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KR20240028359A - 에어백 수납 커버 및 그 제조 방법, 열가소성 엘라스토머 조성물, 성형체, 그리고 복합 성형체 - Google Patents

에어백 수납 커버 및 그 제조 방법, 열가소성 엘라스토머 조성물, 성형체, 그리고 복합 성형체 Download PDF

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KR20240028359A
KR20240028359A KR1020237045072A KR20237045072A KR20240028359A KR 20240028359 A KR20240028359 A KR 20240028359A KR 1020237045072 A KR1020237045072 A KR 1020237045072A KR 20237045072 A KR20237045072 A KR 20237045072A KR 20240028359 A KR20240028359 A KR 20240028359A
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KR
South Korea
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mass
styrene
thermoplastic elastomer
elastomer composition
propylene
Prior art date
Application number
KR1020237045072A
Other languages
English (en)
Inventor
유마 기노시타
Original Assignee
엠씨피피 이노베이션 고도가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엠씨피피 이노베이션 고도가이샤 filed Critical 엠씨피피 이노베이션 고도가이샤
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Abstract

프로필렌계 랜덤 공중합체와, -65℃ 이상 -45℃ 이하의 범위에 유리 전이 온도를 갖는 스티렌계 엘라스토머를 함유하는 열가소성 엘라스토머 조성물이며, 해당 열가소성 엘라스토머 조성물 100질량％에 있어서의, 상기 프로필렌계 랜덤 공중합체와 상기 스티렌계 엘라스토머의 합계의 함유율이 40질량％를 초과하고 100질량％ 이하인 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 에어백 수납 커버.

Description

에어백 수납 커버 및 그 제조 방법, 열가소성 엘라스토머 조성물, 성형체, 그리고 복합 성형체
본 발명은 저온 내충격성, 고온 강도 및 광 투과성이 우수한 에어백 수납 커버 및 그 제조 방법과, 이와 같은 에어백 수납 커버를 제공할 수 있는 열가소성 엘라스토머 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 이 열가소성 엘라스토머 조성물을 사용한 성형체 및 복합 성형체에 관한 것이다.
자동차용 에어백 시스템은 자동차 등의 충돌 시에 운전자나 탑승자를 보호하는 시스템이며, 충돌 시의 충격을 감지하는 장치와 에어백 장치로 이루어진다. 에어백 장치는, 스티어링 휠, 조수석 전방의 인스트루먼트 패널, 운전석 및 조수석의 시트, 프론트 및 사이드 필러 등에 설치된다.
에어백 장치에 있어서의 에어백 수납 커버는, 에어백 팽창 시에, 그것을 수납하고 있는 커버의 파괴에 의한 파편의 비산이나 커버 설치부의 파괴에 의한 커버의 비산이 우려된다. 이 때문에, 커버가 이상한 파괴를 하여 비산하는 것을 방지하는 것을 목적으로 하여, 그 구조나 재질에 있어서 다양한 제안이 이루어져 있다.
에어백 수납 커버에 있어서는, 에어백 전개 출력 향상에 의한 저온역 및 고온역에서의 파손이 우려된다. 이 때문에, 안전성의 강화, 설계의 자유도 등의 관점에서 저온 내충격성과 고온 강도를 높인 재료로서의 열가소성 엘라스토머 조성물의 개발이 요망되고 있다.
이와 같은 에어백용 열가소성 엘라스토머 조성물은, 하드 세그먼트로서 프로필렌계 수지, 소프트 세그먼트로서, 에틸렌·프로필렌 엘라스토머(EPDM, EPR 등)의 올레핀계 고무나 스티렌계 엘라스토머를 사용한 것이 알려져 있다.
예를 들어, 특허문헌 1과 같이 프로필렌계 수지, 스티렌·부타디엔·스티렌 블록 공중합체(SBS), 및 에틸렌·α-올레핀 공중합체를 배합한 에어백에 사용되는 열가소성 엘라스토머 조성물이 알려져 있다.
한편, 프로필렌계 수지와 스티렌계 엘라스토머를 배합한 열가소성 엘라스토머 조성물에 있어서, 투명성을 높이는 기술이 알려져 있다(특허문헌 2, 3).
특허문헌 4에는, 성형성에 더하여, 강성(굽힘 탄성률), 충격성(충격 강도) 및 투명성이 우수한 폴리프로필렌계 수지 조성물로서, 프로필렌계 수지, 스티렌계 엘라스토머 및 에틸렌·α-올레핀 공중합체를 배합한 것이 제안되어 있다.
프로필렌계 랜덤 공중합체와 스티렌계 엘라스토머를 배합한 열가소성 엘라스토머 조성물에 대해서는, 특허문헌 5에, 상온에서 미분말의 파우더를 용이하게 제조할 수 있고, 나아가 내찰상성, 내열성, 성형 외관 등이 우수한 성형체를 부여할 수 있는 분말 성형용 열가소성 엘라스토머 조성물이 제안되어 있다.
에어백 수납 커버용 열가소성 엘라스토머 조성물로서는, 특허문헌 6에, 프로필렌계 중합체, 올레핀계 엘라스토머, 스티렌계 엘라스토머 및 아크릴계 수지를 배합하여 이루어지는, 저온 내충격성, 성형 외관, 사출 성형성이 우수한 에어백 수납 커버용 열가소성 엘라스토머 조성물이 제안되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2019-38925호 공보
특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2005-23148호 공보
특허문헌 3: 일본 특허 공표 제2012-512277호 공보
특허문헌 4: 일본 특허 공개 제2017-75209호 공보
특허문헌 5: 일본 특허 공개 제2004-137306호 공보
특허문헌 6: 일본 특허 공개 제2020-158615호 공보
근년, 에어백 수납 커버의 일부에 터치 패널식 디스플레이로서 기능이 담겨진 설계가 있다. 이 타입의 에어백 수납 커버는, 터치 패널식 디스플레이의 인터페이스가 되는 필름으로 이루어지는 표층과, 표층에 접하도록 마련된 에어백 수납 커버층으로 구성되고, 에어백 수납 커버의 내부에, 점등하는 스위치가 매립되어 있이다. 이와 같은 구성에 있어서, 에어백 수납 커버는, 유저가 스위치의 점등을 시인하기 쉽도록, 그 광을 투과시키는 재료로 구성되어 있을 필요가 있다. 그 때문에, 에어백 수납 커버층에 사용되는 열가소성 엘라스토머 조성물은, 종래 필요로 하는 저온 내충격성이나 고온 강도에 더하여, 유저가 스위치의 점등을 시인할 수 있을 정도의 광 투과성이 요구되도록 되고 있다.
본 발명자의 상세한 검토에 의하면, 특허문헌 1에 기재되어 있는 에어백에 사용되는 열가소성 엘라스토머 조성물은, 저온 내충격성이나 고온 강도는 양호하지만, 상기한 광 투과성을 의도한 것은 아니다. 또한, 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이 하드 세그먼트로서 프로필렌계 수지, 소프트 세그먼트로서, 주로 에틸렌·프로필렌 엘라스토머(EPDM, EPR 등) 등의 올레핀계 고무를 사용하는 열가소성 엘라스토머에 있어서, 광 투과성을 높이기 위해서는, 프로필렌계 수지의 굴절률에 올레핀계 고무의 굴절률을 근접시킬 필요가 있다. 이 때문에, 올레핀계 고무로서 굴절률이 낮은 재료를 선택하면, 저온 내충격성이나 고온 강도가 손상되는 것이 판명되었다.
특허문헌 2에 기재되어 있는 열가소성 엘라스토머 조성물은, 투명성은 양호하지만, 에어백 용도로서 요구되는 저온 내충격성이나 고온 강도를 충족하는 것은 아니다.
특허문헌 3, 4의 열가소성 엘라스토머 조성물은, 투명성이나 고온 강도는 양호하지만, 저온 충격성을 충족하는 것은 아니다.
특허문헌 5, 6의 열가소성 엘라스토머 조성물은, 저온 내충격성과 고온 강도, 투명성 내지는 광 투과성에 대하여 전혀 고려되어 있지 않다.
또한, 상기 종래의 어느 것에 있어서도, 터치 패널식 디스플레이를 위해, 터치 패널의 조작 기능이나 의장을 담은 수지 필름과 에어백 수납 커버를 복합화하기 위한 검토는 이루어져 있지 않다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제를 감안하여 이루어진 것이다.
본 발명의 과제는, 저온 내충격성, 고온 강도 및 광 투과성이 우수함과 함께, 터치 패널용 필름과의 복합화에도 적합한 에어백 수납 커버 및 열가소성 엘라스토머 조성물과 해당 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 성형체 및 복합 성형체를 제공하는 것에 있다.
본 발명자는, 프로필렌계 랜덤 공중합체와 특정의 스티렌계 엘라스토머를 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물이, 저온 내충격성, 고온 강도 및 광 투과성이 우수함과 함께, 터치 패널용 필름과의 복합화에도 적합한 에어백 수납 커버 및 성형체를 제공할 수 있음을 알아내고, 본 발명에 이르렀다.
본 발명의 요지는 이하의 [1] 내지 [20]에 있다.
[1] 프로필렌계 랜덤 공중합체와, -65℃ 이상 -45℃ 이하의 범위에 유리 전이 온도를 갖는 스티렌계 엘라스토머를 함유하는 열가소성 엘라스토머 조성물이며, 해당 열가소성 엘라스토머 조성물 100질량％에 있어서의, 상기 프로필렌계 랜덤 공중합체와 상기 스티렌계 엘라스토머의 합계의 함유율이 40질량％를 초과하고 100질량％ 이하인 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 에어백 수납 커버.
[2] 시인 가능한 위치에 배치되는, [1]에 기재된 에어백 수납 커버.
[3] 상기 스티렌계 엘라스토머가 직쇄상인, [1] 또는 [2]에 기재된 에어백 수납 커버.
[4] 상기 열가소성 엘라스토머 조성물의 JIS K7210(1999년)에 준거한 온도 230℃, 측정 하중 21.18N에서의 멜트 플로 레이트가 1.0g/10분 이상 50g/10분 이하인, [1] 내지 [3] 중 어느 것에 기재된 에어백 수납 커버.
