JP2009531200A

JP2009531200A - ポリマー基材および共押出しされたポリマー被覆を備えた物品

Info

Publication number: JP2009531200A
Application number: JP2009501964A
Authority: JP
Inventors: ライザードボルゾスコウスキー，; ヤンドンワン，; ヨセフスプリア，
Original assignee: DSM IP Assets BV
Current assignee: DSM IP Assets BV
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2009-09-03
Also published as: US20090186217A1; EP2001674A1; WO2007112970A1

Abstract

本発明は、ポリマー基材および共押出しされたポリマー被覆を備えた物品に関する。このポリマー基材は、例えば、熱硬化性ゴム、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、またはこれらのポリマーの混合物から製造される。共押出しされた被覆は、蛍光増白剤、例えば蛍光剤を含む。共押出しされた被覆は、例えば、厚みが７００マイクロメートル未満である。この物品は、例えば、自動車用途、建築および建設用途、包装、食品用途、消費者用途、医療用途、またはワイヤーおよびケーブル用途に使用される。本発明はまた、本発明の物品の自動車シール構造における使用にも関する。
【選択図】なし

Description

発明の詳細な説明

本発明は、ポリマー基材および共押出しされたポリマー被覆を備えた物品に関する。本発明はまた、この物品の、自動車用途、建築および建設用途、包装、食品用途、消費者用途、医療用途、またはワイヤーおよびケーブル用途における使用にも関する。さらに本発明は、この物品の製造方法にも関する。

ポリマー基材および共押出しされたポリマー被覆を備えた物品は、例えば、米国特許第５，４４１，６８５Ａ号明細書より周知である。米国特許第５，４４１，６８５Ａ号明細書には、熱可塑性エラストマーを基体とする本体部と低摩擦性および耐摩耗性を有する被覆とを備え、この本体部および被覆が共押出しされている、窓のシール材である物品が開示されている。このような窓シール材の欠点は、ダイの閉塞、工程の逆転（ｕｐｓｅｔｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓ）、原料汚染等の多くの技術的な理由から、本体部と一緒に共押出しされた被覆が、表面被覆を予定していた範囲全体に行きわたらずに存在する場合が多いことにある。これは、相手先ブランド製品製造業者（ＯＥＭ）において重大な問題を引き起こす、部品の耐摩耗性不足、高い摩擦、滑雪氷性（ｆｒｅｅｚｅｒｅｌｅａｓｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ）の低下、不均一な表面光沢といった機能的性能不足を引き起こす可能性がある。しかしながら、従来技術では、本体部が未被覆部分を有するかどうかを共押出工程中にオンラインで検出することは非常に困難であるかまたは不可能であることがわかっている。これに替わる品質管理（ＱＣ）手順として、共押出しされた部品の一部を少し採取して、被覆の厚さを目視または光学顕微鏡下で確認している。この工程は退屈なものであり、また、このＱＣ検査は一定の頻度でしか行われないうえに製造された部品のうちのごく少数しか検査できないことから、信頼性も低い。定例的なＱＣ検査によって問題が発見されるまでに、表面の一部の範囲が被覆されずに製造設備がかなり長時間運転される可能性も高い。

