JP2001288454A - ホットメルト型シール材組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、防水性、気密性等を要するシール材と
してウレタン、シリコン等の樹脂系シール材が使用され
ていたが、硬化するまでの時間が長い、塗布作業が煩雑
である等の問題があり、塗布後直ちに性能が発現するホ
ツトメルト型シール材の採用が検討されてきた。しか
し、加熱、冷却の繰り返しにより永久歪みがのこり、シ
ール性が保てないという課題が残されていた。 【解決手段】 本発明ではマレイン酸変性ブロックポリ
マーと有機過酸化物を配合し部分的に架橋させ６０〜１
２０℃における圧縮永久歪みを９０％以下としたホツト
メルト型シール材により斯かる課題を解決した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は従来、シリコーン系、ウ
レタン系、ポリサルファイド系シール材等の反応固化型
シール材やホットメルト型シール材、成型ゴムパッキン
等を使用していたシール用途全般に関する物である。

【０００２】

【従来の技術】従来から、水防性、水密性を要求される
シール用途にはシリコーン系、ウレタン系、ポリサルフ
ァイド系シール材等の反応固化型シール材や成型ゴムパ
ッキン等を使用していた。しかし反応固化型シール材
は、塗布後所期の性能を得るためには、反応固化するた
めに長時間静置しておく必要があり、生産性が良くなか
った。また、成型ゴムパッキンは、各々の形状に従った
高価な金型が必要であった。

【０００３】また、何れのシール材とも実際のシール工
程では自動化が困難であり、大量生産に向くシール材と
しては、短時間で加工できるという生産性の良さから、
熱可塑性で成るホットメルトが適している。

【０００４】この種のホットメルト型シール材として
は、例えば、冷蔵庫等の目地材、シール材として使用さ
れている非晶性ポリオレフィン系（ＡＰＰ等）をベース
ポリマーとするものや、ＥＶＡ樹脂をベースポリマーと
するもの、自動車灯具用のレンズ−ハウジングのシール
材として使用されている未変性スチレン系ブロックコポ
リマーをベースポリマーとする物等があった。

【０００５】しかし、非晶性ポリオレフィンやＥＶＡ樹
脂をベースポリマーとする物は、柔軟性が無いため、シ
ール保持性に劣り、未変性のスチレン系ブロックコポリ
マーをベースポリマーとするものは、特に６０℃から１
２０℃での圧縮永久歪みが大きくシール保持性に劣る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、塗布後、常温に冷却するだけでシール性を
発現できるホットメルト型の特性を活かしつつ、従来の
ホットメルト型の欠点である６０℃から１２０℃での圧
縮永久歪みを９０％以下に改善し、シール性を保持でき
るホットメルト型シール材組成物を提供することにあ
る。

【０００７】従来の未変性のスチレン系ブロックコポリ
マーをベースポリマーとして使用した物は、耐熱性を得
るために、高軟化点の粘着付与樹脂を配合したり、柔軟
性を得るための軟化剤の量を減らしたりした。しかしこ
の物は、低温時の柔軟性に劣り、かつ高温になるとシー
ル部分に掛かる応力により変形するためその動きに追従
できず、シール性が損なわれる。

【０００８】また、低温の柔軟性を得るために、軟化剤
を増量したものは、特に６０℃から１２０℃での圧縮永
久歪みが大きく、高温に晒されると全く回復せず、シー
ル性が損なわれる。

【０００９】本発明の目的は、低温での柔軟性を減ずる
ことなく、６０℃から１２０℃の高温に晒されたときの
圧縮回復の目安である圧縮永久歪みを９０％以下に維持
し、シール性を確保することの出来るシール材を提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、マレイン酸変
性のスチレン系ブロックコポリマーを有機過酸化物によ
り架橋させてなる６０から１２０℃の圧縮永久歪みが９
０％以下であることを特徴とするホットメルト型シール
材である。

【００１１】本発明での必須成分としてのマレイン酸変
性スチレン系ブロックコポリマーとは、スチレン−イソ
プレン−スチレン（ＳＩＳ）ブロック共重合体、スチレ
ン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）ブロック共重合
体、スチレン−エチレン−１ブテン−スチレン（ＳＥＢ
Ｓ）ブロック共重合体、スチレン−エチレン−プロピレ
ン−スチレン（ＳＥＰＳ）ブロック共重合体、ポリ（α
−メチル−スチレン）−ポリブタジエン−ポリ（α−メ
チル−スチレン）、ポリ（α−メチル−スチレン）−ポ
リイソプレン−ポリ（α−メチル−スチレン）、並びに
これらの水素添加変性物、例えばポリ（α−メチル−ス
チレン）−ポリ（エチレン−１ブテン）−ポリ（α−メ
チル−スチレン）、ポリ（α−メチル−スチレン）−ポ
リ（エチレン−プロピレン）−ポリ（α−メチル−スチ
レン）にマレイン酸を付加反応したものである。市販品
としては、シェル化学社のＦＧ１９０１、旭化成工業社
のタフテックＭ１９５３、タフプレン９１２等がある。