[5] 상기 열가소성 엘라스토머 조성물에 있어서의 상기 프로필렌계 랜덤 공중합체 100질량부에 대한 상기 스티렌계 엘라스토머의 함유량이 45질량부 이상 250질량부 이하인, [1] 내지 [4] 중 어느 것에 기재된 에어백 수납 커버.
[6] 상기 열가소성 엘라스토머 조성물이, 상기 프로필렌계 랜덤 공중합체 100질량부에 대하여, 에틸렌·α-올레핀 공중합체를 10질량부 이상 100질량부 이하 더 포함하는, [1] 내지 [5] 중 어느 것에 기재된 에어백 수납 커버.
[7] 상기 스티렌계 엘라스토머의 스티렌 단위 함유율이 20질량％ 이상 25질량％ 이하인, [1] 내지 [6] 중 어느 것에 기재된 에어백 수납 커버.
[8] 상기 스티렌계 엘라스토머가, 스티렌 단위 함유율이 10질량％ 이상 15질량％ 이하인 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물(b1)과, 스티렌 단위 함유율이 25질량％ 이상 35질량％ 이하인 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물(b2)로 이루어지는, [7]에 기재된 에어백 수납 커버.
[9] 상기 열가소성 엘라스토머 조성물을, 수지 온도 200℃, 금형 온도 40℃의 조건에서 사출 성형한 두께 2㎜의 시트상 시험편을 JIS K7136-1에 기초하여 측정한 전광선 투과율이 65％ 이상인, [1] 내지 [8] 중 어느 것에 기재된 에어백 수납 커버.
[10] 상기 열가소성 엘라스토머 조성물을, 수지 온도 200℃, 금형 온도 40℃의 조건에서 사출 성형한 두께 2㎜의 시트상 시험편을 JIS K7136-1에 기초하여 측정한 헤이즈가 70％ 이하인, [1] 내지 [9] 중 어느 것에 기재된 에어백 수납 커버.
[11] [1] 내지 [10] 중 어느 것에 기재된 에어백 수납 커버의 제조 방법이며, 상기 열가소성 엘라스토머 조성물을 사출 성형하는 공정을 갖는, 에어백 수납 커버의 제조 방법.
[12] 프로필렌계 랜덤 공중합체와, 스티렌 단위 함유율이 20질량％ 이상 35질량％ 이하이며, 또한, -65℃ 이상 -45℃ 이하의 범위에 유리 전이 온도를 갖는 직쇄상 스티렌계 엘라스토머를 함유하는 열가소성 엘라스토머 조성물이며, 해당 열가소성 엘라스토머 조성물 100질량％에 있어서의 상기 프로필렌계 랜덤 공중합체와 상기 직쇄상 스티렌계 엘라스토머의 합계의 함유율이 40질량％를 초과하고 100질량％ 이하이며, 상기 프로필렌계 랜덤 공중합체 100질량부에 대한 상기 직쇄상 스티렌계 엘라스토머의 함유량이 45질량부 이상 250질량부 이하이며, JIS K7210(1999년)에 준거한 온도 230℃, 측정 하중 21.18N에서의 멜트 플로 레이트가 1.0g/10분 이상 50g/10분 이하인, 열가소성 엘라스토머 조성물.
[13] 상기 열가소성 엘라스토머 조성물을, 수지 온도 200℃, 금형 온도 40℃의 조건에서 사출 성형한 두께 2㎜의 시트상 시험편을 JIS K7136-1에 기초하여 측정한 전광선 투과율이 65％ 이상인, [12]에 기재된 열가소성 엘라스토머 조성물.
[14] 상기 열가소성 엘라스토머 조성물을, 수지 온도 200℃, 금형 온도 40℃의 조건에서 사출 성형한 두께 2㎜의 시트상 시험편을 JIS K7136-1에 기초하여 측정한 헤이즈가 70％ 이하인, [12] 또는 [13]에 기재된 열가소성 엘라스토머 조성물.
[15] 상기 프로필렌계 랜덤 공중합체 100질량부에 대하여, 에틸렌·α-올레핀 공중합체를 10질량부 이상 100질량부 이하 더 포함하는, [12] 내지 [14] 중 어느 것에 기재된 열가소성 엘라스토머 조성물.
[16] 상기 직쇄상 스티렌계 엘라스토머의 스티렌 단위 함유율이 20질량％ 이상 25질량％ 이하인, [12] 내지 [15] 중 어느 것에 기재된 열가소성 엘라스토머 조성물.
[17] 상기 직쇄상 스티렌계 엘라스토머가, 스티렌 단위 함유율이 10질량％ 이상 15질량％ 이하인 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물(b1)과, 스티렌 단위 함유율이 25질량％ 이상 35질량％ 이하인 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물(b2)로 이루어지는, [16]에 기재된 열가소성 엘라스토머 조성물.
[18] [12] 내지 [17] 중 어느 것에 기재된 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 성형체.
[19] [12] 내지 [17] 중 어느 것에 기재된 열가소성 엘라스토머 조성물을 포함하는 제1 층과, 수지 필름으로 이루어지는 제2 층을 갖는 복합 성형체.
[20] 프로필렌계 랜덤 공중합체와, -65℃ 이상 -45℃ 이하의 범위에 유리 전이 온도를 갖는 스티렌계 엘라스토머를 함유하는 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 제1 층과, 수지 필름으로 이루어지는 제2 층을 갖는 복합 성형체.
본 발명은 또한, 이하의 <1> 내지 <11>을 포함하는 것이다.
<1> 하기 성분(A)와 성분(B)을 포함하는 에어백용 열가소성 엘라스토머 조성물.
성분(A): 프로필렌계 중합체
성분(B): 스티렌 단위 함유율이 20질량％ 이상 35질량％ 이하이며, 또한, 유리 전이 온도가 -65℃ 이상 -45℃ 이하인, 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물
<2> 상기 에어백용 열가소성 엘라스토머 조성물을, 수지 온도 200℃, 금형 온도 40℃의 조건에서 사출 성형한 두께 2㎜의 시트상 시험편을 JIS K7136-1에 기초하여 측정한 헤이즈가 70％ 이하인, <1>에 기재된 에어백용 열가소성 엘라스토머 조성물.
<3> 상기 에어백용 열가소성 엘라스토머 조성물 100질량％에 있어서의, 상기 성분(A)와 성분(B)의 합계의 함유율이 70질량％ 이상 100질량％ 이하인, <1> 또는 <2>에 기재된 에어백용 열가소성 엘라스토머 조성물.
<4> 상기 성분(A) 100질량부에 대한 상기 성분(B)의 함유량이 20질량부 이상 200질량부 이하인, <1> 내지 <3> 중 어느 것에 기재된 에어백용 열가소성 엘라스토머 조성물.
<5> 상기 성분(A) 100질량부에 대하여, 하기 성분(C)을 10질량부 이상 100질량부 이하 더 포함하는, <1> 내지 <4> 중 어느 것에 기재된 에어백용 열가소성 엘라스토머 조성물.
성분(C): 에틸렌·α-올레핀 공중합체
<6> 상기 성분(B)의 스티렌 단위 함유율이 20질량％ 이상 25질량％ 이하인, <1> 내지 <5> 중 어느 것에 기재된 에어백용 열가소성 엘라스토머 조성물.
<7> 상기 성분(B)가, 스티렌 단위 함유율이 10질량％ 이상 15질량％ 이하인 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물(b1)과, 스티렌 단위 함유율이 25질량％ 이상 35질량％ 이하인 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물(b2)로 이루어지는, <6>에 기재된 에어백용 열가소성 엘라스토머 조성물.
<8> <1> 내지 <7> 중 어느 것에 기재된 에어백용 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 성형체.
<9> <1> 내지 <7> 중 어느 것에 기재된 에어백용 열가소성 엘라스토머 조성물을 포함하는 제1 층과, 수지 필름으로 이루어지는 제2 층을 갖는 복합 성형체.
<10> <1> 내지 <7> 중 어느 것에 기재된 에어백용 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 에어백 수납 커버.
<11> 프로필렌계 중합체와, 유리 전이 온도가 -65℃ 이상 -45℃ 이하인 스티렌계 엘라스토머를 포함하는 에어백용 열가소성 엘라스토머 조성물이며, 해당 에어백용 열가소성 엘라스토머 조성물을 수지 온도 200℃, 금형 온도 40℃의 조건에서 사출 성형한 두께 2㎜의 시트상 시험편을 JIS K7136-1에 기초하여 측정한 헤이즈가 70％ 이하인, 에어백용 열가소성 엘라스토머 조성물.
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은, 저온 내충격성, 고온 강도 및 광 투과성이 우수함과 함께, 터치 패널용 필름과의 복합화에도 적합한 것이다. 이 때문에, 본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물에 의하면, 저온 내충격성, 고온 강도 및 광 투과성이 우수함과 함께, 터치 패널용 필름과의 복합화에도 적합한 성형체 및 복합 성형체나 에어백 수납 커버가 제공된다.
본 발명의 에어백 수납 커버는, 운전석용 에어백 수납 커버, 조수석용 에어백 수납 커버, 보행자용 에어백 수납 커버, 무릎 에어백 수납 커버, 사이드 에어백 수납 커버, 커튼 에어백 수납 커버 등 중 어느 것에도 적합하게 사용할 수 있다.
특히, 본 발명의 에어백 수납 커버는, 그 우수한 투명성과, 터치 패널용 필름과의 복합화 적정으로부터, 터치 패널식 디스플레이를 내장한 에어백 수납 커버로서도 적합하다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명은 이하의 설명에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 임의로 변형하여 실시할 수 있다.
[열가소성 엘라스토머 조성물]
먼저, 본 발명에 관한 열가소성 엘라스토머 조성물에 대하여 설명한다.
본 발명의 에어백 수납 커버를 구성하는 열가소성 엘라스토머 조성물은, 프로필렌계 랜덤 공중합체와, -65℃ 이상 -45℃ 이하의 범위에 유리 전이 온도를 갖는 스티렌계 엘라스토머를 함유하는 열가소성 엘라스토머 조성물이며, 해당 열가소성 엘라스토머 조성물 100질량％에 있어서의, 상기 프로필렌계 랜덤 공중합체와 상기 스티렌계 엘라스토머의 합계의 함유율이 40질량％를 초과하고 100질량％ 이하인 열가소성 엘라스토머 조성물(이하, 이 열가소성 엘라스토머 조성물을 「열가소성 엘라스토머 조성물 I」이라 칭하는 경우가 있음)이다.
