JP6947653B2 - 挿耳部材 - Google Patents
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Description
[1]以下の特性を有する熱可塑性樹脂組成物の成形体を使用者の耳と接触する表面に有する、挿耳部材。
(I)JIS K6253に準拠して、厚さ3mmのプレスシートの状態で測定される、押針接触開始直後のショアーA硬度の値と、押針接触開始から15秒後におけるショアーA硬度の値と、の間の変化量ΔHSが5以上50以下である
(II)JIS K7107に準拠して測定した40℃での圧縮応力緩和率が25%以上である
(III)ガラス転移温度(Tg)が20℃以上45℃以下である
[2]前記熱可塑性樹脂組成物は、さらに以下の特性を有する、[1]に記載の挿耳部材。
(IV)JIS K6262に準拠して測定した40℃での圧縮永久歪が50%以下である
[3]前記熱可塑性樹脂組成物は、4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位(A−i)および4−メチル−1−ペンテンを除く炭素原子数2〜20のα−オレフィンから選ばれる少なくとも1種以上のα−オレフィンから導かれる構成単位(A−ii)を含み、任意に非共役ポリエンから導かれる構成単位(A−iii)を含んでもよい4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体であって、構成単位(A−i)、(A−ii)および(A−iii)の合計を100モル%としたときに、構成単位(A−i)を55モル%以上85モル%以下、構成単位(A−ii)を15モル%以上45モル%以下、構成単位(A−iii)を0モル%以上10モル%以下含む、4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)を含有する組成物である、[1]または[2]に記載の挿耳部材。
[4]前記熱可塑性樹脂組成物は、10質量%以上90質量%以下の含有量の前記4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)と、10質量%以上90質量%以下の含有量のオレフィン系エラストマー(B1)もしくはスチレン系エラストマー(B2)と、を含有する組成物である、[3]に記載の挿耳部材。
[5]前記熱可塑性樹脂組成物は発泡体である、[1]〜[4]のいずれかに記載の挿耳部材。
[6]使用者の外耳孔に挿入可能な形状に前記熱可塑性樹脂組成物を成形した成形体である、[1]〜[5]のいずれかに記載の挿耳部材。
[7]使用者の外耳孔に挿入可能な形状を有する軟質部材からなる本体部と、前記本体部の表面を被覆する前記熱可塑性樹脂組成物のシート状の成形体と、を有する、[1]〜[5]のいずれかに記載の挿耳部材。
[8]前記軟質部材は、エチレン−酢酸ビニル共重合体またはウレタン樹脂の発泡体である、[7]に記載の挿耳部材。
[9]前記軟質部材は、シリコーン樹脂またはスチレン系エラストマーである、[7]に記載の挿耳部材。
[10]音声認識装置のイヤーモールドである、[1]〜[9]のいずれかに記載の挿耳部材。
[11]耳栓である、[1]〜[9]のいずれかに記載の挿耳部材。
[12]装着型音声出力装置のイヤーピースである、[1]〜[9]のいずれかに記載の挿耳部材。
上記熱可塑性樹脂組成物は、以下の特性(I)〜(III)を有する。上記熱可塑性樹脂組成物は、以下の特性(IV)〜(VIII)をさらに有してもよい。
JIS K6253に準拠して、厚さ3mmのプレスシートの状態で測定される、押針接触開始直後のショアーA硬度の値と、押針接触開始から15秒後におけるショアーA硬度の値と、の間の変化量ΔHSが5以上50以下である。
JIS K7107に準拠して測定した40℃での圧縮応力緩和率が25%以上である。
ガラス転移温度(Tg)が20℃以上45℃以下である。
JIS K6262に準拠して測定した40℃での圧縮永久歪が50%以下である。
1.6Hzの周波数で動的粘弾性測定して得られる損失正接tanδの0〜50℃の間にあるピーク値が0.5以上5.0以下である。
23℃において、JIS K7161で測定される引張弾性率またはJIS K7171で測定される曲げ弾性率が1MPa以上600MPa以下である。
ASTM D 1505に準拠して測定される密度が、830kg/m3以上950kg/m3以下である。
融点(Tm)が、50℃以上160℃以下、または観測されない。
1−1−1.4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)の構成
4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)は、4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位(i)および4−メチル−1−ペンテンを除く炭素原子数2〜20のα−オレフィンから選ばれる少なくとも1種以上のα−オレフィンから導かれる構成単位(ii)を含む。4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)は、任意に、非共役ポリエンから導かれる構成単位(iii)を含んでもよい。4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)は、1種単独で、または2種類以上を組み合せて用いることができる。
特性(a);
