高分子件、复合件及其制造方法与流程

1.本发明涉及具有缓冲性的高分子件、复合件及其制造方法。


背景技术：

2.对于时常接触人的肘、肩、臂、脚等的产品，正在广泛进行将该产品的外表部制成具有缓冲性的结构，赋予柔软感。例如，乘员的肘接触的车辆内饰件即车门饰板的扶手大多时制成组合维持产品形状的第一构件和赋予柔软感的第二构件而得的复合件。
3.在专利文献1中作为这样的复合件的例子记载了对第二构件赋予柔软感的类型不同的以下(1)～(4)的扶手。
4.(1)在聚丙烯(pp)制的第一构件(成型基材)的外表面被覆用烯烃系热塑性弹性体(tpo)制的薄壁的表皮包裹聚氨酯制的发泡体而得的第二构件的类型的扶手(该文献的图14)。解释为其由于聚氨酯制的发泡体富有弹性，所以对外表部适当赋予柔软感。
5.(2)在pp制的第一构件的外表面被覆tpo制的较厚的第二构件的类型的扶手(该文献的图12)。解释为tpo是对于pp等提高了橡胶成分(epdm)、油成分(流动石蜡等)的配合比率的树脂材料，由此对由第二构件构成的外表部赋予柔软感。
6.(3)在pp制的第一构件的外表面被覆由tpo制的内部发泡层和外部表层构成的第二构件的类型的扶手(该文献的图2)。解释为通过内部发泡层所具有的弹性而得到均匀的柔软感，另一方面，通过外部表层而实现耐油性、耐划痕性的提高。
7.(4)在pp制的第一构件的外表面卡合被覆将由从tpo制的表皮及其背面突出的多个针状或肋状的突起构成的第二构件进行一体设置而成的表皮的类型的扶手(该文献的图13)。解释为通过突部的挠曲变形而具有弹性，由此对由表皮构成的构件外表部赋予柔软感。
8.上述(1)的类型由于在第二构件中使用聚氨酯制的发泡体，所以存在材料成本高以及容易因热或水解而劣化等的问题。因此，在第二构件中使用这些问题少的热塑性弹性体的上述(2)～(4)的类型变得优选，特别是(4)的类型增加。
9.在专利文献2中记载了在上述(4)的类型中，由tpo、聚氯乙烯(pvc)、聚氨酯系热塑性弹性体(tpu)等来形成第二构件。
10.在专利文献3中记载了在上述(4)的类型中，由软质pvc、tpo、苯乙烯系热塑性弹性体(tps)、聚酯系热塑性弹性体(tpee)来形成第二构件。
11.现有技术文献
12.专利文献
13.专利文献1：日本特开2003－103676号公报
14.专利文献2：日本专利第5299055号公报
15.专利文献3：日本专利第5651806号公报
16.专利文献4：日本专利第6380638号公报


技术实现要素：

17.关于在第二构件中使用热塑性弹性体的上述(2)～(4)的类型，以正无偏差且稳定地得到柔软感为主要课题进行开发，可以说该课题得到了一定程度的解决。
18.但是，本发明人等对该类型的触感进行综合研究发现，有些地方不及使用聚氨酯制的发泡体的上述(1)的类型的触感。这是因为聚氨酯制的发泡体具有较高回弹性，其高回弹性的触感会传递到使用者，而使用热塑性弹性体的部件具有较低回弹性，因此成为没有张力的触感。
19.另一方面，近年来，开发有由热塑性聚酯弹性体树脂组合物构成的密度为0.01～0.40g/cm3、滞后损耗率为20％以下、硬度为10～60c的发泡成型体(专利文献4)。然而，即使用该发泡成型体形成上述(3)那样的第二构件，也不能得到充分的回弹弹性模量。
20.因此，本发明的目的在于提供一种使用热塑性弹性体也能够得到高回弹性的好触感的复合件。
21.[1]一种高分子件，上述高分子件的特征在于，
[0022]
是通过高分子件的弹性变形而赋予缓冲性的，
[0023]
由微发泡的热塑性弹性体形成高分子件，所述微发泡的热塑性弹性体的根据jis k6255测定的23℃的回弹弹性模量为30～90％且实心(非发泡)或发泡倍率为1.1倍以下，
[0024]
并且，对高分子件以速度60mm/分钟进行压缩和除压而测定的23℃的滞后损耗率为28％以下。
[0025]
[2]一种复合件，上述复合件的特征在于，
[0026]