또한, 본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은, 프로필렌계 랜덤 공중합체와, 스티렌 단위 함유율이 20질량％ 이상 35질량％ 이하이며, 또한, -65℃ 이상 -45℃ 이하의 범위에 유리 전이 온도를 갖는 직쇄상 스티렌계 엘라스토머를 함유하는 열가소성 엘라스토머 조성물이며, 열가소성 엘라스토머 조성물 100질량％에 있어서의 상기 프로필렌계 랜덤 공중합체와 상기 직쇄상 스티렌계 엘라스토머의 합계의 함유율이 40질량％를 초과하고 100질량％ 이하이며, 상기 프로필렌계 랜덤 공중합체 100질량부에 대한 상기 직쇄상 스티렌계 엘라스토머의 함유량이 45질량부 이상 250질량부 이하이며, JIS K7210(1999년)에 준거한 온도 230℃, 측정 하중 21.18N에서의 멜트 플로 레이트가 1.0g/10분 이상 50g/10분 이하인, 열가소성 엘라스토머 조성물(이하, 이 열가소성 엘라스토머 조성물을 「열가소성 엘라스토머 조성물 II」라 칭하는 경우가 있음)이다.
상기와 같이, 열가소성 엘라스토머 조성물 II는, 열가소성 엘라스토머 조성물 I에 있어서의 스티렌계 엘라스토머 중 한정된 스티렌계 엘라스토머를 특정의 비율로 사용한 적합 양태이다.
이하에 있어서, 열가소성 엘라스토머 조성물 I과 열가소성 엘라스토머 조성물 II를 「본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물」이라 칭한다.
<메커니즘>
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은, 저온 내충격성, 고온 강도 및 광 투과성이 우수함과 함께, 터치 패널용 필름과의 복합화에도 적합하다고 하는 효과를 발휘한다.
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물이 이와 같은 효과를 발휘하는 이유의 상세는 명확하지는 않지만, 이와 같은 효과가 발현되는 이유에 대해서는, 다음과 같은 것이 추측된다.
프로필렌계 중합체로서는, 프로필렌의 단독 중합체와, 프로필렌계 공중합체가 있고, 또한, 프로필렌계 공중합체로서는, 프로필렌계 랜덤 공중합체와 프로필렌계 블록 공중합체가 있지만, 이들 중, 광의 산란에 기여하는 에틸렌프로필렌 공중합체가 포함되어 있지 않고, 게다가 보다 저결정성이기 때문에, 프로필렌계 랜덤 공중합체가 특히 광 투과성이 우수한 열가소성 엘라스토머 조성물을 제공한다.
또한, 스티렌계 엘라스토머의 굴절률은, 스티렌 단위 함유율과도 상관이 있고, 스티렌 단위 함유율이 높아짐에 따라, 굴절률이 높아지는 것이 알려져 있다. 따라서, 스티렌계 엘라스토머의 스티렌 단위 함유율을 특정의 범위로 함으로써, 프로필렌계 랜덤 공중합체의 굴절률과 스티렌계 엘라스토머의 굴절률을 근접시켜, 광 투과성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 스티렌계 엘라스토머로서는, 구체적으로는, 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물을 사용할 수 있다.
여기서, 스티렌 단위 함유율이란, 원료 스티렌에서 유래되어 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물에 도입되는 스티렌 단위의 함유율이다.
또한, 스티렌계 엘라스토머로서, -65℃ 이상 -45℃ 이하의 범위에 유리 전이 온도를 갖는 스티렌계 엘라스토머, 보다 바람직하게는 또한 특정의 스티렌 단위 함유율이며, 더욱 바람직하게는 직쇄상 스티렌계 엘라스토머를 사용함으로써, 저온 내충격성 및 고온 강도와 광 투과성을 보다 고도로 양립시킬 수 있다.
여기서, 스티렌계 엘라스토머가 유리 전이 온도를 2 이상 갖는 경우, 적어도 1개의 유리 전이 온도가 -65℃ 이상 -45℃ 이하의 범위에 있으면 된다.
<프로필렌계 랜덤 공중합체>
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물에 사용하는 프로필렌계 랜덤 공중합체는, 프로필렌 단위와, 에틸렌 단위, 프로필렌 이외의 α-올레핀 단위, 에틸렌 및 α-올레핀 이외의 단량체 단위 등의 다른 단량체 단위의 랜덤 공중합체이다.
프로필렌계 랜덤 공중합체의 프로필렌 단위의 함유율은, 통상 50질량％ 이상이며, 바람직하게는 85질량％ 이상이며, 보다 바람직하게는 90질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 94질량％ 이상이며, 그 상한은 99질량％ 이하인 것이 바람직하다. 프로필렌계 랜덤 공중합체의 프로필렌 단위의 함유율이 상기 하한값 이상임으로써, 내열성 및 강성이 양호해지는 경향이 있다. 프로필렌계 랜덤 공중합체의 프로필렌 단위의 함유율이 상기 상한값 이하이면, 결정성이 낮음으로써, 얻어지는 열가소성 엘라스토머 조성물의 광 투과성을 향상시킨다.
프로필렌계 랜덤 공중합체 중의 프로필렌 단위의 함유율은, 적외 분광법에 의해 구할 수 있다.
프로필렌계 랜덤 공중합체에 포함되는 프로필렌 이외의 α-올레핀 단위로서는, 탄소수 4 이상 20 이하의 α-올레핀을 들 수 있다. 탄소수 4 이상 20 이하의 α-올레핀으로서는, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센, 1-운데센, 1-도데센, 1-트리데센, 1-테트라데센, 1-펜타데센, 1-헥사데센, 1-헵타데센, 1-옥타데센, 1-노나데센, 1-에이코센, 3-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 2-에틸-1-헥센, 2,2,4-트리메틸-1-펜텐 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 탄소수 4 이상 10 이하의 α-올레핀이며, 보다 바람직하게는, 에틸렌, 1-부텐, 1-헥센, 1-옥텐이다.
프로필렌계 랜덤 공중합체에는, 이들 α-올레핀 단위 및 에틸렌 단위의 1종만이 포함되어 있어도 되고, 2종 이상이 포함되어 있어도 된다.
프로필렌계 랜덤 공중합체의 구체예로서는, 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체, 프로필렌·1-부텐 랜덤 공중합체, 프로필렌·1-헥센 랜덤 공중합체, 프로필렌·1-옥텐 랜덤 공중합체, 프로필렌·에틸렌·1-부텐 랜덤 공중합체, 프로필렌·에틸렌·1-헥센 랜덤 공중합체, 프로필렌·에틸렌·1-옥텐 랜덤 공중합체를 들 수 있다. 바람직하게는, 에틸렌 및 탄소수 4 이상 10 이하의 α-올레핀에서 선택되는 적어도 1종의 단량체와 프로필렌의 랜덤 공중합체이다.
이들 중에서도, 저온 내충격성 및 고온 강도와 투명성의 양립의 관점에서, 에틸렌 단위, 부텐 단위, 헥센 단위, 옥텐 단위 중에서 선택되는 1종 이상의 단량체 단위를 6질량％ 이하, 예를 들어 1질량％ 이상 6질량％ 이하 함유하는 프로필렌계 랜덤 공중합체가 적합하다.
프로필렌계 랜덤 공중합체의 멜트 플로 레이트(MFR)는, 한정되지는 않지만, 통상 0.1g/분 이상이며, 성형체의 외관의 관점에서, 바람직하게는 10g/10분 이상, 보다 바람직하게는 20g/10분 이상, 더욱 바람직하게는 25g/10분 이상이며, 통상 200g/10분 이하이며, 인장 강도의 관점에서, 바람직하게는 150g/10분 이하, 보다 바람직하게는 100g/10분 이하이다. 프로필렌계 랜덤 공중합체의 멜트 플로 레이트는, JIS K7210(1999년)에 따라서, 측정 온도 230℃, 측정 하중 21.18N의 조건에서 측정된다.
프로필렌계 랜덤 공중합체의 제조 방법으로서는, 공지의 올레핀 중합용 촉매를 사용한 공지의 중합 방법이 사용된다. 예를 들어, 지글러·나타계 촉매를 사용한 다단 중합법을 들 수 있다. 해당 다단 중합법에는, 슬러리 중합법, 용액 중합법, 괴상 중합법, 기상 중합법 등을 사용할 수 있고, 이들을 2종 이상 조합해도 된다.
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물에 사용하는 프로필렌계 랜덤 공중합체는 시판되고 있는 해당품을 사용하는 것도 가능하다. 프로필렌계 랜덤 공중합체로서는 하기에 예를 드는 제조자로부터 조달 가능하고, 적절히 선택할 수 있다. 입수 가능한 시판품으로서는, 예를 들어 프라임 폴리머사의 Prim Polypro(등록 상표), 스미토모 가가쿠사의 스미토모 노블렌(등록 상표), 선알로머사의 폴리프로필렌 랜덤 코폴리머, 니혼 폴리프로사의 노바테크(등록 상표) PP, LyondellBasell사의 Moplen(등록 상표), ExxonMobil사의 ExxonMobil PP, Formosa Plastics사의 Formolene(등록 상표), Borealis사의 Borealis PP, LG Chemical사의 SEETEC PP, A. Schulman사의 ASI POLYPROPYLENE, INEOS Olefins & Polymers사의 INEOS PP, Braskem사의 Braskem PP, Hanwha Total사의 Hanwha Total Petrochemical Random PP, Sabic사의 Sabic(등록 상표) PP, TOTAL PETROCHEMICALS사의 TOTAL PETROCHEMICALS Polypropylene, SK사의 YUPLENE(등록 상표)이 있다.
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은, 프로필렌계 랜덤 공중합체의 1종만을 포함하는 것이어도 되고, 단량체 조성이나 물성 등이 다른 것의 2종 이상을 포함하는 것이어도 된다.
<스티렌계 엘라스토머>
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물에 사용하는 스티렌계 엘라스토머는, -65℃ 이상 -45℃ 이하의 범위에 유리 전이 온도를 갖는다. -65℃ 이상 -45℃ 이하의 범위에 유리 전이 온도를 갖는 스티렌계 엘라스토머이면, 프로필렌계 랜덤 공중합체와의 조합으로 광 투과성, 저온 내충격성, 고온 강도가 우수한 열가소성 엘라스토머 조성물로 할 수 있다.