本発明の目的は、ポリマー基材および共押出しされたポリマー被覆を備えた物品であって、ポリマー基材の未被覆部分を識別することが可能な物品を提供することにある。

この目的は、蛍光増白剤（ｏｐｔｉｃａｌｂｒｉｇｈｔｅｎｅｒ）を含む被覆によって達成される。

驚くべきことに、蛍光増白剤を用いることによって、共押出しされたポリマー被覆を備えたポリマー基材上の未被覆部分が識別できることがわかった。かなり暗い条件下においては、被覆層が欠けている範囲または領域は暗いままである一方で、被覆された領域はブラックライトまたはＵＶ光下で青い蛍光を発する。蛍光増白剤が暗色の被覆上で機能することはさらに驚くべきことであり、特に、蛍光増白剤が黒色の被覆上でも機能することはそれ以上に驚くべきことである。このことにより、ポリマー基材上に共押出しされた非常に薄い被覆を検知することが可能になる。このことは、被覆の存在または局所的な欠如を連続的に監視するインライン検出システムを押出工程の一部として実施することができるので、重要な利点である。このようにして、被覆の局所的な欠如に関する品質問題を即座に検出または把握することが可能になり、それによって、ＯＥＭにおける上述した問題が回避される。蛍光増白剤の使用量を固定するという条件下においては、被覆上で蛍光の発光を測定することによってポリマー被覆の厚みを概算することも原則として可能である。

本発明による蛍光増白剤は、好ましくは蛍光剤であり、これは、基材に適用される無色から薄い色の有機化合物であり、紫外光を吸収して吸収したエネルギーのほとんどを可視光スペクトルの青色領域に再放出することによって明るい外観を呈するものである。蛍光増白剤は、蛍光増白剤（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｂｒｉｇｈｔｅｎｉｎｇａｇｅｎｔ）または蛍光増白剤（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｗｈｉｔｅｎｉｎｇａｇｅｎｔ）としても定義されている。蛍光増白剤は、例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（ＣｉｂａＳｐｅｃｉａｌｔｙＣｈｅｍｉｃａｌｓ）から市販されており、ユビテックス（Ｕｖｉｔｅｘ）（商標）およびチノパール（Ｔｉｎｏｐａｌ）（商標）という名称で知られている。蛍光増白剤は、ポリマー被覆中に、ポリマー被覆の総重量に対し例えば５０ｐｐｍ〜５０００ｐｐｍの量で存在する。好ましくは、これは、ポリマー被覆の総重量に対し１００ｐｐｍ〜２５００ｐｐｍの量で、より好ましくは２００ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍの量で存在する。

本発明による被覆は、少なくとも１種のポリマー（例えば、熱可塑性物質、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、またはこれらのポリマーの混合物から選択される）を含む。

熱可塑性物質の例としては、ポリウレタン、ポリスチレンおよびその誘導体、ポリイミド、ポリアミド、ポリフェニレンエーテル、ポリカーボネート、スチレンアクリロニトリル共重合体、ポリオキシメチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンオキシド、フルオロポリマー、またはポリオレフィン（ポリエチレンまたはポリプロピレン等）が挙げられる。

スチレン系熱可塑性エラストマーの例としては、例えば、１種または２種の末端ポリマーブロック（例えば、ポリスチレンまたはポリ−アルファ−メチルスチレン）および少なくとも１種のエラストマー性ポリマーの非末端ブロック（例えば、ポリブタジエンまたはポリイソプレン）を有するブロック共重合体または三元共重合体が挙げられる。この種のブロック共重合体の典型的な例は、一般形態がポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレン（ＳＢＳ）、ポリスチレン−ポリ（エチレン／プロピレン）（ＳＥＰ）、ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレン（ＳＩＰＳ）、ポリ−アルファ−メチルスチレン−ポリブタジエン−ポリ−アルファ−メチルスチレン、ポリスチレン−エチレン−プロピレン−ポリスチレン（ＳＥＰＳ）、ポリスチレン−ポリ（エチレン／ブチレン）−ポリスチレン（ＳＥＢＳ）、ポリスチレン−ポリ（エチレン／エチレン／プロピレン）−ｂ−ポリスチレン（ＳＥＥＰＳ）であるもの、または株式会社クラレ（ＫｕｒａｒａｙＣｏ．，Ｌｔｄ）からセプトン（Ｓｅｐｔｏｎ）Ｖの商品名で製造されている架橋性スチレン系ブロック共重合体である。これらのスチレンブロック共重合体は、クラトン・ポリマーズ有限責任会社（ＫｒａｔｏｎＰｏｌｙｍｅｒｓＬＬＣ）からクラトン（ＫＲＡＴＯＮ）の商品名で、また株式会社クラレからセプトンの商品名で市販されている。スチレン系熱可塑性エラストマーは、ＳＥＰ、ＳＢＳ、ＳＩＰＳ、ＳＥＰＳ、ＳＥＥＰＳ、またはＳＥＢＳとエチレンまたはプロピレン単独または共重合体等のポリオレフィンとの混合物も含んでいてもよい。好ましくは、ポリプロピレンの単独または共重合体が用いられる。