包含第一构件和第二构件而构成，上述第二构件包含板状部及从其背面突出而突端与第一构件接触的多个突起，是通过第二构件的弹性变形赋予缓冲性的，
[0027]
并且，由微发泡的热塑性弹性体来一体形成板状部与多个突起，所述微发泡的热塑性弹性体的根据jis k6255测定的23℃的回弹弹性模量为30～90％，且为实心或发泡倍率为1.1倍以下，
[0028]
对复合件以速度60mm/分钟进行压缩和除压而测定的23℃的滞后损耗率为28％以下。
[0029]
其中，优选利用前端的球面半径为10mm的压头进行上述压缩时，位移1mm时的载荷为2～12n。这是因为如此则可以得到很好的柔软感。
[0030]
[3]一种高分子件的制造方法，上述高分子件的制造方法的特征在于，
[0031]
是通过高分子件的弹性变形而赋予缓冲性的，
[0032]
将微发泡的热塑性弹性体注塑到模具内，成型以速度60mm/分钟进行压缩和除压而测定的23℃的滞后损耗率为28％以下的高分子件，所述微发泡的热塑性弹性体的根据jis k6255测定的23℃的回弹弹性模量为30～90％，且为实心或发泡倍率为1.1倍以下。
[0033]
[4]一种复合件的制造方法，其特征在于，
[0034]
上述复合件包含第一构件和第二构件而构成，上述第二构件包含板状部及从其背面突出且突端与第一构件接触的多个突起，是通过第二构件的弹性变形而赋予缓冲性的，
[0035]
其中，将根据jis k6255测定的23℃的回弹弹性模量为30～90％，且为实心或发泡倍率为1.1倍以下的微发泡的热塑性弹性体，注塑到模具内而一体成型板状部与多个突起，
[0036]
并且，对复合件以速度60mm/分钟进行压缩和除压而测定的23℃的滞后损耗率为
28％以下。
[0037]
[作用]
[0038]
高分子件或复合件的第二构件的板状部和多个突起由回弹弹性模量为30～90％，且为实心或发泡倍率为1.1倍以下的微发泡的热塑性弹性体形成，高分子件或复合件的滞后损耗率为28％以下，因此成为高回弹的好触感。
[0039]
如果滞后损耗率超过28％，则突起因热引起的蠕变变形而被压扁，触感劣化为没有张力，感觉很廉价。
[0040]
滞后损耗率的下限没有特别限定，由材料的极限值决定，可以是1％。
[0041]
根据本发明，使用热塑性弹性体，能够得到高回弹性的好触感。
附图说明
[0042]
图1表示本发明的实施例，(a)是从车内侧观察到的车门饰板的示意图，(b)是实施例的扶手的ib－ib线剖视图，(c)是实施例的装饰品的ic－ic线剖视图。
[0043]
图2表示实施例的扶手的一部分，(a)是背面图，(b)是iib－iib线剖视图。
[0044]
图3表示载荷－位移曲线和滞后损耗率的测定方法等，(a)是实施例1－1～1－4和比较例3、4的测定时的示意图，(b)是实施例2的测定时(左侧)和扶手时(右侧)的示意图，(c)是比较例1、2的测定时(左侧)和扶手时(右侧)的示意图。
[0045]
图4是表示实施例1－1～1－4的载荷－位移曲线的图表图。
[0046]
图5是表示比较例1、2的载荷－位移曲线的图表图。
具体实施方式
[0047]
1.高分子件或复合件
[0048]
作为应用本发明的高分子件或复合件的产品，没有特别限定，但优选人(特别是肘、肩、臂、脚等)有意或无意接触的产品，可以例示如下产品。
[0049]
(a)交通工具用内饰件
[0050]
·
车门饰板、后侧装饰件、行李箱侧装饰件、中央控制台或设置于它们的扶手、装饰品
[0051]
·
座位的扶手、腿托
[0052]
·
仪表板、立柱饰板、车顶板等
[0053]
(b)交通工具用以外的椅子的扶手、腿托
[0054]
(c)家具或门窗隔扇的正面部位、上面部位、角部位
[0055]
(d)办公用品
[0056]
鼠标垫、腕托等
[0057]
2.第一构件
[0058]
作为第一构件，没有特别限定，但可以例示紧接在复合件的表层部之下的构件、基材等。
[0059]
第一构件的材料没有特别限定，但为了维持产品的形状，优选硬度比第二构件的材料高，可以例示各种树脂、金属、木、陶瓷等。