스티렌계 엘라스토머의 유리 전이 온도는, -65℃ 이상 -50℃ 이하의 범위에 존재하는 것이, 저온 내충격성의 관점에서 바람직하다.
스티렌계 엘라스토머의 유리 전이 온도는 DSC법에 의해 측정된다.
2종류 이상의 스티렌계 엘라스토머를 사용하는 경우, 각 스티렌계 엘라스토머의 유리 전이 온도는, 상기한 유리 전이 온도의 범위 내에 있어도 범위 외에 있어도 되고, 스티렌계 엘라스토머로서, -65℃ 이상 -45℃ 이하의 범위, 바람직하게는 -65℃ 이상 -50℃ 이하의 범위에 적어도 하나의 유리 전이 온도가 존재하면 된다.
본 발명에서 사용하는 스티렌계 엘라스토머는 또한, 스티렌 단위 함유율이 20질량％ 이상 35질량％ 이하인 것이, 저온 내충격성, 고온 강도 및 광 투과성의 관점에서 바람직하다.
스티렌계 엘라스토머의 스티렌 단위 함유율은, 강도와 내열성의 관점에서, 보다 바람직하게는 21질량％ 이상이며, 유연성과 내충격성의 관점에서, 보다 바람직하게는 30질량％ 이하이며, 더욱 바람직하게는 28질량％ 이하이며, 특히 바람직하게는 25질량％ 이하이다.
스티렌계 엘라스토머의 스티렌 단위 함유율은, 핵자기 공명 장치에 의해, 프로톤 NMR 측정을 행하여, 스티렌의 특성기의 정량을 행함으로써 산출할 수 있다.
2종류 이상의 스티렌계 엘라스토머를 사용하는 경우의 스티렌 단위 함유율은, 각 스티렌계 엘라스토머의 스티렌 단위 함유율과, 각 스티렌계 엘라스토머의 배합 질량비에 의해 비례 계산으로 산출할 수도 있다. 이 경우, 각각의 스티렌계 엘라스토머의 스티렌 단위 함유율은, 상기한 스티렌 단위 함유율의 적합 범위 내여도 범위 외여도 되고, 비례 계산으로 산출한 합계의 스티렌계 엘라스토머로서의 스티렌 단위 함유율이 상기한 스티렌 단위 함유율의 적합 범위 내이면 된다.
예를 들어, 스티렌계 엘라스토머로서, 스티렌 단위 함유율이 10질량％ 이상 15질량％ 이하인 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물(b1)과, 스티렌 단위 함유율이 25질량％ 이상 35질량％ 이하인 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물(b2)를, 스티렌 단위 함유율이 20질량％ 이상 35질량％ 이하, 특히 20질량％ 이상 25질량％ 이하가 되도록 조합하여 사용함으로써, 고온 강도 및 저온 내충격성과 광 투과성을 양립시키기 쉬워진다. 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물(b1)과 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물(b2)은 각각, 스티렌·공액 디엔·스티렌 블록 공중합체의 수소 첨가물인 것이 바람직하다.
스티렌계 엘라스토머로서의 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물에 있어서의 적합한 공액 디엔은, 부타디엔, 이소프렌 또는 이들의 혼합물이다. 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물로서는, 예를 들어 스티렌·부타디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물(이하, 간단히 「SEBS」라 약기하는 경우가 있음)을 들 수 있다.
스티렌계 엘라스토머로서, 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물을 사용함으로써, 스티렌·부타디엔·스티렌 블록 공중합체(SBS)와 같은 분자 구조에 이중 결합을 갖는 폴리머를 사용한 경우와 비교하여, 가시광이나 자외선의 투과성이 높은 열가소성 엘라스토머 조성물에 있어서, 내광성을 양호하게 유지할 수 있다.
또한, 전술한 프로필렌계 랜덤 공중합체에, 스티렌 단위 함유율이 20질량％ 이상 35질량％ 이하, 특히 20질량％ 이상 25질량％ 이하이며, 또한, -65℃ 이상 -45℃ 이하의 범위에 유리 전이 온도를 갖는 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물을 조합하여 사용함으로써, 저온 내충격성, 고온 강도 및 광 투과성이 우수한 열가소성 엘라스토머 조성물을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용하는 스티렌계 엘라스토머는, 직쇄상 스티렌계 엘라스토머인 것이 바람직하다. 직쇄상 스티렌계 엘라스토머이면, 프로필렌계 랜덤 공중합체 중에 분산되기 쉬워, 보다 광 투과성을 향상시킬 수 있다.
여기서, 직쇄상 스티렌계 엘라스토머란, 예를 들어 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체의 공액 디엔 부분이 부타디엔, 이소프렌 또는 이들의 혼합물인 것의 수소 첨가물이며, 구체적으로는, 스티렌·부타디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물인 스티렌·에틸렌·부틸렌·스티렌 공중합체를 들 수 있다.
스티렌계 엘라스토머로서의 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물은 NMR법으로 분석한 1,2-마이크로 구조가 바람직하게는 60몰％ 이하, 보다 바람직하게는 45몰％ 이하이다. 1,2-마이크로 구조가 60몰％ 이하인 것은, 성형성과 유연성의 관점에서 바람직하다. 또한, 내후성의 관점에서, 스티렌계 엘라스토머로서의 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물의 수소 첨가율은 90몰％ 이상이 바람직하고, 95몰％ 이상이 보다 바람직하다.
스티렌계 엘라스토머의 질량 평균 분자량(Mw)은 이형성의 관점에서, 바람직하게는 40,000 이상이며, 보다 바람직하게는 45,000 이상, 더욱 바람직하게는 48,000 이상이다.
또한, 스티렌계 엘라스토머의 질량 평균 분자량(Mw)은 투명성의 관점에서, 120,000 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 110,000 이하, 더욱 바람직하게는 105,000 이하이다.
한편 광 투과성이 높고 또한 투명성이 낮은 재료는, 불투명 유리와 같은 외관을 갖는 성형체를 가능하게 한다. 이와 같은 외관의 관점에서는, 스티렌계 엘라스토머의 질량 평균 분자량(Mw)의 하한은 125,000 이상이 바람직하고, 130,000 이상이 보다 바람직하고, 135,000 이상인 것이 더욱 바람직하고, 140,000 이상인 것이 특히 바람직하다. 이 경우의 질량 평균 분자량(Mw)의 상한은, 유동성의 관점에서, 350,000 이하가 바람직하고, 325,000 이하가 보다 바람직하고, 300,000 이하인 것이 더욱 바람직하다. 스티렌계 엘라스토머의 분자량을 상기한 범위로 함으로써, 성형품의 내부에 도달한 광을 적절하게 산란시켜, 불투명 유리와 같은 외관을 가능하게 한다.
2종류 이상의 스티렌계 엘라스토머를 사용하는 경우의 스티렌계 엘라스토머의 질량 평균 분자량은, 스티렌계 엘라스토머의 각 성분의 혼합물을 이하에 기재된GPC법으로 측정함으로써, 구할 수 있다. 이 경우, 각각의 스티렌계 엘라스토머의 질량 평균 분자량은, 상기한 스티렌계 엘라스토머의 질량 평균 분자량의 적합 범위 내여도 범위 외여도 되고, 스티렌계 엘라스토머의 혼합물로서 상기한 스티렌계 엘라스토머의 질량 평균 분자량의 적합 범위 내이면 된다.
스티렌계 엘라스토머의 질량 평균 분자량(Mw)은 겔·투과·크로마토그래피법 (GPC법)에 의해 측정되는 것이며, 예를 들어 하기 조건에 의해 측정할 수 있다.
기기: 도소 가부시키가이샤제 「HLC-8220 GPC(R)」
칼럼: 도소 가부시키가이샤제 「TSKgel Super HM-M(6.0㎜ I.D×15㎝×2+G)」
검출기: 시차 굴절률 검출기(RI/내장)
용매: 클로로포름
온도: 40℃
유속: 0.25mL/분
주입량: 0.1질량％ ×20μL
교정 시료: 단분산 폴리스티렌
교정법: 폴리스티렌 환산
교정 곡선 근사식: 3차식(쌍곡선): 배제 한계 설정 시간 12분
스티렌계 엘라스토머의 제조 방법으로서는, 예를 들어, 일본 특허 공고 소40-23798호 공보에 기재된 방법에 의해, 리튬 촉매를 사용하여 불활성 용매 중에서 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체를 합성하고, 이어서, 예를 들어 일본 특허 공고 소42-8704호 공보, 일본 특허 공고 소43-6636호 공보, 일본 특허 공개 소59-133203호 공보, 일본 특허 공개 소60-79005호 공보에 기재된 방법에 의해, 불활성 용매 중에서 수소 첨가 촉매의 존재 하에 수소 첨가하는 방법을 들 수 있다.
스티렌계 엘라스토머는, 시판품으로서 입수하는 것도 가능하다. 스티렌계 엘라스토머로서는, 예를 들어 크레이톤 폴리머사제 「크레이톤(등록 상표) G」, 가부시키가이샤 쿠라레제 「셉톤(등록 상표)」, 아사히 가세이 가부시키가이샤제 「터프테크(등록 상표)」 등을 들 수 있다.
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은, 스티렌계 엘라스토머의 1종만을 포함하는 것이어도 되고, 단량체 조성이나 물성 등이 다른 것의 2종 이상을 포함하는 것이어도 된다.
<에틸렌·α-올레핀 공중합체>
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은, 저온 내충격성의 관점에서, 에틸렌·α-올레핀 공중합체를 더 함유하고 있어도 된다.
에틸렌·α-올레핀 공중합체는, α-올레핀 단위로서 프로필렌, 1-부텐, 2-메틸프로필렌, 1-펜텐, 3-메틸-1-부텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐을 구성 단위로 하는 것을 예시할 수 있다. 이 α-올레핀으로서는, 바람직하게는 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 1-옥텐 등의 말단의 탄소 원자에 탄소간 이중 결합을 갖는 탄소수 4 이상 8 이하의 α-올레핀이다. 에틸렌·α-올레핀 공중합체는 α-올레핀의 1종만이 에틸렌과 공중합한 것이어도, 2종 이상이 에틸렌과 공중합한 것이어도 된다.
