の水添物中のスチレン単位の含有量に対する(A)部の
スチレン単位の含有量100重量%、MFR(230
℃)=30g/10分、側鎖の炭素数が2以上である水
添共役ジエン単位の含有量80重量%、水添率98重量
%、数平均分子量13万)100重量部、エチレン−1
−ヘキセン共重合体(住友化学社製エクセレンCX50
05、密度(23℃)=870kg/m3、MFR(1
90℃)=17g/10分)117重量部、ワックス
(ヤスハラケミカル社製、M115)17重量部及び黒
色顔料カーボンブラック1重量部を、二軸混練機(田辺
プラスチック機械株式会社製、VS40mm エキスト
ルーダー)を用いて、温度170℃で混練して組成物を
得、切断機を用いて切断してペレットを得た。このペレ
ットを、液体窒素を用いて−120℃に冷却後、冷却状
態を保ったまま粉砕した(タイラー標準篩42メッシュ
(目開き355μm×355μm)を通過)。得られた
粉砕物100重量部に対し、互着防止剤としてシリカ
(日本アエロジル社製OX50)1重量部及びアルミナ
シリカ(水沢化学社製JC−30)2重量部をミキサー
(川田製作所社製、5リッタースーパーミキサー)を用
いて配合し、熱可塑性エラストマー組成物からなるパウ
ダーを得た。
造]得られた熱可塑性エラストマー組成物からなるパウ
ダーを、280℃に加熱されたしぼ模様付き金型(30
cm角)の成形面上に供給し、次いで15秒間放置した
後、余剰のパウダーを払い落とし、280℃のオーブン
内に1分間保管した。その後、シート状に溶融した熱可
塑性エラストマー組成物からなるパウダーの乗った金型
を水冷し、該金型からシートを脱型することにより、粉
末成形体を得た。得られた成形体の評価結果を表1に示
す。
エクセレンCX5010、密度(23℃)=880kg
/m3、MFR(190℃)=12g/10分)を用い
る以外は、実施例1と同様に行った。結果を表1に示
す。
エクセレンCX5007、密度(23℃)=877kg
/m3、MFR(190℃)=19g/10分)を用い
る以外は、実施例1と同様に行った。結果を表1に示
す。
エクセレンCX5012、密度(23℃)=905kg
/m3、MFR(190℃)=40g/10分)を用い
る以外は、実施例1と同様に行った。結果を表2に示
す。
−プロピレン共重合体(住友化学工業株式会社製エスプ
レンV0115、密度(23℃)=870kg/m3、
MFR(190℃)=5g/10分)を用いる以外は、
実施例1と同様に行った。結果を表2に示す。
重合体の水添物の代わりに、スチレン−ブタジエン・ス
チレン−スチレン共重合体の水添物((A)−(B1)
−(A)構造に該当、スチレン単位の含有量9重量%、
スチレン−ブタジエン・スチレン−スチレン共重合体の
水添物中のスチレン単位の含有量に対する(A)部のス
チレン単位の含有量48重量%、MFR(230℃)=
10g/10分、側鎖の炭素数が2以上である水添共役
ジエン単位の含有量80重量%、水添率98重量%,数
平均分子量20万)100重量部を用い、エチレン−1
−ヘキセン共重合体の配合量を50重量%とした以外は
実施例1と同様に行った。結果を表3に示す。
代わりに、エチレン−プロピレン共重合体(住友化学工
業株式会社製エスプレンV0115、密度(23℃)=
870kg/m3、MFR(190℃)=5g/10
分)50重量部を使用した以外は、比較例3と同様に行
った。結果を表3に示す。
ロピレン−エチレン共重合体樹脂(住友化学工業株式会
社製PPD200、エチレン単位の含有量5重量%、M
FR(230℃)=220g/10分)100重量部、
スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体の水添物
((A)−(B2)−(A)構造に該当、スチレン単位
の含有量15重量%、スチレン−ブタジエン−スチレン
共重合体の水添物中のスチレン単位の含有量に対する
(A)部のスチレン単位の含有量100重量%、MFR
(230℃)=30g/10分、側鎖の炭素数が2以上
である水添共役ジエン単位の含有量80重量%、水添率
98重量%、数平均分子量13万)112重量部、エチ
レン−1−ヘキセン共重合体(住友化学社製エクセレン
CX4002、密度(23℃)=879kg/m3、M
FR(190℃)=9g/10分)76重量部及びワッ
クス(ヤスハラケミカル社製、M115)15重量部を
用いた以外は、実施例1と同様に行った。結果を表4に
示す。
配合量を66重量部とし、プロピレン−エチレン共重合
体樹脂100重量部に対し、さらに水添共役ジエン重合
体(JSR株式会社製CEBC6200、密度(23
℃)=880kg/m3、MFR(230℃)=2.5
g/10分)8重量部を配合した以外は、実施例4と同