[0060]
第一构件的形状没有特别限定，但可以例示板状、环状、块状等。
[0061]
3.第二构件
[0062]
作为第二构件，没有特别限定，但可以例示构成复合件的表层部的表层构件。
[0063]
3－1.板状部和突起
[0064]
板状部的厚度没有特别限定，但优选为1～2.5mm。
[0065]
突起的基端截面积没有特别限定，但优选为1.5～15mm2。
[0066]
突起的垂直高度没有特别限定，但优选为1.5～5mm。
[0067]
突起的间距p(基端中心间距离)没有特别限定，但优选为1.5～16mm，更优选为2～11mm。
[0068]
突起的倾斜角度(相对于板状部垂直方向的倾斜角度)没有特别限定，但优选为2～40
°
。
[0069]
3－2.热塑性弹性体(tpe：thermoplastic elastomer)
[0070]
热塑性弹性体的种类只要是回弹弹性模量为30～90％，且为实心或发泡倍率为1.1倍以下的微发泡的热塑性弹性体并能够满足高分子件或复合件的滞后损耗率为28％以下的条件的热塑性弹性体，就没有特别限定，但优选容易满足该条件的tpee、tpu等。采用实心或发泡倍率为1.1倍以下的微发泡的热塑性弹性体是因为与发泡倍率超过1.1倍的高发泡的热塑性弹性体相比，容易得到充分的回弹弹性模量。
[0071]
热塑性弹性体更优选回弹弹性模量为56～80％。因为可以得到更高回弹性的好触感。
[0072]
高分子件或复合件的滞后损耗率优选为3～20％。因为可以得到更高回弹性的好触感。
[0073]
实施例
[0074]
接下来，参照附图对本发明的实施例进行说明。应予说明，实施例中各部分的结构、材料、形状和尺寸为示例，可以在不脱离发明要旨的范围内适当变更。
[0075]
[实施例1]
[0076]
图1(a)是从车内侧观察到的作为车辆用内饰件的车门饰板的示意图，包含安装于车门饰板的实施例1的扶手1和安装于车门饰板的实施例的装饰品10。
[0077]
如图1(b)中表示截面那样，实施例1的扶手1是包含作为第一构件的基材2和作为第二构件的表层构件3而构成的复合件，上述表层构件3包含板状部4及从其背面突出且突端与基材2接触的多个突起5。通过突起5在板状部4与基材2之间形成空间，并且在突起5的前端与基材2接触的(未接合)状态下，板状部4的外周终端部卷绕固定于基材2的外周边缘部。通过表层构件3的弹性变形而赋予缓冲性，对复合件以速度60mm/分钟进行压缩和除压而测定的23℃的滞后损耗率为28％以下。
[0078]
如图1(c)表示截面那样，实施例的装饰品11是包含作为第一构件的基材12和作为第二构件的表层构件13而构成的复合件，上述表层构件13包含板状部14及从其背面突出且突端与基材12接触的多个突起15。通过突起15在板状部14与基材12之间形成空间，并且在突起15的前端与基材12接触的状态下，板状部14的外周终端部卷绕固定于基材12的外周边缘部。通过表层构件13的弹性变形而赋予缓冲性，对复合件以速度60mm/分钟进行压缩和除压而测定的23℃的滞后损耗率为28％以下。
[0079]
以下，对实施例1的扶手1的各部分进行说明，而实施例的装饰品11的各部分也基
本上与扶手1的各部分同样地构成。
[0080]
基材2由pp形成为板状。基材2的厚度为1～3mm。pp的硬度(洛氏)为r70～100。
[0081]
表层构件3(板状部4和多个突起5)由根据jis k6255测定的23℃的回弹弹性模量为56～80％，且为实心或发泡倍率为1.1倍以下的微发泡的热塑性弹性体来一体形成。其形成方法是将加热后的该热塑性弹性体注塑到模具内的注塑成型。
[0082]
多个突起5的配置可以适当确定，以便无偏差且稳定地得到柔软感。在本实施例中，如图2所示，多个突起5在相对于板状部4垂直观察中，以形成多个多边形(如在图示例中双点划线所示的正六边形)的各边分别与邻接的多边形的边重叠的格子图案的方式，设置于构成该多边形的各边的位置。突起5在上述垂直观察中呈长边形状(四个角带圆角的长方形)，以其长边方向与多边形的各边一致的姿势配置。另外，突起5呈随着朝向前端侧截面积变小的平缓的尖细形状。