에틸렌·α-올레핀 공중합체의 에틸렌 단위의 함유율은, 에틸렌·α-올레핀 공중합체의 블로킹에 의한 융착 방지를 위해서는 많은 쪽이 바람직하고, 본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물을 성형하였을 때의 저온 내충격성의 관점에서는 적은 쪽이 바람직하다. 구체적으로는, 에틸렌·α-올레핀 공중합체의 에틸렌 단위의 함유율은, 에틸렌 단위와 α-올레핀 단위의 합계 100질량％에 대해, 하한은, 통상 50질량％ 이상이며, 바람직하게는 55질량％ 이상, 보다 바람직하게는 60질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 65질량％ 이상이다. 한편, 그 상한은, 통상 99질량％ 이하, 바람직하게는 80질량％ 이하이다.
에틸렌·α-올레핀 공중합체에 있어서의 에틸렌 단위의 함유율, α-올레핀 단위의 함유율, 및 후술하는 비공액 디엔 단위의 함유율은, 각각 적외 분광법에 의해 구할 수 있다.
에틸렌·α-올레핀 공중합체는, 에틸렌 단위 및 α-올레핀 단위에 더하여, 비공액 디엔에 기초하는 단량체 단위(비공액 디엔 단위) 등의 다른 단량체 단위를 갖고 있어도 된다. 해당 비공액 디엔으로서는, 1,4-헥사디엔, 1,6-옥타디엔, 2-메틸-1,5-헥사디엔, 6-메틸-1,5-헵타디엔, 7-메틸-1,6-옥타디엔과 같은 쇄상 비공액 디엔; 시클로헥사디엔, 디시클로펜타디엔, 메틸테트라히드로인덴, 5-비닐노르보르넨, 5-에틸리덴-2-노르보르넨, 5-메틸렌-2-노르보르넨, 5-이소프로필리덴-2-노르보르넨, 6-클로로메틸-5-이소프로페닐-2-노르보르넨과 같은 환상 비공액 디엔 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 5-에틸리덴-2-노르보르넨, 디시클로펜타디엔이다.
에틸렌·α-올레핀 공중합체가 비공액 디엔 단위 등의 다른 단량체 단위를 갖는 경우, 그 함유율은 에틸렌·α-올레핀 공중합체 전체의 100질량％에 대하여, 통상 10질량％ 이하, 바람직하게는 5질량％ 이하이다.
에틸렌·α-올레핀 공중합체의 멜트 플로 레이트(MFR)는 한정되지는 않지만, 통상 10g/10분 이하이며, 강도의 관점에서, 바람직하게는 8.0g/10분 이하이며, 보다 바람직하게는 5.0g/10분 이하이며, 더욱 바람직하게는 3.0g/10분 이하이다. 또한, 에틸렌·α-올레핀 공중합체의 멜트 플로 레이트는, 통상 0.01g/10분 이상이며, 유동성의 관점에서, 바람직하게는 0.05g/10분 이상이며, 보다 바람직하게는 0.10g/10분 이상이다.
에틸렌·α-올레핀 공중합체의 멜트 플로 레이트는, ASTM D1238에 따라, 측정 온도 190℃, 측정 하중 21.18N의 조건에서 측정된다.
에틸렌·α-올레핀 공중합체의 밀도는 저온 내충격성의 관점에서, 바람직하게는 0.88g/㎤ 이하이다. 한편, 투명성 즉 굴절률의 관점에서 바람직하게는 0.86g/㎤ 이상이다.
에틸렌·α-올레핀 공중합체의 밀도는 ISO 1183-A법(측정 온도: 23℃)에 의해 측정할 수 있다.
에틸렌·α-올레핀 공중합체는 시판품으로서 입수할 수도 있다. 에틸렌·α-올레핀 공중합체에 해당하는 시판품으로서는, 예를 들어 다우·케미컬사제 Engage(등록 상표)나 INFUSE(등록 상표)를 들 수 있다.
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은, 에틸렌·α-올레핀 공중합체의 1종만을 포함하는 것이어도 되고, 단량체 조성이나 물성 등이 다른 것의 2종 이상을 포함하는 것이어도 된다.
<결정 핵제>
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은, 결정 핵제를 함유하고 있어도 된다. 결정 핵제로서는, 디아세탈계 결정 핵제가 바람직하다. 디아세탈계 결정 핵제를 혼합함으로써, 상기 프로필렌계 랜덤 공중합체의 결정화가 촉진되어, 광 투과성이 개선되는 것이 기대된다.
디아세탈계 결정 핵제로서는 공지의 것을 사용할 수 있고, 신니혼 리카(주)의 겔 올(등록 상표) D, 겔 올(등록 상표) MD, 겔 올(등록 상표) DXR, 밀리켄사 (미국)의 밀라드 3988, 밀라드 NX8000, 밀라드 NX8000J, 밀라드 NX8000K, 밀라드 NX8000ECO, GCHTECHNOLORY사 (중국)의 SIPAXNA-2 등을 들 수 있다.
이들은 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
<배합 비율>
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물에 있어서의 프로필렌계 랜덤 공중합체와 스티렌계 엘라스토머의 합계의 함유율은, 저온 내충격성, 고온 강도 및 광 투과성이 우수한 효과의 관점에서, 열가소성 엘라스토머 조성물 100질량％에 대해, 통상 40질량％를 초과하고, 50질량％ 이상인 것이 바람직하고, 70질량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 75질량％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 80질량％ 이상인 것이 특히 바람직하고, 85질량％ 이상인 것이 특히 더 바람직하다. 그 상한은 100질량％이다.
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은, 프로필렌계 랜덤 공중합체 100질량부에 대한 스티렌계 엘라스토머의 함유 비율은, 통상 20질량부 이상이며, 45질량부 이상 250질량부 이하인 것이 바람직하다. 프로필렌계 랜덤 공중합체 100질량부에 대한 스티렌계 엘라스토머의 함유 비율의 하한은 저온 내충격성과 광 투과성의 관점에서 60질량부 이상인 것이 보다 바람직하고, 70질량부 이상인 것이 더욱 바람직하고, 80질량부 이상인 것이 특히 바람직하다. 프로필렌계 랜덤 공중합체 100질량부에 대한 스티렌계 엘라스토머의 함유 비율의 상한은 고온 강도의 관점에서, 200질량부 이하인 것이 보다 바람직하고, 150질량부 이하인 것이 더욱 바람직하고, 140질량부 이하인 것이 특히 바람직하고, 130질량부 이하인 것이 특히 더 바람직하다.
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은, 에틸렌·α-올레핀 공중합체를 포함하는 경우에는, 프로필렌계 랜덤 공중합체 100질량부에 대하여, 에틸렌·α-올레핀 공중합체를 10질량부 이상 100질량부 이하 포함하는 것이 바람직하다. 에틸렌·α-올레핀 공중합체를 상기 관계를 충족하도록 배합함으로써, 굽힘 탄성률을 적합한 범위로 제어하면서, 저온 내충격성을 부여한 성형체를 얻을 수 있다. 프로필렌계 랜덤 공중합체 100질량부에 대한 에틸렌·α-올레핀 공중합체의 함유 비율의 하한은 저온 내충격성의 관점에서 20질량부 이상인 것이 보다 바람직하고, 30질량부 이상인 것이 더욱 바람직하고, 40질량부 이상인 것이 특히 바람직하다. 프로필렌계 랜덤 공중합체 100질량부에 대한 에틸렌·α-올레핀 공중합체의 함유 비율의 상한은 고온 강도의 관점에서 70질량부 이하인 것이 보다 바람직하고, 60질량부 이하인 것이 더욱 바람직하고, 55질량부 이하인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물이 결정 핵제, 바람직하게는 디아세탈계 결정 핵제를 포함하는 경우, 본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물 중의 결정 핵제의 함유량은, 프로필렌계 랜덤 공중합체, 스티렌계 엘라스토머, 및 에틸렌·α-올레핀 공중합체의 합계(에틸렌·α-올레핀 공중합체를 함유하지 않는 경우에는 프로필렌계 랜덤 공중합체와 스티렌계 엘라스토머의 합계) 100질량부에 대하여 0.05질량부 이상 5.0질량부 이하에서 사용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05질량부 이상 1.0질량부 이하이다.
<그 밖의 성분>
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물에는, 상기 프로필렌계 랜덤 공중합체, 스티렌계 엘라스토머, 에틸렌·α-올레핀 공중합체, 결정 핵제 이외에 본 발명의 효과를 현저하게 손상시키지 않는 범위 내에서, 각종 목적에 따라서 이하의 첨가제, 무기 필러, 유기 필러나, 프로필렌계 랜덤 공중합체, 스티렌계 엘라스토머, 및 에틸렌·α-올레핀 공중합체 이외의 수지(이하, 「그 밖의 수지」라 칭함) 등의 임의 성분을 배합할 수 있다.
첨가제로서는, 착색제, 산화 방지제, 열 안정제, 광 안정제, 자외선 흡수제, 중화제, 활제, 방담제, 안티 블로킹제, 슬립제, 난연제, 분산제, 대전 방지제, 도전성 부여제, 금속 불활성제, 분자량 조정제, 방균제, 형광 증백제 등의 각종 첨가제를 들 수 있다. 이들 첨가제는 통상 프로필렌계 랜덤 공중합체, 스티렌계 엘라스토머, 및 필요에 따라서 사용되는 에틸렌·α-올레핀 공중합체의 합계 100질량부에 대해, 각각의 첨가제를 0.01질량부 이상 2질량부 이하의 범위에서 배합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물이 함유할 수 있는 그 밖의 수지로서는, 저밀도 폴리에틸렌, 폴리에스테르 엘라스토머, 우레탄 엘라스토머, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리우레탄 수지, 스티렌 수지, 폴리카르보네이트 수지, 폴리염화비닐 수지, 상기 이외의 각종 엘라스토머(단, 스티렌계 엘라스토머, 에틸렌·α-올레핀 공중합체에 해당하는 것을 제외함) 등을 들 수 있다. 상기에서 예를 든 그 밖의 수지는 1종만을 함유해도 2종 이상을 함유해도 된다.