様に行った。結果を表4に示す。
特定の構造の水添ジエン系共重合体及び特定の構造のエ
チレン−1−ヘキセン共重合体を必須の成分として含有
し、柔軟性に優れ、折り曲げても折り曲げた部分の白化
が小さく、80℃程度からポリオレフィン系樹脂の融点
未満の温度で保管したときに光沢及びブリード物の発生
が少なく、引張強度及び耐寒衝撃性に優れる成形体を得
ることができる熱可塑性樹脂組成物、更には、該組成物
からなるパウダー及び該組成物からなるパウダーを粉末
成形してなる粉末成形体を提供することができた。本発
明の熱可塑性樹脂組成物からなるパウダーは粉末成形性
にも優れ、また、本発明の熱可塑性樹脂組成物からなる
パウダーを粉末成形してなる粉末成形体は、耐熱保持
性、耐光性、外観にも優れうるので、該成形体は、たと
えば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、ピラー等の自動車内装部品等に好適に使用さ
れる。
Claims (5)
- 【請求項1】 下記成分(I)100重量部、下記成分
(II)50〜200重量部及び下記成分(III)30〜
200重量部を含有する熱可塑性エラストマー組成物。 (I):ポリオレフィン系樹脂 (II):下記条件〜のすべてを充足する水添ジエン
系共重合体 :下記(A)及び(B)の構造単位を含有する原料ジ
エン系共重合体を水添してなること (A):ビニル芳香族化合物重合体ブロック (B):下記(B1)及び(B2)から選ばれる少なく
とも一種類のブロック (B1):ビニル芳香族化合物と共役ジエンの共重合体
ブロック (B2):共役ジエン重合体ブロック :水添ジエン系共重合体中のビニル芳香族化合物単位
の含有量(T:重量%)が10〜18重量%であること :水添ジエン系共重合体中の水添共役ジエン単位の含
有量100重量%に対し、側鎖の炭素原子数が2以上で
ある水添共役ジエン単位の含有量(V:重量%)が60
重量%を超えること。 :(A)ビニル芳香族化合物重合体ブロック中のビニ
ル芳香族化合物単位の含有量(S:重量% ただし、水
添ジエン系共重合体中のビニル芳香族化合物単位の含有
量を100重量%とする。)、条件の(T)、条件
の(V)の関係が、下記式(1)を満足すること V≦0.375×S+1.25×T+40 (1) (III):下記条件及びを充足するエチレン−1−
ヘキセン共重合体 :23℃における密度が850〜890kg/m3で
あること :190℃におけるメルトフローレートが5〜100
g/10分であること - 【請求項2】 成分(II)が下記条件〜をすべて充
足する請求項1記載の熱可塑性エラストマー組成物。 :条件の(S)が3重量%以上であること :原料ジエン系共重合体中の共役ジエン単位量の含有
量を100重量%として、水添ジエン系共重合体中の水
添共役ジエン単位の含有量が80重量%以上であるこ
と。 :水添ジエン系共重合体の数平均分子量が5万〜40
万であること - 【請求項3】 成分(I)100重量部に対し、下記成
分(IV)1〜50重量部を含有する請求項1または2に
記載の熱可塑性エラストマー組成物。 (IV):水添共役ジエン重合体 - 【請求項4】 請求項1〜3いずれかに記載の熱可塑性
エラストマー組成物からなるパウダー。 - 【請求項5】 請求項4記載の熱可塑性エラストマー組
成物からなるパウダーを粉末成形してなる粉末成形体。
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| JP2001-224063 | 2001-07-25 | ||
| JP2001224063 | 2001-07-25 | ||
| JP2002213643A JP2003113278A (ja) | 2001-07-25 | 2002-07-23 | 熱可塑性エラストマー組成物、該組成物からなるパウダー及び該組成物からなるパウダーを粉末成形してなる成形体 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2002
- 2002-07-23 JP JP2002213643A patent/JP2003113278A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| EP1466775A2 (en) | 2003-04-10 | 2004-10-13 | Nissan Motor Company, Limited | Drive controlling apparatus and method for automotive vehicle |
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