[0083]
板状部4的厚度t、突起5的基端截面积、突起5的垂直高度h、突起5的倾斜角度d、突起5的间距p等可以在滞后损耗率成为28％以下的范围内任意确定。
[0084]
更具体而言，在实施例的扶手1中，实施了下表1所示的实施例1－1～1－4。这些各例中，仅表层构件3相互不同，基材2相同。
[0085]
[表1]
[0086][0087]
实施例1－1～1－4中，利用根据jis k6255测定的23℃的回弹弹性模量为56～80％且硬度(肖氏a)为70～90的实心的tpee来一体形成板状部4和多个突起5。各例中，板状部4的厚度t均为2mm。在各例之间，突起5的垂直高度h、突起5的间距p(其中，是设置于格子图案的正六边形的相互平行的两边的突起5的间距)如表1所示不同。
[0088]
[实施例2]
[0089]
接下来，在实施例2的扶手中，其一部分如图3(b)的右侧所示，并且如表1所示，与实施例1－1的不同之处在于表层构件6仅由利用与实施例1－1相同的tpee形成的厚度4mm的板状部构成，没有突起。
[0090]
实施例2的扶手是将作为高分子件的表层构件6与基材2重叠而得的扶手。表层构件6不与基材2接合，但也可以与基材2接合。
[0091]
表层构件6的形成方法为注塑成型。
[0092]
[比较例]
[0093]
进而，进行了下表2所示的比较例1～4。这些各例中，仅表层构件3相互不同，基材2
相同。
[0094]
[表2]
[0095][0096]
在比较例1、2的扶手中，其一部分如图3(c)的右侧所示，与实施例的不同之处在于表层构件7仅由利用聚氨酯形成的发泡体(包含表面的表层和内部的高发泡层的连皮泡沫)构成，没有突起。
[0097]
比较例1、2的扶手是将表层构件7与基材2重叠而得的扶手，表层构件7不与基材2接合。
[0098]
对于发泡体的形成方法，比较例1为模具聚氨酯发泡成型，比较例2为板坯聚氨酯发泡成型。
[0099]
比较例3、4的扶手与实施例1－1～1－4同样，由实心的热塑性弹性体来一体形成板状部和多个突起，但在热塑性弹性体的材料和特性上与实施例不同。
[0100]
[载荷－位移曲线和滞后损耗率的测定]
[0101]
对于以上实施例和比较例的各扶手，如下测定载荷－位移曲线和滞后损耗率。
[0102]
在实施例1－1～1－4中，如图3(a)所示，将作为复合件的扶手的一部分(60mm
×
60mm)切出，以基材2在下且表层构件3在上的方式载置在自动绘图仪的底座上，利用前端的球面半径为10mm的压头从上方以速度60mm/分钟进行压缩(下降时压入1.5mm)和除压(上升)，记录三次载荷－位移曲线，求出滞后损耗率(＝1－(释放时的载荷)/(推压时的载荷)。
[0103]
在实施例2中，如图3(b)的左侧所示，与实施例1－1等同样地仅测定作为高分子件的表层构件6。
[0104]
在比较例1、2中，如图3(c)的左侧所示，与实施例1－1等同样地仅测定表层构件7。
[0105]
在比较例3、4中，如图3(a)所示，与实施例1－1等同样地测定表层构件和基材。
[0106]
图4表示实施例1－1～1－4的载荷－位移曲线。在各曲线的小位移侧，出现在上方的是压缩过程，出现在下方的是除压过程。在各实施例中，压缩
·
除压间的曲线的开口较小，如表1所示，滞后损耗率为28％以下，因此成为高回弹的好触感。特别是实施例1－1～
1－3的滞后损耗率为20％以下，因此成为更好的触感。另外，在各实施例中，在上述压缩过程中，位移1mm时的载荷为2～12n，因此得到合适的柔软感。
[0107]
实施例2的滞后损耗率为1％，成为特别高回弹的触感。
[0108]
与此相对，在比较例1、2中，如图5表示载荷－位移曲线那样，压缩
·