<열가소성 엘라스토머 조성물의 제조 방법>
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은, 상기 프로필렌계 랜덤 공중합체 및 스티렌계 엘라스토머와, 필요에 따라서 사용되는, 에틸렌·α-올레핀 공중합체, 그 밖의 성분을 통상의 압출기나 밴버리 믹서, 롤, 브라벤더 플라스토그래프, 니더 브라벤더 등을 사용하여 통상의 방법에 따라서 혼련하여 제조할 수 있다. 이들 제조 방법 중에서도, 압출기, 특히 2축 압출기를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물을 압출기 등으로 혼련하여 제조할 때는 통상 155℃ 이상 240℃ 이하, 바람직하게는 180℃ 이상 220℃ 이하로 가열한 상태에서 용융 혼련한다. 이때, 공지의 가교제나 가교 보조제를 배합하여 동적으로 열처리함으로써, 부분적으로 가교시킬 수도 있지만, 광 투과성의 관점에서는, 가교시키지 않는 쪽이 바람직하다.
<물성>
본 발명의 열가소성 엘라스토머는, 상기 프로필렌계 랜덤 공중합체와 스티렌계 엘라스토머, 필요에 따라서 에틸렌·α-올레핀 공중합체, 나아가 결정 핵제를 포함함으로써, 고온 강도, 저온 내충격성 및 광 투과성이 우수한 것이다.
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은, 바람직하게는 에어백 수납 커버에 사용된다. 본 발명에 있어서 「에어백 수납 커버」란, 에어백을 수납하는 용기 전반을 의미하는 것이다. 예를 들어, 에어백이 수납되어 있는 용기에 있어서, 에어백이 전개될 때의 개구부, 또는 이 개구부와 일체로 되어 있는 용기 전체이다.
이와 같은 용도에 있어서, 본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은, 이하와 같은 물성을 갖는 것이 바람직하다.
(아이조드 충격 강도)
본 발명에 있어서, ISO180에 의한 -35℃, -40℃ 및 -45℃에서의 아이조드 충격 강도를 저온 내충격성의 지표로 한다. 본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물의 성형체의 아이조드 충격 강도는, 50kJ/㎡ 이상인 것이 바람직하고, 70kJ/㎡ 이상인 것이 보다 바람직하다. 본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물의 아이조드 충격 강도의 상한은 특별히 제한되지는 않지만, 통상 150kJ/㎡ 이하이다.
(MFR)
본 발명에 있어서, JIS K7210(1999년)에 준거한 온도 230℃, 측정 하중 21.18N에서의 멜트 플로 레이트(MFR)를 열가소성 엘라스토머 조성물의 사출 성형성의 지표로 한다. 본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은, 사출 성형성이 우수한 것으로 하기 위해, 이 멜트 플로 레이트가 1.0g/10분 이상 50g/10분 이하인 것이 바람직하다. 에어백용 열가소성 엘라스토머 조성물의 MFR이 1.0g/10분 이상이면 유동성이 양호해지는 경향이 있고, 또한, 50g/10분 이하이면 성형 시의 버어 등을 억제하기 쉽기 때문에 바람직하다. 유동성의 관점에서는, 에어백용 열가소성 엘라스토머 조성물의 MFR은 보다 바람직하게는 2.0g/10분 이상이며, 더욱 바람직하게는 2.5g/10분 이상이다. 한편, 사출 성형 시에 버어 등을 억제하는 관점에서는, 열가소성 엘라스토머 조성물의 MFR은 보다 바람직하게는 40g/10분 이하, 더욱 바람직하게는 20g/10분 이하, 특히 바람직하게는 17g/10분 이하, 특히 더 바람직하게는 15g/10분 이하이다.
(상온 인장 파괴 신율·인장 파괴 강도)
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은, 재료 강도의 관점에서, JIS K6251에 준거한 23℃에서의 인장 파괴 신율이 300％ 이상인 것이 바람직하고, 350％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 23℃에서의 인장 파괴 신율이, 상기 하한 이상이면, 재료 신율이 좋기 때문에 본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 에어백 수납 커버의 전개성이 양호해지는 경향이 있다. 본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물의 인장 파단 신율의 상한은 특별히 제한되지는 않지만, 통상 1500％ 이하이다.
마찬가지의 관점에서, 이 인장 파괴 신율의 측정 시에 측정되는 인장 파괴 강도는 10㎫ 이상인 것이 바람직하고, 12㎫ 이상인 것이 보다 바람직하다. 23℃에서의 인장 파괴 강도가 상기 하한 이상이면, 재료 강도가 높기 때문에 본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 에어백 수납 커버의 전개성이 양호해지는 경향이 있다. 본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물의 인장 파괴 강도의 상한은 특별히 한정되지는 않지만, 통상 25㎫이다.
(고온 인장 파괴 강도)
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은, 재료 강도의 관점에서, JIS K6251에 준거한 85℃에서의 인장 파괴 강도가 4.5㎫ 이상인 것이 바람직하고, 5.0㎫ 이상인 것이 보다 바람직하고, 5.5㎫ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 85℃에서의 인장 파괴 강도가, 상기 하한 이상이면, 재료 강도가 높기 때문에 본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 에어백 수납 커버의 전개성이 양호해지는 경향이 있다. 본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물의 인장 파괴 강도의 상한은 특별히 제한되지는 않지만, 통상 8㎫ 이하이다.
(굽힘 탄성률)
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은, JIS K7203에 준거하여 측정한 굽힘 탄성률이 600㎫ 이하, 특히 200㎫ 이상 550㎫ 이하인 것이 바람직하다. 열가소성 엘라스토머 조성물의 굽힘 탄성률이 상기 상한 이하이면, 저온 내충격성이 양호해지는 경향이 있고, 상기 하한 이상이면, 강성이 우수한 경향이 있다.
(전광선 투과율)
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은, 광 투과성의 관점에서, 상기 열가소성 엘라스토머 조성물을, 수지 온도 200℃, 금형 온도 40℃의 조건에서 사출 성형한 두께 2㎜의 시트상 시험편을 JIS K7136-1에 기초하여 측정한 전광선 투과율이 60％ 이상인 것이 바람직하고, 65％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 70％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 75％ 이상인 것이 특히 바람직하다. 이와 같은 수치 범위로 함으로써, 에어백 수납 커버로서 사용한 경우에, 광 투과성이 양호하여 스위치의 점등을 시인하기 쉬워진다.
(헤이즈)
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은, 투명성의 관점에서, 상기 열가소성 엘라스토머 조성물을, 수지 온도 200℃, 금형 온도 40℃의 조건에서 사출 성형한 두께 2㎜의 시트상 시험편을 JIS K7136-1에 기초하여 측정한 헤이즈가 70％ 이하인 것이 바람직하고, 60％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 50％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 40％ 이하인 것이 특히 바람직하다. 스위치의 시인성의 관점에서 전술한 전광선 투과율이 양호한 것이 필수이지만, 투명성의 평가 지표인 헤이즈가 상기 수치 범위를 충족함으로써, 에어백 수납 커버로서 사용한 경우에, 스위치의 점등을 보다 클리어하게 시인하기 쉬워진다.
한편, 불투명 유리와 같은 디자인성의 외관의 관점에서는, 헤이즈는 70％를 초과하는 것이 바람직하고, 75％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 80％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 이때, 전광선 투과율은 60％ 이상인 것이 바람직하고, 65％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 70％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 75％ 이상인 것이 특히 바람직하다. 헤이즈와 전광선 투과율을 상기 수치 범위로 함으로써, 광을 투과시키는 한편 흐림도가 높은, 불투명 유리와 같은 외관을 가능하게 한다.
<에어백 수납 커버 등의 성형체>
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물을 사용하여, 일반적으로, 통상의 사출 성형법, 또는, 필요에 따라서, 가스 인젝션 성형법, 사출 압축 성형법, 쇼트샷 발포 성형법 등의 각종 성형법을 사용하여 에어백 수납 커버 등의 성형체로 할 수 있다. 특히, 본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물을 사출 성형함으로써 에어백 수납 커버 등의 성형체로 하는 것이 바람직하다. 사출 성형을 행할 때의 성형 조건은 이하와 같다.
열가소성 엘라스토머 조성물을 사출 성형할 때의 성형 온도는 통상 150℃ 이상 300℃ 이하이며, 바람직하게는 180℃ 이상 280℃ 이하이다. 사출 압력은 통상 5㎫ 이상 100㎫ 이하이며, 바람직하게는 10㎫ 이상 80㎫ 이하이다. 금형 온도는 통상 0℃ 이상 80℃ 이하이며, 바람직하게는 20℃ 이상 60℃ 이하이다.
<복합 성형체>
프로필렌계 랜덤 공중합체와, -65℃ 이상 -45℃ 이하의 범위에 유리 전이 온도를 갖는 스티렌계 엘라스토머를 함유하는 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 제1 층과, 수지 필름으로 이루어지는 제2 층을 갖는 본 발명의 복합 성형체는, 에어백 수납 커버로서 적합하다.
즉, 본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은 수지 필름과 일체로 되어 복합 성형체로 할 수도 있고, 본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물을 포함하는 제1 층과, 수지 필름으로 이루어지는 제2 층을 갖는 본 발명의 복합 성형체가 에어백 수납 커버로서 적합하다.
이와 같은 복합 성형체를 사용함으로써, 터치 패널의 조작 기능이나 의장을 담은 수지 필름과 에어백 수납 커버를 복합화할 수 있다. 수지 필름의 예로서는, 예를 들어 폴리프로필렌제의 필름, 폴리에틸렌제의 필름, 폴리올레핀계의 열가소성 엘라스토머로 이루어지는 필름, 폴리에스테르제의 필름을 들 수 있다.
본 발명의 복합 성형체는, 인서트 성형법에 의해 성형할 수 있다. 인서트 성형법에서는, 성형 전에 금형 내에 수지 필름을 내장해 두고, 그 후 본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물을 금형에 충전함으로써, 본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 제1 층과 수지 필름으로 이루어지는 제2 층을 갖는 본 발명의 복합 성형체를 얻을 수 있다.
<용도>
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은 고온 강도, 저온 내충격성 및 광 투과성이 우수하여, 에어백 수납 커버의 성형 재료로서 적합하게 사용된다. 특히, 이 에어백 수납 커버 중에서도, 예를 들어 자동차 등의 고속 이동체가 충돌 사고 등의 시에, 그 충격이나 변형을 감지함으로써 작동하고, 팽창 전개에 의해 탑승원을 보호하는 에어백 시스템의 에어백 수납 커버로서 적합하다.