オレフィン系熱可塑性エラストマーの例としては、少なくとも１種のポリオレフィンおよび少なくとも１種のエラストマーを含む熱可塑性エラストマーまたは少なくとも１種のポリオレフィンおよび少なくとも１種のエラストマーを含む動的加硫された熱可塑性エラストマー（熱可塑性加硫物またはＴＰＶとも称される）が挙げられる。市販のＴＰＶの例としては、サーリンク（Ｓａｒｌｉｎｋ）、Ｋｅｌｐｒｏｘ、サントプレン（Ｓａｎｔｏｐｒｅｎｅ）、バイラム（Ｖｙｒａｍ）、Ｎｅｘｐｒｅｎｅ、Ｔｒｅｘｐｒｅｎｅ、Ｔｒｅｘｌｉｎｋ、Ｉｎｖｉｓｉｏｎ等の商品名の低または非架橋型ＴＰＯが挙げられる。これらのオレフィン系熱可塑性エラストマーを以下に完全に開示する。

２種の異なる融点を有する２種のポリマーまたは２種の異なる分子量を有する同種のポリマーを含むポリマー被覆も可能である。この場合、高融点または高分子量のナイロン、ウレタン、ポリオレフィン、ポリスチレン等のポリマーの粉末または粒子が、低融点またはより低い分子量のナイロン、ウレタン、ポリオレフィン、ポリスチレン等のポリマーと混合される。その例としては、超高分子量ポリエチレンを高密度ポリエチレンと混合したものを含むポリマー被覆が挙げられる。

この被覆は、可塑剤、充填剤、および造核剤からなる群から選択される添加剤または潤滑剤をさらに含んでいてもよい。好適な可塑剤は、従来のパラフィン系、ナフテン系、およびアロマチック系プロセスオイルである。好適な充填剤および／または造核剤としては、ケイ酸カルシウム、クレー、カオリン、タルク、シリカ、珪藻土、雲母粉末、硫酸バリウム、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、塩基性炭酸マグネシウム、ガラス繊維、炭素繊維、ナノクレー、ナノ粒子、ナノチューブが挙げられる。ただし充填剤は、ポリマー被覆の硬さにも摩擦係数にも悪影響を与えない十分に低い量で使用される。使用してもよい好ましいシリカは、微粉シリカ、ヒュームドシリカ、「ホワイトカーボン」と呼ばれる乾式法ホワイトカーボン、湿式法ホワイトカーボン、および合成ケイ酸塩型ホワイトカーボンである。好ましくは、このシリカまたは他の任意の充填剤は、硬さにも摩擦係数にも悪影響を与えない十分に低い量で使用される。好適な無機潤滑剤は、二硫化モリブデンおよびグラファイトであり、有機潤滑剤としては、高級脂肪酸（ステアロアミド、オキシステアロアミド、オレイルアミド、エルシルアミド、ラウリルアミド、パルミチルアミド等）、メチロールアミド、フルオロポリマー添加剤、フルオロポリマー固体粒子（ＰＴＦＥ粒子）、液体または固体形態にあるシリコーン添加剤、中および高分子量シロキサン粒子、パラフィンワックス、ならびにオレフィンワックス（ポリエチレンワックスおよびポリプロピレンワックス等）が挙げられる。