4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)の、デカリン中135℃で測定した極限粘度[η]は、0.1dL/g以上5.0dL/g以下であることが好ましく、0.5dL/g以上4.0dL/g以下であることがより好ましく、0.5dL/g以上3.5dL/g以下であるさらに好ましい。上記極限粘度[η]が上記範囲である4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)は、上記熱可塑性樹脂組成物としたときにシート状の軟質層への成形が容易である。また、上記極限粘度[η]が上記範囲である4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)は、特に発泡体としたときの機械強度、衝撃吸収性および柔軟性などが高いため、挿耳部材の衝撃吸収性を高めて破損しにくくしつつ、挿入および取り出し時の変形が容易である。
4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)の、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との割合(分子量分布:Mw/Mn)は、1.0以上3.5であることが好ましく、1.2以上3.0以下であることがより好ましく、1.5以上2.8以下であることがさらに好ましい。上記Mw/Mnが上記範囲である4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)は、低分子量、低立体規則性ポリマーによる成形性の低下が生じにくく、上記熱可塑性樹脂組成物としたときにシート状の軟質層への成形が容易である。また、上記Mw/Mnが上記範囲である4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)は、機械強度、衝撃吸収性および耐摩耗性が高いため、挿耳部材の衝撃吸収性を高めて破損しにくくしつつ、成形時のべたつきを生じにくくして挿耳部材の手触りを良好にすることができる。
4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)の、10rad/sの周波数で動的粘弾性測定して得られる損失正接tanδのピーク値は、1.0以上3.5以下であることが好ましく、1.3dL/g以上3.5dL/g以下であることがより好ましく、2.0dL/g以上3.5dL/g以下であるさらに好ましい。tanδのピーク値が上記範囲である4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)は、特に発泡体としたときの衝撃吸収性および耐衝撃性などが高いため、挿耳部材を破損しにくくすることができる。
4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)の、13C−NMRにより測定した共重合モノマーの連鎖分布のランダム性を示すパラメータB値は、0.9以上1.5以下であることが好ましく、0.9以上1.3であることがより好ましく、0.9以上1.2以下であることがさらに好ましい。パラメータB値が上記範囲である上記範囲である4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)は、重合体中の組成分布が少なく、柔軟性、衝撃吸収性、および衝撃緩和性などが高いため、挿耳部材の挿入および取り出し時の変形を容易とする。
4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)の、ASTM D 1505に準拠して測定される密度は、810kg/m3以上850kg/m3以下であることが好ましく、820kg/m3以上850kg/m3以下であることがより好ましく、830kg/m3以上850kg/m3以下であることがさらに好ましい。上記密度が上記範囲である上記範囲である4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)は、軽量であり、かつ、衝撃吸収性が高いため、挿耳部材をより破損しにくくすることができる。
4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)の、融点(Tm)は、110℃未満であるかまたは認められないことが好ましく、100℃未満であるかまたは認められないことがより好ましく、85℃未満であるかまたは認められないことがさらに好ましい。融点(Tm)が上記範囲である上記範囲である4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)は、柔軟性および靭性が高く、挿耳部材を破損しにくくしつつ、挿入および取り出し時の変形が容易である。
4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)は、上記構成単位(i)〜構成単位(iii)を導くモノマーを、マグネシウム担持型チタン触媒またはメタロセン触媒などの適当な触媒の存在下で重合させて,製造することができる。重合は、溶解重合および懸濁重合などを含む液相重合法、ならびに気相重合法などから適宜選択して行うことができる。
オレフィン系エラストマー(B1)の例には、オレフィン系ブロック共重合体から形成されるエラストマーを使用することができる。例えば硬質部となるポリプロピレン等の結晶性の高いポリマーを形成するポリオレフィンブロックと、軟質部となる非晶性を示すモノマー共重合体とのブロック共重合体が挙げられ、具体的には、オレフィン(結晶性)・エチレン・ブチレン・オレフィンブロック共重合体、ポリプロピレン・ポリオレフィン(非晶性)・ポリプロピレンブロック共重合体などが含まれる。オレフィン系エラストマー(C−2)の市販品の例には、JSR株式会社製DYNARON(「DYNARON」は同社の登録商標)、三井化学株式会社製タフマー(「タフマー」は同社の登録商標)、ノティオ(「ノティオ」は同社の登録商標)、ダウケミカル株式会社製ENGAGE(「ENGAGE」は同社の登録商標)、VERSIFY(「VERSIFY」は同社の登録商標)、エクソンモービルケミカル株式会社製Vistamaxx(「Vistamaxx」は同社の登録商標)などが含まれる。
エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体[I]は、エチレンから導かれる構成単位(I−a)と、α−オレフィンから導かれる構成単位(I−b)とを、(I−a)/(I−b)が50/50以上95/5以下であることが好ましく、60/40以上80/20以下であることがより好ましく、65/35以上75/25以下であることがさらに好ましい。
ポリオレフィン樹脂[II]は、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセンなどのα−オレフィンの単独重合体であるか、または、二種以上の上記α−オレフィンの共重合体であって、主たるα−オレフィンの含有量が90モル%以上の共重合体である。ポリオレフィン樹脂[II]は、融点(Tm)が70℃以上200℃以下で在ることが好ましく、80℃以上170℃以下であることが好ましい。
プロピレン系重合体(II−1)は、プロピレンの単独重合体、プロピレンと10モル%以下の炭素数2〜10のα−オレフィンとのランダム共重合体、または、プロピレンの単独重合体と非晶性あるいは低結晶性のプロピレン・エチレンランダム共重合体とのブロック共重合体である。上記炭素数2〜10のα−オレフィンの例には、エチレン、1−ブテン、1−ペンテン、および4−メチル−1−ペンテンが含まれる。プロピレン系重合体(II−1)は、融点(Tm)が120℃以上170℃以下であることが好ましく、145℃以上165℃以下であることがより好ましい。
エチレン系重合体(II−2)は、エチレンの単独重合体、または、エチレンと10モル%以下の炭素数2〜10のα−オレフィンとのランダム共重合体である。上記炭素数2〜10のα−オレフィンの例には、プロピレン、エチレン、1−ブテン、1−ペンテン、および4−メチル−1−ペンテンが含まれる。エチレン系重合体(II−2)は、融点(Tm)が80℃以上150℃以下であることが好ましく、90℃以上130℃以下であることがより好ましい。
オレフィン系エラストマー(B1)は、公知の重合方法でこれらを構成する構成単位を導くモノマーを重合することにより得られる。
1−3−1.スチレン系エラストマー(B2)の構成
スチレン系エラストマー(B2)の例には、硬質部(結晶部)となるポリスチレンブロックと軟質部となるイソプレンまたはブタジエンなどの共役ジエン系モノマーブロックとのブロック共重合体(SBC)、スチレン・エチレン・プロピレン・スチレンブロック共重合体(SEPS)、スチレン・エチレン・ブテン・スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体(SIS)、スチレン・ブタジエン・スチレン共重合(SBS)、スチレン・イソブチレン・スチレン共重合体(SIBS)、スチレン・イソブチレン共重合体(SIB)などが含まれる。スチレン系エラストマー(B2)は、1種単独で、または2種類以上を組み合せて用いることができる。これらのうち、スチレン系エラストマー(B2)は、スチレン・エチレン・ブテン・スチレンブロック共重合体(SEBS)、であることが好ましい。
スチレン系エラストマー(B2)は、重合体を構成する構成単位を導くスチレンおよびその他の共役ジエンなどを、アルキルリチウム化合物を開始剤とするアニオン重合により製造することができる。
1−4−1.材料(C)の構成
材料(C)は、熱可塑性樹脂組成物の各種物性および成形性を調整するために添加される材料であり、上記4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)、オレフィン系エラストマー(B1)およびスチレン系エラストマー(B2)以外の熱可塑性樹脂またはゴムであればよい。
オレフィン系樹脂(C1)の例には、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとの共重合体、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンと環状オレフィンとの共重合体、スチレン、酢酸ビニル、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル等の各種ビニル化合物をコモノマーとするエチレン系共重合体、プロピレンと炭素数4〜20のα−オレフィンとの共重合体、プロピレンと炭素数4〜20のα−オレフィンと環状オレフィンとの共重合体、スチレン、酢酸ビニル、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル等の各種ビニル化合物をコモノマーとするプロピレン系共重合体などが含まれる。オレフィン系樹脂(C1)は、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレン、アイソタクティックポリプロピレン、シンジオタクティックポリプロピレン、ポリ1−ブテン、ポリ3−メチル−1−ブテン、環状オレフィン共重合体、および塩素化ポリオレフィンなどが好ましい。