특히, 그 우수한 광 투과성에 의해, 본 발명의 에어백 수납 커버는, 터치 패널식 디스플레이 등 시인 가능한 위치에 배치되는 에어백 수납 커버로서 적합하다.
<<1> 내지 <11>의 에어백용 열가소성 엘라스토머 조성물>
전술한 <1> 내지 <11>의 에어백용 열가소성 엘라스토머 조성물에 있어서, 성분(A)의 프로필렌계 중합체의 일례로서, 전술한 본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물에 포함되는 프로필렌계 랜덤 공중합체를 들 수 있다. 프로필렌계 랜덤 공중합체 이외의 프로필렌계 중합체로서는, 프로필렌의 단독 중합체, 프로필렌 단위에 더하여, 에틸렌 단위, 프로필렌 이외의 α-올레핀 단위, 에틸렌 및 α-올레핀 이외의 단량체 단위 등을 바람직하게는 15질량％ 이하, 보다 바람직하게는 10질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 6질량％ 이하 함유하는 프로필렌계 블록 공중합체를 들 수 있다. 프로필렌계 블록 중합체에 포함되는 α-올레핀 단위, 그 적합예는, 전술한 프로필렌계 랜덤 공중합체의 α-올레핀 단위에 있어서와 마찬가지이다.
프로필렌계 랜덤 공중합체 이외의 프로필렌계 중합체로서는, 프로필렌 단독 중합체, 프로필렌·에틸렌 블록 공중합체, 프로필렌·1-부텐 블록 공중합체, 프로필렌·1-헥센 블록 공중합체, 프로필렌·1-옥텐 블록 공중합체, 프로필렌·에틸렌·1-부텐 블록 공중합체, 프로필렌·에틸렌·1-헥센 블록 공중합체, 프로필렌·에틸렌·1-옥텐 블록 공중합체, 제1 공정에서 프로필렌 단독 중합체를 중합하고, 계속해서 제2 공정에서 프로필렌·에틸렌 공중합체를 중합하여 얻어지는 프로필렌계 블록 공중합체 등을 예시할 수 있다. 바람직하게는, 프로필렌 단독 중합체, 에틸렌 및 탄소수 4 이상 10 이하의 α-올레핀에서 선택되는 적어도 1종의 단량체와 프로필렌의 블록 공중합체, 제1 공정에서 프로필렌 단독 중합체를 중합하고, 계속해서 제2 공정에서 프로필렌·에틸렌 공중합체를 중합하여 얻어지는 프로필렌계 블록 공중합체이다.
성분(A)의 프로필렌계 중합체의 물성, 그 밖에 대해서는, 전술한 프로필렌계 랜덤 공중합체에 있어서와 마찬가지이다.
<1> 내지 <11>의 에어백용 열가소성 엘라스토머 조성물에 있어서의 성분(B)의 스티렌계 엘라스토머 및 그 밖의 상세한 설명에 대해서는, 본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물에 있어서의 스티렌계 엘라스토머 및 그 밖의 설명이 적용된다.
실시예
이하, 실시예를 사용하여 본 발명의 내용을 더욱 구체적으로 설명한다. 본 발명은 그 요지를 벗어나지 않는 한, 이하의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 이하의 실시예에 있어서의 각종 제조 조건이나 평가 결과의 값은, 본 발명의 실시 양태에 있어서의 상한 또는 하한의 바람직한 값으로서의 의미를 갖는 것이며, 바람직한 범위는 상기한 상한 또는 하한의 값과, 하기 실시예의 값 또는 실시예끼리의 값의 조합으로 규정되는 범위여도 된다.
<원료>
[프로필렌계 랜덤 공중합체]
(A-1): 니혼 폴리프로사제 노바테크(등록 상표) PP MG03E
프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체
MFR(JIS K7210(1999년)): 30g/10분(측정 조건: 230℃, 하중 21.18N(2.16kgf))
프로필렌 단위 함유율: 96질량％
[스티렌계 엘라스토머]
(b-1): 크레이톤 폴리머사제 Kraton(등록 상표) G1652
스티렌·부타디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물(스티렌·에틸렌·부틸렌·스티렌 공중합체(SEBS))
질량 평균 분자량(Mw): 70,000
스티렌 단위 함유율: 30질량％
유리 전이 온도: -55℃
(b-2): 크레이톤 폴리머사제 Kraton(등록 상표) G1657
스티렌·부타디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물(스티렌·에틸렌·부틸렌·스티렌 공중합체(SEBS))
질량 평균 분자량(Mw): 110,000
스티렌 단위 함유율: 13질량％
유리 전이 온도: -55℃
(b-3): 크레이톤 폴리머사제 Kraton(등록 상표) G1654
스티렌·부타디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물(스티렌·에틸렌·부틸렌·스티렌 공중합체(SEBS))
질량 평균 분자량(Mw): 180,000
스티렌 단위 함유율: 31질량％
유리 전이 온도: -55℃
(b-4): 크레이톤 폴리머사제 Kraton(등록 상표) G1651
스티렌·부타디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물(스티렌·에틸렌·부틸렌·스티렌 공중합체(SEBS))
질량 평균 분자량(Mw): 260,000
스티렌 단위 함유율: 33질량％
유리 전이 온도: -55℃
[다른 스티렌계 엘라스토머(Tg가 -65℃ 이상 -45℃ 이하의 범위 외)]
(b'-1): 크레이톤 폴리머사제 Kraton(등록 상표) G1643
스티렌·부타디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물(스티렌·에틸렌·부틸렌·스티렌 공중합체(SEBS))
질량 평균 분자량(Mw): 60,000
스티렌 단위 함유율: 20질량％
유리 전이 온도: -35℃
[에틸렌·α-올레핀 공중합체]
(C-1): 다우 케미컬사제 Engage(등록 상표) 8100
에틸렌·옥텐 공중합체
MFR(ASTM D1238): 1g/10분(측정 조건 190℃, 하중 21.18N(2.16kgf))
밀도(ISO 1183-A법): 0.87g/㎤(측정 온도: 23℃)
(C-2): 다우 케미컬사제 Engage(등록 상표) 8150
에틸렌·옥텐 공중합체
MFR(ASTM D1238): 0.5g/10분(측정 조건 190℃, 하중 21.18N(2.16kgf))
밀도(ISO 1183-A법): 0.87g/㎤(측정 온도: 23℃)
[결정 핵제]
(D-1): 신니혼 리카사제 겔 올(등록 상표) MD
1,3:2,4-비스-O-(4-메틸벤질리덴)-D-소르비톨
융점: 255-267℃
[PMMA]
(E-1): 미쓰비시 케미컬사제 아크리페트(등록 상표) VH
PMMA(폴리메틸메타크릴레이트)
MFR(JIS K7210(1999년)): 2.0g/10분(측정 온도 230℃, 측정 하중 37.3N)
하중 휨 온도(ISO 75-2): 100℃(측정 하중 1.8㎫)
<평가 방법>
1) 사출 성형성: 멜트 플로 레이트(MFR)
JIS K7210(1999년)에 따라서, 온도 230℃, 하중 21.18N의 조건에서 측정하였다.
이하의 2) 내지 6)의 평가에서는, 각 예에서 얻어진 열가소성 엘라스토머 조성물의 펠릿을 사용하여, 인라인 스크루 타입 사출 성형기(도시바 기카이사제 「IS130」)에 의해, 사출 압력 50㎫, 실린더 설정 온도 190℃(수지 온도 200℃), 금형 온도 40℃에서 각 시험의 시험용 시트로 사출 성형한 것을 사용하였다.
2) 저온 내충격성: 아이조드 충격 강도
상기 사출 성형에 의해, 노치가 부여된 두께 10㎜×폭 4㎜×길이 80㎜의 아이조드 충격 강도 측정용 시험편으로 성형하고, ISO180(2010년)에 따라서, 온도 -35℃, -40℃, -45℃에서 측정하였다. 또한, 아이조드 충격 시험에서 비파괴의 것을 「P」, 파괴 직전에 피막 1매 남아 있는 것을 「H」, 파괴된 것을 「C」로 하였다. 아이조드 충격 강도의 값이 큰 것일수록, 또한, 비파괴 「P」의 것일수록 저온 내충격성이 우수한 것으로 평가하였다.
3) 굽힘 탄성률
JIS K7203에 따라서, 스팬간 64㎜, 굽힘 속도 1㎜/분의 조건 하에서 측정하였다.
4) 상온 인장 파괴 신율·인장 파괴 강도(23℃): 인장 파괴 시험(JIS-3호 덤벨, 인장 속도 500㎜/min)
JIS K6251에 준거(JIS-3호 덤벨)하여 인장 시험용의 시험편(두께 2㎜×폭 120㎜×길이 80㎜의 시트)을 펀칭하였다. 이 펀칭 시험편에 대하여, JIS K6251에 따라서, 인장 파괴 신율과 인장 파괴 강도를 23℃의 분위기 하에서 측정하였다. 인장 파괴 신율 및 인장 파괴 강도의 값이 클수록 우수한 것으로 평가하였다.
5) 고온 인장 파괴 강도(85℃): 인장 파괴 시험(JIS-3호 덤벨, 인장 속도 500㎜/min)(단위: ％)
JIS K6251에 준거(JIS-3호 덤벨)하여 인장 시험용의 시험편(두께 2㎜×폭 120㎜×길이 80㎜의 시트)을 펀칭하였다. 이 펀칭 시험편에 대하여, JIS K6251에 따라서, 인장 파괴 강도를 85℃의 분위기 하에서 측정하였다. 인장 파괴 강도의 값이 클수록 우수한 것으로 평가하였다.
후에 게시하는 표 1에 있어서, 85℃의 인장 파괴 강도의 수치에 「>」를 붙여서 나타낸 것은, 그 측정 강도에 있어서 기기의 상한에 도달하였기 때문에 파단하지 않은 것을 나타낸다. 숫자는, 기기의 상한에 도달하였을 때의 응력을 의미하고, 본 평가에서는, 이 응력은 파단 응력과 마찬가지로 간주할 수 있다.
6) 헤이즈
두께 2㎜×폭 120㎜×길이 80㎜의 사출 성형 시트에 대하여, JIS K7136-1에 따라서 헤이즈를 측정하였다. 헤이즈의 값이 작은 것일수록 투명성이 우수한 것으로 평가하였다.