蛍光増白剤を含む被覆は、例えば、ポリマーおよび蛍光増白剤を従来の混合装置、例えば、ロールミル、バンバリーミキサー、ブラベンダーミキサー、連続混合機、例えば、単軸押出機、二軸押出機、Ｆｅｒｒｏ連続混合機（ＦＣＭ）、ブスニーダ（ＢｕｓｓＫｎｅａｄｅｒ）で溶融ブレンドすることによって製造される。ペレットまたは粉末形態のポリマーと、液体、ペレット、または粉末形態の蛍光増白剤とを、別々の供給機または液体注入器を用いて混合機に添加してもよい。液体または粉末形態にある蛍光増白剤は、添加が容易になるように、ポリマーと溶融ブレンドする前に充填剤等の粉末担体と予めブレンドしておいてもよい。ポリマーが粉末形態にある場合は、溶融混合を行う前にブレンダー（例えば、リボンブレンダー、ミキサコミキサー（Ｍｉｘａｃｏｍｉｘｅｒ）、ヘンシェルミキサー、セメント練り混ぜ機）内で蛍光増白剤と直接ブレンドしてもよい。ポリマーがペレット形態にある場合は、まずブレンダー内において少量の油または可塑剤で均一に覆ってもよく、その後、油で覆われたペレットをさらに粉末形態の蛍光増白剤と混合するかまたはこれで覆ってもよい。結果として得られた混合物を１つの供給機を用いて溶融混合機に添加してもよい。溶融混合ステップを経ることなくこれをポリマー被覆として用いて、共押出しされた部品または形材を作製してもよい。

別法として、蛍光増白剤を濃縮物形態にしてポリマーと共に別々の供給機から直接押出機に添加するかまたは「塩コショウ（ｓａｌｔａｎｄｐｅｐｐｅｒ）」のようにドライブレンドを行った後に押出機に添加することにより、共押出しされた部品または形材を製造してもよい。蛍光増白剤濃縮物の担体は、ポリマー被覆の主要部分を構成するポリマーと同一であっても異なっていてもよい。

蛍光増白剤は、液体形態で存在してもよい。ポリマーペレットまたは粉末を、溶融混合を行う前かまたは直接共押出しを行って共押出しされた部品もしくは形材を作製する前に液体蛍光増白剤と混合してもよい。

本発明による被覆は、例えば、厚みが７００マイクロメートル未満、好ましくは、厚みは５〜５００マイクロメートルである。より好ましくは、厚みは１０〜２００マイクロメートルである。最も好ましくは、厚みは２０〜８０マイクロメートルである。

好ましくは、共押出しされたポリマー被覆およびポリマー基材はいずれも暗色であり、より好ましくは、共押出しされたポリマー被覆およびポリマー基材はいずれも黒色であり、最も好ましくは、共押出しされたポリマー被覆およびポリマー基材はいずれもほぼ同色である。暗色とは、ＣＩＥＬＡＢＬ^＊値が４５未満、より好ましくは、ＣＩＥＬＡＢＬ^＊値が４０未満、よりさらに好ましくは、ＣＩＥＬＡＢＬ^＊値が３５未満、よりさらに好ましくは、ＣＩＥＬＡＢＬ^＊値が３０未満、特に、ＣＩＥＬＡＢＬ^＊値が２５未満、その中でも特に、ＣＩＥＬＡＢＬ^＊値が２０未満であることを意味する。ＣＩＥＬＡＢＬ^＊値は、１という低さであってもよいが、例えば、少なくとも５または少なくとも１０または少なくとも１５であってもよい。黒色とは、ＣＩＥＬＡＢＬ^＊値が３５未満、好ましくは３０未満、より好ましくは２５未満であり、ＣＩＥＬＡＢａ^＊値が−４〜＋４、好ましくは−２〜＋２であり、ＣＩＥＬＡＢｂ^＊値が−４〜＋４、好ましくは−２〜＋２であることを意味する。