除压间的曲线的开口较小，如表2所示，滞后损耗率也为20％以下，但如上所述，聚氨酯材料存在成本高、容易因热和水解而劣化等问题。
[0109]
另外，在比较例3、4中，如表2所示，滞后损耗率为30％以上，因此成为一如既往的热塑性弹性体制所呈现的低回弹的触感。
[0110]
应予说明，本发明不限于上述实施例，例如可以如下所示在不脱离发明要旨的范围内适当变更并具体化。
[0111]
另外进行了如下的变更例：在实施例的tpee中添加微量的发泡剂进行注塑发泡成型，制成回弹弹性模量为56～80％且发泡倍率为1.1倍的微发泡的热塑性弹性体，除此之外，实施与实施例同样，其结果滞后损耗率均为28％以下。
[0112]
符号说明
[0113]
1扶手
[0114]
2基材
[0115]
3表层构件
[0116]
4板状部
[0117]
5突起
[0118]
6表层构件
[0119]
11装饰品
[0120]
12基材
[0121]
13表层构件
[0122]
14板状部
[0123]
15突起

技术特征：
1.一种高分子件，其特征在于，通过高分子件的弹性变形而赋予缓冲性，所述高分子件是由微发泡的热塑性弹性体来形成的，所述微发泡的热塑性弹性体的根据jis k6255测定的23℃的回弹弹性模量为30～90％，且为实心或发泡倍率为1.1倍以下，并且，对高分子件以速度60mm/分钟进行压缩和除压而测定的23℃的滞后损耗率为28％以下。2.一种复合件，其特征在于，包含第一构件和第二构件而构成，所述第二构件包含板状部及从其背面突出且突端与第一构件接触的多个突起，所述复合件是通过第二构件的弹性变形而赋予缓冲性的，其中，由微发泡的热塑性弹性体来一体形成板状部与多个突起，所述微发泡的热塑性弹性体的根据jis k6255测定的23℃的回弹弹性模量为30～90％，且为实心或发泡倍率为1.1倍以下，并且对复合件以速度60mm/分钟进行压缩和除压而测定的23℃的滞后损耗率为28％以下。3.根据权利要求1所述的复合件，其中，利用前端的球面半径为10mm的压头进行所述压缩时，位移1mm时的载荷为2～12n。4.根据权利要求2或3所述的复合件，其中，复合件为交通工具用内饰件。5.根据权利要求2、3或4所述的复合件，其中，复合件为扶手。6.一种高分子件的制造方法，其特征在于，所述高分子件是通过高分子件的弹性变形而赋予缓冲性的，所述高分子件的制造方法中，将微发泡的热塑性弹性体注塑到模具内而成型高分子件，对高分子件以速度60mm/分钟进行压缩和除压而测定的23℃的滞后损耗率为28％以下，所述微发泡的热塑性弹性体的根据jis k6255测定的23℃的回弹弹性模量为30～90％，且为实心或发泡倍率为1.1倍以下。7.一种复合件的制造方法，其特征在于，包含第一构件和第二构件，所述第二构件包含板状部及从其背面突出且突端与第一构件接触的多个突起，所述复合件是通过第二构件的弹性变形而赋予缓冲性的，所述复合件的制造方法中，将根据jis k6255测定的23℃的回弹弹性模量为30～90％，且为实心或发泡倍率为1.1倍以下的微发泡的热塑性弹性体，注塑到模具内而一体成型板状部与多个突起，并且，对复合件以速度60mm/分钟进行压缩和除压而测定的23℃的滞后损耗率为28％以下。

技术总结
本发明提供一种使用热塑性弹性体也能够得到高回弹性的好触感的高分子件和复合件。一种复合件，包含第一构件和第二构件而构成，上述第二构件包含板状部及从其背面突出且突端与第一构件接触的多个突起，是通过第二构件的弹性变形而赋予缓冲性的。是利用根据JIS K6255测定的23℃的回弹弹性模量为30～90％，且为实心或发泡倍率为1.1倍以下的微发泡的热塑性弹性体来一体形成板状部与多个突起，并且，对复合件以速度60mm/分钟进行压缩和除压而测定的23℃的滞后损耗率为28％以下。而测定的23℃的滞后损耗率为28％以下。而测定的23℃的滞后损耗率为28％以下。


技术研发人员：大沼健二 吉田研一
受保护的技术使用者：丰田铁工株式会社
技术研发日：2021.12.02
技术公布日：2023/8/13