7) 전광선 투과율
두께 2㎜×폭 120㎜×길이 80㎜의 사출 성형 시트에 대하여, JIS K7136-1에 따라서 전광선 투과율을 측정하였다. 전광선 투과율의 값이 큰 것일수록 광 투과성이 우수한 것으로 평가하였다.
<실시예/비교예>
[실시예 1]
표 1에 나타내는 바와 같이, (A-1) 100질량부, (b-1) 100질량부, (A-1)과 (b-1)의 합계 100질량부에 대하여, 산화 방지제(BASF 재팬사제 상품명 이르가스타브(등록 상표) FS301FF) 0.15질량부, 광 안정제(HALS(SONGWON사제 SABOSTAB(등록 상표) UV119) 0.2질량부, 자외선 흡수제(BASF 재팬사제 티누빈(등록 상표) 326) 0.1질량부, 실리콘 오일(신에쓰 가가쿠 고교사제 KF96-100CS) 0.2질량부를 헨쉘 믹서로 1분간 블렌드하였다. 동방향 2축 압출기(도시바 기카이사제 「TEM-26SS」, L/D=48.5, 실린더 블록수: 12)에 25kg/h의 속도로 상기 블렌드물을 투입하고, 160℃ 이상 210℃ 이하의 범위에서 승온시켜 용융 혼련을 행하여, 열가소성 엘라스토머 조성물의 펠릿을 제조하였다.
얻어진 열가소성 엘라스토머 조성물의 펠릿에 대하여, 상기 1) 내지 7)의 평가를 행하였다. 그것들의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
또한, 얻어진 열가소성 엘라스토머 조성물의 펠릿과 폴리프로필렌의 필름을 사용하여 인서트 성형함으로써 복합 성형체를 제작하였다.
구체적으로는, 니혼 폴리프로사제 노바테크(등록 상표) PP MG03E를 두께 0.5㎜로 프레스한 필름을 100㎜×100㎜로 커트하고, 이것을 100㎜×100㎜×3㎜의 금형에 세트하여, 상기 펠릿을 사출 성형하였다.
이 방법으로 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 제1 층과 폴리프로필렌 필름으로 이루어지는 제2 층이 융착 일체화된 복합 성형체를 얻을 수 있었다.
[실시예 2 내지 8 및 비교예 1 내지 3]
표 1, 2에 나타내는 배합으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 열가소성 엘라스토머 조성물의 펠릿을 얻었다. 실시예 1과 마찬가지로, 프로필렌계 랜덤 공중합체와, 스티렌계 엘라스토머 또는 다른 스티렌계 엘라스토머와, 필요에 따라서 사용되는 에틸렌·α-올레핀 공중합체의 합계 100질량부에 대해, 산화 방지제(BASF 재팬사제 상품명 이르가스타브(등록 상표) FS301FF) 0.15질량부, 광 안정제(HALS(SONGWON사제 SABOSTAB(등록 상표) UV119) 0.2질량부, 자외선 흡수제(BASF재팬사제 티누빈(등록 상표) 326) 0.1질량부, 실리콘 오일(신에쓰 가가쿠 고교사제 KF96-100CS) 0.2질량부를 각각 배합하였다. 이들 배합량에 대해서는 표 1, 2에 있어서 기재를 생략하였다.
얻어진 열가소성 엘라스토머 조성물의 펠릿에 대하여, 상기 1) 내지 7)의 평가를 행하였다. 그것들의 평가 결과를 표 1, 2에 나타낸다.
Figure pct00001
Figure pct00002
[평가 결과]
실시예 1 내지 8은, 고온 강도, 저온 내충격성 및 광 투과성 모두 양호하였다.
비교예 1은, 유리 전이 온도가 -45℃를 초과하는 스티렌·부타디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물인 (b'-1)을 배합한 예이지만, 저온 내충격성이 현저하게 떨어지는 결과가 되었다.
비교예 2는, 특허문헌 6의 실시예 2 상당을 배합한 예이지만, 고온 강도가 떨어지는 결과가 되었다.
비교예 3은, 프로필렌계 랜덤 공중합체와 스티렌계 엘라스토머의 합계의 함유율을 37.5질량％가 되도록 배합한 예이지만, 고온 강도가 떨어지는 결과가 되었다.
본 개시를 특정의 양태를 사용하여 상세하게 설명하였지만, 본 개시의 의도와 범위를 벗어나지 않고 다양하게 변경이 가능한 것은 당업자에게 명확하다.
본 출원은, 2021년 6월 30일자로 출원된 일본 특허 출원 제2021-108344호와, 2021년 12월 21일자로 출원된 일본 특허 출원 제2021-207288호에 기초하고 있고, 그 전체가 인용에 의해 원용된다.

Claims (20)

  1. 프로필렌계 랜덤 공중합체와, -65℃ 이상 -45℃ 이하의 범위에 유리 전이 온도를 갖는 스티렌계 엘라스토머를 함유하는 열가소성 엘라스토머 조성물이며, 해당 열가소성 엘라스토머 조성물 100질량％에 있어서의, 상기 프로필렌계 랜덤 공중합체와 상기 스티렌계 엘라스토머의 합계의 함유율이 40질량％를 초과하고 100질량％ 이하인 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 에어백 수납 커버.
  2. 제1항에 있어서,
    시인 가능한 위치에 배치되는, 에어백 수납 커버.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 스티렌계 엘라스토머가 직쇄상인, 에어백 수납 커버.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 열가소성 엘라스토머 조성물의 JIS K7210(1999년)에 준거한 온도 230℃, 측정 하중 21.18N에서의 멜트 플로 레이트가 1.0g/10분 이상 50g/10분 이하인, 에어백 수납 커버.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 열가소성 엘라스토머 조성물에 있어서의 상기 프로필렌계 랜덤 공중합체 100질량부에 대한 상기 스티렌계 엘라스토머의 함유량이 45질량부 이상 250질량부 이하인, 에어백 수납 커버.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 열가소성 엘라스토머 조성물이, 상기 프로필렌계 랜덤 공중합체 100질량부에 대하여, 에틸렌·α-올레핀 공중합체를 10질량부 이상 100질량부 이하 더 포함하는, 에어백 수납 커버.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 스티렌계 엘라스토머의 스티렌 단위 함유율이 20질량％ 이상 25질량％ 이하인, 에어백 수납 커버.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스티렌계 엘라스토머가, 스티렌 단위 함유율이 10질량％ 이상 15질량％ 이하인 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물(b1)과, 스티렌 단위 함유율이 25질량％ 이상 35질량％ 이하인 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물(b2)로 이루어지는, 에어백 수납 커버.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 열가소성 엘라스토머 조성물을, 수지 온도 200℃, 금형 온도 40℃의 조건에서 사출 성형한 두께 2㎜의 시트상 시험편을 JIS K7136-1에 기초하여 측정한 전광선 투과율이 65％ 이상인, 에어백 수납 커버.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 열가소성 엘라스토머 조성물을, 수지 온도 200℃, 금형 온도 40℃의 조건에서 사출 성형한 두께 2㎜의 시트상 시험편을 JIS K7136-1에 기초하여 측정한 헤이즈가 70％ 이하인, 에어백 수납 커버.
  11. 제1항 또는 제2항에 기재된 에어백 수납 커버의 제조 방법이며, 상기 열가소성 엘라스토머 조성물을 사출 성형하는 공정을 갖는, 에어백 수납 커버의 제조 방법.
  12. 프로필렌계 랜덤 공중합체와, 스티렌 단위 함유율이 20질량％ 이상 35질량％ 이하이며, 또한, -65℃ 이상 -45℃ 이하의 범위에 유리 전이 온도를 갖는 직쇄상 스티렌계 엘라스토머를 함유하는 열가소성 엘라스토머 조성물이며, 해당 열가소성 엘라스토머 조성물 100질량％에 있어서의 상기 프로필렌계 랜덤 공중합체와 상기 직쇄상 스티렌계 엘라스토머의 합계의 함유율이 40질량％를 초과하고 100질량％ 이하이며, 상기 프로필렌계 랜덤 공중합체 100질량부에 대한 상기 직쇄상 스티렌계 엘라스토머의 함유량이 45질량부 이상 250질량부 이하이며, JIS K7210(1999년)에 준거한 온도 230℃, 측정 하중 21.18N에서의 멜트 플로 레이트가 1.0g/10분 이상 50g/10분 이하인, 열가소성 엘라스토머 조성물.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 열가소성 엘라스토머 조성물을, 수지 온도 200℃, 금형 온도 40℃의 조건에서 사출 성형한 두께 2㎜의 시트상 시험편을 JIS K7136-1에 기초하여 측정한 전광선 투과율이 65％ 이상인, 열가소성 엘라스토머 조성물.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 열가소성 엘라스토머 조성물을, 수지 온도 200℃, 금형 온도 40℃의 조건에서 사출 성형한 두께 2㎜의 시트상 시험편을 JIS K7136-1에 기초하여 측정한 헤이즈가 70％ 이하인, 열가소성 엘라스토머 조성물.
  15. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 프로필렌계 랜덤 공중합체 100질량부에 대하여, 에틸렌·α-올레핀 공중합체를 10질량부 이상 100질량부 이하 더 포함하는, 열가소성 엘라스토머 조성물.
  16. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 직쇄상 스티렌계 엘라스토머의 스티렌 단위 함유율이 20질량％ 이상 25질량％ 이하인, 열가소성 엘라스토머 조성물.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 직쇄상 스티렌계 엘라스토머가, 스티렌 단위 함유율이 10질량％ 이상 15질량％ 이하인 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물(b1)과, 스티렌 단위 함유율이 25질량％ 이상 35질량％ 이하인 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물(b2)로 이루어지는, 열가소성 엘라스토머 조성물.
  18. 제12항 또는 제13항에 기재된 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 성형체.
  19. 제12항 또는 제13항에 기재된 열가소성 엘라스토머 조성물을 포함하는 제1 층과, 수지 필름으로 이루어지는 제2 층을 갖는 복합 성형체.
  20. 프로필렌계 랜덤 공중합체와, -65℃ 이상 -45℃ 이하의 범위에 유리 전이 온도를 갖는 스티렌계 엘라스토머를 함유하는 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 제1 층과, 수지 필름으로 이루어지는 제2 층을 갖는 복합 성형체.
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