本発明の構造の範囲においては、ＣＩＥＬＡＢＬ^＊値、ＣＩＥＬＡＢａ^＊値、またはＣＩＥＬＡＢｂ^＊値はそれぞれ、ＣＩＥＬＡＢ色度座標を用いたＩＳＯ７７２４−１９８４標準に従いＢＹＫガードナー（Ｇａｒｄｎｅｒ）のカラーガイド装置を用いて測定されたＣＩＥＬＡＢＬ^＊値、ＣＩＥＬＡＢａ^＊値、またはＣＩＥＬＡＢｂ^＊値を意味する。この測定は、２３＋／−２℃、相対湿度５０＋／−５％、標準の光Ｄ−６５下、１０度視野、正反射光を含む球体で実施すべきである。測色試料は、押出しまたは共押出しによって調製すべきである。

本発明によるポリマー基材は、例えば、ポリマーまたはポリマーのブレンド物（例えば、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、または熱硬化性ゴム）を含む。

スチレン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、本明細書において上に開示したものが挙げられる。

熱硬化性ゴムの例としては、ポリブタジエン、ＥＰ（Ｄ）Ｍ、スチレンブタジエン、イソプレン、ｔｒａｎｓ−イソプレン、アクリロニトリルゴム、ハロゲン化ゴム（臭化または塩化イソブチレン−イソプレン共重合体ゴム等）、ウレタンゴム、エピクロロヒドリン三元共重合体ゴム、ポリクロロプレン、ブタジエンスチレンビニルピリジンゴム、および天然ゴム、またはこれらの混合物が挙げられる。好ましくは、ＥＰ（Ｄ）Ｍが使用される。

オレフィン系熱可塑性エラストマーは、例えば、少なくとも１種のポリオレフィンおよび少なくとも１種のエラストマーを含む熱可塑性エラストマーまたは少なくとも１種のポリオレフィンおよび少なくとも１種のエラストマーを含む動的架橋されていてもよい熱可塑性エラストマーであり、以下、これをＴＰＯまたは熱可塑性加硫物もしくはＴＰＶ（加硫されている場合）と称する。

ポリオレフィンの例としては、エチレンもしくはプロピレンの単独重合体、エチレンとプロピレンとの共重合体、エチレンと４〜２０個の炭素原子を有するアルファ−オレフィンコモノマーとの共重合体、またはプロピレンと４〜２０個の炭素原子を有するアルファ−オレフィンコモノマーとの共重合体が挙げられる。共重合体の場合、上記共重合体中のプロピレン含有量は、好ましくは、少なくとも７５重量％である。ポリオレフィンの単独および共重合体は、チーグラー−ナッタ（Ｚｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ）触媒、メタロセン触媒、または他のシングルサイト触媒を用いて調製してもよい。好ましくは、ポリオレフィンとして、ポリプロピレン、ポリエチレン、またはこれらの混合物が使用される。より好ましくは、ポリプロピレンがポリオレフィンとして使用される。ポリプロピレンは、直鎖または分岐鎖であってもよい。好ましくは、直鎖ポリプロピレンが使用される。ポリプロピレンのメルトフローレート（ＭＦＲ）は、好ましくは、０．１〜１００、より好ましくは、０．１〜５０、よりさらに好ましくは、０．３〜２０（ＩＳＯ標準１１３３（２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）に準拠）である。

ポリオレフィンの量は、例えば、熱可塑性エラストマーの総重量に対し７５重量％未満である。好ましくは、ポリオレフィンの量は、熱可塑性エラストマーの総重量に対し、１〜６５重量％、より好ましくは、５〜５５重量％である。