【００１２】また、有機過酸化物は、過酸化水素（Ｈ−
Ｏ−Ｏ−Ｈ）の誘導体で、過酸化水素の水素原子１個ま
たは２個を有機の遊離基で置換した構造で分子内に過酸
化結合（Ｏ−Ｏ）を持つことを特徴とする化合物であ
る。具体的にはケトンパーオキサイド、ジアシルパーオ
キサイド、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオ
キサイド、パーオキシケタール、アルキルパーエステ
ル、パーカーボネート等があり、市販品としては化薬ア
クゾ製のカヤメックＭ、カドックスＴＳ、カヤブチルＨ
等がある。これら有機過酸化物を該マレイン酸変性スチ
レン系ブロックポリマーと加熱下で反応させ部分的に架
橋構造を持たせることができる。

【００１３】次に、上記の必須成分の配合割合（重量
部）としては、マレイン酸変性スチレン系ブロックコポ
リマーは３〜５０部、有機過酸化物は０．１〜１０部が
適当である。マレイン酸変性スチレン系ブロックコポリ
マーは３部以下では圧縮永久歪みが増加し、柔軟性に劣
り、５０部以上では、一般的なホットメルトに使用され
る軟化剤オイルやワックス等を配合しても一般的なホッ
トメルトアプリケータでの吐出が不可能になる。有機過
酸化物は０．１部以下では架橋剤として機能せず圧縮永
久歪み低減に対する効果が無く、１０部以上では過剰で
あり流動性がほとんどなくなるほど架橋し、一般的なホ
ットメルトに使用される軟化剤オイルやワックス等を配
合しても一般的なホットメルトアプリケータでの吐出が
不可能になる。また過剰に残留した架橋剤は加熱時の安
定性を劣化させる。

【００１４】上記の必須成分の他に、未変性のスチレン
系ブロックコポリマーとしてスチレン−イソプレン−ス
チレン（ＳＩＳ）ブロック共重合体、スチレン−ブタジ
エン−スチレン（ＳＢＳ）ブロック共重合体、スチレン
−エチレン−１ブテン−スチレン（ＳＥＢＳ）ブロック
共重合体、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン
（ＳＥＰＳ）ブロック共重合体、ポリ（α−メチル−ス
チレン）−ポリブタジエン−ポリ（α−メチル−スチレ
ン）、ポリ（α−メチル−スチレン）−ポリイソプレン
−ポリ（α−メチル−スチレン）、並びにこれらの水素
添加変性物、例えばポリ（α−メチル−スチレン）−ポ
リ（エチレン−１ブテン）−ポリ（α−メチル−スチレ
ン）、ポリ（α−メチル−スチレン）−ポリ（エチレン
−プロピレン）−ポリ（α−メチル−スチレン）、ある
いはブチル系合成ゴム、エチレン−プロピレン系ゴム、
アクリルゴム、ポリエステルエラストマ−、エチレン−
酢酸ビニル共重合体、アイオノマ−樹脂、エチレン−ア
クリル酸共重合体、ポリアミド樹脂等の熱可塑性エラス
トマ−単独もしくは混合物等を必要に応じて適宜配合す
ることが出来る。また、その他に粘着付与剤、軟化剤、
充填剤など公知の変性剤も必要に応じて適宜配合するこ
とが出来る。粘着付与剤としては、テルペン樹脂、テル
ペンフェノ−ル樹脂、ロジン及び水添ロジン系樹脂、石
油樹脂及び水添加石油樹脂が単独もしくは混合物として
用いられる。軟化剤としては、アタクチックポリプロピ
レン、ポリブテン、イソブチレン、パラフィン系または
ナフテン系オイルなどの単独もしくは混合物として用い
られる。充填剤としては、タルク、クレ−、シリカ、炭
カル、酸化チタンなど塗料、接着剤に使用する一般的な
充填剤が用いられる。

【００１５】本発明のシール材の製造法は、上記各配合
成分を、バンバリーミキサー、加圧ニーダー、２軸エク
ストルーダー等で混練り、反応することにより得られ
る。

【００１６】また、本発明のシール材の使用方法として
は、例えば、ノードソン社製のバルクタイプのアプリケ
ーターを使用してシールを必要とする部分に塗布するこ
とができる。

【００１７】

【作用】スチレン系ブロックコポリマーは、そのままで
は架橋することなくゴム弾性を有し、熱可塑性であるの
で成型が容易である。しかし、未変性のスチレン系ブロ
ックコポリマーは６０〜１２０℃で圧縮応力を受ける
と、変形し回復することが無くなる。一方、酸変性のス
チレン系ブロックコポリマーを使用し、過酸化物により
部分的に架橋することにより、高温での圧縮時の変形を
防ぎ、圧縮回復の目安である圧縮永久歪みが９０％以下
となり、シール性を確保する。