材料(C)は、上記以外の熱可塑性樹脂(C2)であってもよい。このような熱可塑性樹脂(C−4)の例には、脂肪族ポリアミド(ナイロン6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン66、ナイロン610、およびナイロン612)などを含むポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系エラストマー、ビニル芳香族系樹脂、ポリスチレン、ABS樹脂、およびAS樹脂などを含むポリエステル樹脂、熱可塑性ポリウレタン、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、アクリル樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・メタクリル酸アクリレート共重合体、公知のアイオノマー、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール、フッ素系樹脂ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイドポリイミド、ポリアリレート、ポリスルホン、ならびにポリエーテルスルホンなどが含まれる。
熱可塑性樹脂組成物は、必要に応じて、上述した以外の添加剤をさらに含んでいてもよい。
上記熱可塑性樹脂組成物は、公知の方法で製造することができる。たとえば、上述した4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)と、スチレン系エラストマー(B2)と、材料(C)と、任意に含まれる上記その他の成分と、を混合して、熱可塑性樹脂組成物とすることができる。このとき、上記各樹脂の溶融温度以上に加熱して混合してもよい。
2−1.挿耳部材の形状
挿耳部材の形状は、使用者の外耳孔に挿入および取り出し可能な形状であれば特に限定されない。
挿耳部材は、押出成形、プレス成形、射出成形、カレンダー成形、中空成形などを含む公知の方法で、予め取得した使用者の耳型と同じ形状に上記熱可塑性樹脂組成物を成形して、製造することができる。あるいは、各種サイズの、ヒトの外耳孔に挿入可能な形状に上記熱可塑性樹脂組成物を成形して、使用者が自分の耳に適合するサイズの挿耳部材を選択可能としてもよい。上記熱可塑性樹脂組成物から成形した挿耳部材は、形状追従性が高く、かつ復元しやすいため、挿入後に外耳孔に適合した形状に変形することができる。
上記挿耳部材は、補聴器などの音声認識装置が有するイヤーモールドとして使用することができる。上記音声認識装置は、耳かけ型、耳あな型およびポケット型のいずれでもよい。
Claims (12)
- 以下の特性を有する熱可塑性樹脂組成物の成形体を使用者の耳と接触する表面に有する、挿耳部材。
(I)JIS K6253に準拠して、厚さ3mmのプレスシートの状態で測定される、押針接触開始直後のショアーA硬度の値と、押針接触開始から15秒後におけるショアーA硬度の値と、の間の変化量ΔHSが5以上50以下である
(II)JIS K7107に準拠して測定した40℃での圧縮応力緩和率が25%以上である
(III)ガラス転移温度(Tg)が20℃以上45℃以下である - 前記熱可塑性樹脂組成物は、さらに以下の特性を有する、請求項1に記載の挿耳部材。
(IV)JIS K6262に準拠して測定した40℃での圧縮永久歪が50%以下である - 前記熱可塑性樹脂組成物は、
4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位(A−i)および
4−メチル−1−ペンテンを除く炭素原子数2〜20のα−オレフィンから選ばれる少なくとも1種以上のα−オレフィンから導かれる構成単位(A−ii)を含み、
任意に非共役ポリエンから導かれる構成単位(A−iii)を含んでもよい
4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体であって、
構成単位(A−i)、(A−ii)および(A−iii)の合計を100モル%としたときに、
構成単位(A−i)を55モル%以上85モル%以下、
構成単位(A−ii)を15モル%以上45モル%以下、
構成単位(A−iii)を0モル%以上10モル%以下含む、
4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)を含有する組成物である、請求項1または2に記載の挿耳部材。 - 前記熱可塑性樹脂組成物は、
10質量%以上90質量%以下の含有量の前記4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)と、
10質量%以上90質量%以下の含有量のオレフィン系エラストマー(B1)またはスチレン系エラストマー(B2)と、
を含有する組成物である、請求項3に記載の挿耳部材。 - 前記熱可塑性樹脂組成物は発泡体である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の挿耳部材。
- 使用者の外耳孔に挿入可能な形状に前記熱可塑性樹脂組成物を成形した成形体である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の挿耳部材。
- 使用者の外耳孔に挿入可能な形状を有する軟質部材からなる本体部と、前記本体部の表面を被覆する前記熱可塑性樹脂組成物のシート状の成形体と、を有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の挿耳部材。
- 前記軟質部材は、エチレン−酢酸ビニル共重合体またはウレタン樹脂の発泡体である、請求項7に記載の挿耳部材。
- 前記軟質部材は、シリコーン樹脂またはスチレン系エラストマーである、請求項7に記載の挿耳部材。
- 音声認識装置のイヤーモールドである、請求項1〜9のいずれか1項に記載の挿耳部材。
- 耳栓である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の挿耳部材。
- 装着型音声出力装置のイヤーピースである、請求項1〜9のいずれか1項に記載の挿耳部材。
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