オレフィン系熱可塑性エラストマーに好適なエラストマーとしては、例えば、エチレン−プロピレン共重合体（以下、ＥＰＭと称する）、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（以下、ＥＰＤＭと称する）、スチレン−ブタジエン−スチレンゴム（ＳＢＳ）、ニトリルブタジエンゴム、イソブテン−イソプレンゴム、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、ブチルゴム、イソブチレン−ｐ−メチルスチレン共重合体、または臭化イソブチレン−ｐ−メチルスチレン共重合体、天然ゴム、またはこれらのブレンド物が挙げられる。好ましくは、エラストマーとして、ＥＰＤＭまたはＥＰＭが使用される。最も好ましくは、ＥＰＤＭがエラストマーとして使用される。ＥＰＤＭは、好ましくは、エチレンモノマー単位を４０〜８０重量部と、アルファ−オレフィン由来のモノマー単位を５８〜１８重量部と、非共役ジエン由来のモノマー単位を２〜１２重量部とを含み、エチレンモノマー単位、アルファ−オレフィン、および非共役ジエンの総重量は１００である。アルファ−オレフィンとしては、好ましくは、プロピレンが使用される。非共役ジエンとしては、好ましくは、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）、５−エチリデン−２−ノルボルネン（ＥＮＢ）、ビニルノルボルネン（ＶＮＢ）、またはこれらの混合物が使用される。

加硫された熱可塑性エラストマーにおいては、エラストマーは、硫黄、含硫黄化合物、金属酸化物、マレイミド、フェノール樹脂、過酸化物等の硬化剤の存在下に動的加硫されている。これらの硬化剤は従来技術より周知であり、例えば、米国特許第５，１００，９４７Ａ号明細書に記載されている。硬化剤としてシロキサン化合物を使用することも可能であり、シロキサン化合物の例としては、ヒドロシランまたはビニルアルコキシシランが挙げられる。好適な過酸化物の例としては、有機過酸化物、例えば、過酸化ジクミル、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシド、２，５−ジメチル−（２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、１，３−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−２，３，５−トリメチルシクロヘキサン、過酸化ベンゾイル、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、過酸化ジアセチル、過酸化ラウロイル、ｔｅｒｔ−ブチルクミルパーオキシドが挙げられる。

硬化剤の量は、好ましくは、熱可塑性エラストマーの総重量に対し、０．０２〜５重量％、より好ましくは、０．０５〜２重量％である。エラストマーを加硫する際には共架橋剤も使用してもよい。好適な共架橋剤の例としては、ジビニルベンゼン、硫黄、ｐ−キノンジオキシム（ｐ−ｑｕｉｎｏｎｄｉｏｘｉｍｅ）、ニトロベンゼン、ジフェニルグアニジン、トリアリールシアヌレート、トリメチロールプロパン−Ｎ，Ｎ−ｍ−フェニレンジマレイミド、エチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレンジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、アリールメタクリレート、酪酸ビニル、およびステアリン酸ビニルが挙げられる。共架橋剤の量は、好ましくは、熱可塑性エラストマー組成物の総重量の０〜２．００重量％である。

エラストマーの加硫度は、ゲル分率という観点で表すことができる。ゲル分率とは、エラストマーの有機溶媒中に試料を浸漬した際の不溶なエラストマーの量とエラストマーの総量（重量）との比率である。ゲル分率の測定方法は、米国特許第５，１００，９４７号明細書に記載されている。本明細書においては、エラストマーの有機溶媒中に試料を室温下で４８時間浸漬する。浸漬前の試料およびその残留物の両方を秤量すれば、熱可塑性エラストマー組成物の全成分の相対量に関する知識に基づき、不溶なエラストマーおよびエラストマー全体の量を算出することができる。動的加硫された熱可塑性エラストマー中のエラストマーは、例えば、少なくとも一部が加硫されており、例えば、ゲル分率が６０〜１００％である。好ましくは、エラストマーは、ゲル分率が７０％を超えるまで加硫されている。より好ましくは、ゲル分率は９０％を超える。よりさらに好ましくは、エラストマーは、ゲル分率が少なくとも９５％になるまで加硫されている。