【００１８】

【実施例】実施例１ 本発明で使用するホットメルトを次の様に製造した。マ
レイン酸変性ＳＥＢＳブロック共重合体（旭化成工業製
タフテックＭ１９１３）を３０部、架橋剤（ジクミルパ
ーオキサイド）を１部、パラフィン系オイル（エッソ石
油製クリストール７０）７０部をシグマレイド型ニ−ダ
−で１５０℃にて混合、反応して、実施例１で使用する
ホットメルト型シール材組成物とした。

【００１９】実施例２ 実施例１でマレイン酸変性ＳＥＢＳブロック共重合体
（旭化成工業製タフテックＭ１９１３）を３部とし、パ
ラフィン系オイル（エッソ石油製クリストール７０）を
９７部として実施例１と同様に処理して実施例２のホッ
トメルト型シール材組成物とした。

【００２０】実施例３ 実施例１でマレイン酸変性ＳＥＢＳブロック共重合体
（旭化成工業製タフテックＭ１９１３）を５０部とし、
パラフィン系オイル（エッソ石油製クリストール７０）
を５０部とした配合物を実施例１と同様に処理して実施
例３のホットメルト型シール材組成物とした。。

【００２１】比較例１ 実施例１においてマレイン酸変性ブロック共重合体を未
変性のＳＢＳブロック共重合体の旭化成工業製タフプレ
ンＡとして、架橋剤を除いた配合物を実施例１と同様に
処理して比較例１のホットメルト型シール材組成物とし
た。

【００２２】比較例２ 実施例１で架橋剤のジクミルパーオキサイドの添加量を
１２部とした配合物を実施例１と同様に処理して比較例
２のホットメルト型シール材組成物とした。

【００２３】比較例３ 実施例１で架橋剤のジクミルパーオキサイドの添加量を
０．０８部とした配合物を実施例１と同様に処理して比
較例３のホットメルト型シール材組成物とした。

【００２４】比較例４ 実施例１でマレイン酸変成ＳＥＢＳブロック共重合体
（旭化成工業製タフテックＭ１９１３）を２部とし、パ
ラフィン系オイル（エッソ石油製クリストール７０）を
９８部とした以外は同様実施例１と同様に処理して比較
例４のホツトメルト型シール材組成物とした。

【００２５】比較例５ 実施例１でマレイン酸変成ＳＥＢＳブロック共重合体
（旭化成工業製タフテックＭ１９１３）を５３部とし、
パラフィン系オイル（エッソ石油製クリストール７０）
を４７部とした以外は実実施例１と同様に処理して比較
例５のホツトメルト型シール材組成物とした。

【００２６】次に各配合物について、シール性の重要な
項目である、圧縮に対する回復についてＪＩＳＫ６２６
２（加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの物理試験方法通則）に
準拠した試験として圧縮永久歪みを測定した。該永久歪
みは当初の厚みＬ１をＬ２迄圧縮した状態で試験を実施
して圧縮を開放した時点での戻りＬ３で規定すると（Ｌ
１−Ｌ２−Ｌ３）／Ｌ２で表現される。実施例、比較例
の測定は厚さ１０×巾１０ｍｍ×長さ５０ｍｍに切り出
した配合物を厚さ方向に５０％、５ｍｍまで圧縮し、８
０℃恒温槽中に５日間放置後、室温中に取り出し解圧・
冷却後、厚さを測定し、圧縮永久歪みを算出した。測定
した結果を表１に示す。

【００２７】そして、シール性の確認のため、各配合物
をノードソン社製バルクメルターにて、厚さ３ｍｍ×巾
１００ｍｍ×長さ１００ｍｍのガラス板上の周囲に沿っ
て５ｍｍφのビード状に塗布し、常温まで放冷後に同寸
法のガラス板を圧着し、２．５ｍｍまで圧縮、固定す
る。８０℃×５日間放置後、取り出し、３ｍｍまで戻し
た後、水中に浸漬し、水漏れの有無を観察した。結果を
表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】以上の如く本発明のホットメルト型シー
ル材組成物では、高温時に圧縮応力を受けても、塗布可
能な組成の比較例１、３、４のように圧縮永久歪みが１
００％になることはなく、圧縮が開放されると回復する
ためシール部分の動きに追従でき、シール性を確保する
こが出来る。また、ホットメルトタイプのため、自動塗
布が可能な上、冷却固化することで、直ちに所定の性能
が発現するため、反応固化型シール材に比べて著しく生
産性を向上させることが可能で、各種の分野におけるシ
ール材として有用である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マレイン酸変性スチレン系ブロックコポリ
   マーを有機過酸化物により架橋させてなる６０℃から１
   ２０℃の圧縮永久歪みが９０％以下であることを特徴と
   するホットメルト型シール材組成物。
2. 【請求項２】マレイン酸変性スチレン系ブロックコポリ
   マーの配合量（重量部）が３〜５０部、有機過酸化物の
   配合量（重量部）が０．１〜１０部であることを特徴と
   する請求項１記載のホットメルト型シール材組成物。