熱可塑性エラストマーまたは動的加硫された熱可塑性エラストマーは、ポリオレフィン、エラストマー、および場合により当業者に慣用されている添加剤を、溶融混合および混練することによって調製してもよい。溶融混合および混練は、従来の混合装置、例えばロールミル、バンバリーミキサー、ブラベンダーミキサー、連続混合機（例えば、単軸押出機、二軸押出機等）で実施してもよい。好ましくは、溶融混合は、二軸押出機で実施される。ポリオレフィン、エラストマー、および場合により添加剤を適切に分散させた後、硬化剤を添加することによって動的加硫を開始させる。熱可塑性エラストマーまたは動的加硫された熱可塑性エラストマーは、ポリオレフィン、エラストマー、および場合により添加剤を溶融混合することによって１段階で調製してもよい。１段階とは、ポリオレフィン、エラストマー、硬化剤、および場合により他の添加剤が供給機によって連続混合機に一度に供給されることを意味する。しかしながら、ポリオレフィンは、一部を加硫の前および一部を加硫の後に添加してもよい。油は、例えば、加硫の前、途中、または後に添加してもよい。しかしながら、油を、一部を加硫の前および一部を加硫の後に添加してもよい。動的加硫された熱可塑性エラストマーは、例えば、硬度がショアＡ３０〜ショアＤ６０である。好ましくは、硬度は、ショアＡ４０〜ショアＤ５０である。より好ましくは、硬度は、ショアＡ６０〜ショアＤ４０である。

ポリマー基材は、例えば、ウエザーストリップ、シート、フォイル、またはチューブの本体部に関連するものである。

さらに本発明は、この物品の、包装、自動車のシール構造（ｓｅａｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍ）用途、医療用途、建築および建設、ならびにワイヤーおよびケーブルにおける使用に関する。自動車シール構造用途の例としては、自動車の窓シール、ドアシール、サンルーフシール、ボンネットシール、トランクシール等が挙げられる。医療用途の例としては、サージカルドレープ、フィルム、またはフォイルが挙げられる。建築および建設における用途の例としては、窓およびドアシールが挙げられる。

好ましくは、本発明による物品は、ポリマーを基体とする本体部および共押出しされたポリマー被覆を備え、この被覆が蛍光増白剤を含む、ウエザーストリップに関する。本体部は、本明細書においてポリマー基材に関し上述したものと同じポリマーまたはポリマー混合物を含んでいてもよい。好ましくは、オレフィン系熱可塑性エラストマーが使用される。共押出しされた被覆は、本明細書において上述したものと同じポリマーまたはポリマーおよび添加剤の混合物を含んでいてもよい。好ましくは、共押出しされた被覆は、ポリエチレンおよびポリプロピレン等のポリオレフィンを含む。蛍光増白剤とは、本明細書において上述されたものと説明される。好ましくは、蛍光増白剤として、チバ・スペシャルティ・ケミカルズからのユビテックスＯＢが使用される。蛍光増白剤は、例えば、ポリマー被覆の総重量に対し５０ｐｐｍ〜５０００ｐｐｍの量で存在する。好ましくは、これは、ポリマー被覆の総重量に対し１００ｐｐｍ〜２５００ｐｐｍの量、より好ましくは、２００ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍの量で存在する。ウエザーストリップは、金属強化材、充填ポリオレフィン強化材、例えば、ガラス繊維充填ポリプロピレン、タルクまたは雲母充填ポリプロピレンも含んでいてもよい。

好ましい実施形態においては、ウエザーストリップの本体部は、押出し可能な第１ＴＰＶによって得られ、特定の用途に応じて、ショアＡ３０〜ショアＤ８０の幅広い範囲の硬度を有していてもよい。ベルトラインストリップまたは窓枠ゴム（ｃｈａｎｎｅｌｆｏｒｔｈｅｇｌａｓｓｏｆａｗｉｎｄｏｗ）の本体部は比較的軟らかく、好ましくは、ショアＡ５０〜ショアＤ３５の範囲にある。共押出しされた被覆は、第２ＴＰＶの層によって得られ、この第２ＴＰＶは、本体に使用された第１ＴＰＶと同一であっても異なっていてもよく、蛍光増白剤も含んでいる。溶融ブレンドされたＴＰＶ（第１または第２ＴＰＶのいずれであっても）における好ましいポリオレフィンは、ポリプロピレンまたはポリエチレンまたは両方の混合物である。好ましいエラストマーは、エチレン−プロピレン−非共役ジエン（ＥＰＤＭ）ゴム、スチレン系ブロック共重合体、およびブチルゴムの群から選択される。他の成分は、おそらく、粘度調整剤として機能するプロセスオイルまたはエステル、充填剤、着色剤、硬化剤、酸化防止剤、および他の成分であろう。必須成分は、ポリオレフィン、エラストマー、およびプロセスオイルであり、他の成分は、特定の意図された用途または目的に対する具体的な要件を満たすように選択される。必須成分の好ましい範囲は、配合されたＴＰＶ１００重量部を基準として、ポリオレフィン１〜６５重量部、エラストマー１０〜６０重量部、およびプロセスオイル０〜６０重量部である。ウエザーストリップの本体だけでなく、被覆中においても、融点が１３０℃〜１８０℃の範囲にあるＴＰＶが重量の大部分を占める量で存在する。第１および第２ＴＰＶは、最も好ましくは、サーリンク（登録商標）の商標で市販されているオレフィン系熱可塑性エラストマーから選択される。ウエザーストリップの本体部用第１ＴＰＶの硬度は、好ましくはショアＤ４０未満であり、被覆用第２ＴＰＶの硬度は、ショアＤ７０未満である。

さらに本発明は、ポリマー基材および共押出しされたポリマー被覆を備えた物品の製造方法または少なくとも１種のポリマーを基体とする本体部および共押出しによるかもしくはクロスヘッド押出しによって共押出しされたポリマー被覆を備えたウエザーストリップに関する。共押出しまたはクロスヘッド押出しは、（ｉ）１種または複数種の第１ポリマーを第１バレル内で溶融ブレンドすることによって第１ポリマー溶融物を形成する工程段階と、（ｉｉ）この第１ポリマー溶融物を好適な押出条件下で予め定められた横断面を有する第１押出ダイを通して押出成形することによってポリマー基材またはウエザーストリップの本体部を形成する工程段階と、（ｉｉｉ）１種または複数種の第２ポリマー（第１と同一であるかまたは異なっているが、蛍光増白剤を含む）を第２バレル内で溶融ブレンドすることによって第２ポリマー溶融物を形成する工程段階と、（ｉｖ）この第２ポリマー溶融物を好適な押出条件下において第１押出ダイを通して（共押出し）または予め定められた横断面を有する第２押出ダイを通して（クロスヘッド押出し）押出成形することによって被覆を形成する工程段階と、（ｖ）被覆と一体的に接合された本体部を有する物品またはウエザーストリップを回収する工程段階と、を含む。

さらに本発明は、本発明による物品の、自動車用途、より具体的には、自動車のシール構造における、例えば、自動車のドアシール、トランクシール、サンルーフシール、および窓シールとしての使用に関する。

本発明は、以下の非限定的な実施例および比較試験によって明らかになるであろう。

これらの試験のための原料を以下の表１に列挙する。

［試験１］
ガロンサイズの密閉可能なビニール袋で、まずリュブマーＴＭ−８０Ｂを９９．４５重量％と鉱物油ＦＨＲＵｌｔｒａ１１９９を０．５０重量％とを混合した。次いで、ユビテックスＯＢを５００ｐｐｍ（０．０５重量％）をＴＭ−８０Ｂ／鉱物油ブレンド物に加え、袋を何度も逆さにしながら３分間混合した。

結果として得られたブレンド物を、直径１９ｍｍ、Ｌ／Ｄ比２８／１の汎用スクリューを有する単軸押出機を備えたハーケブフラー・レオコード・システム（ＨａａｋｅＢｕｃｈｌｅｒＲｈｅｏｃｏｒｄｓｙｓｔｅｍ）４０を用いて、幅５０ｍｍ、厚さ３ｍｍの平坦な帯状体に押出成形した。

試料片について蛍光増白剤の存在を観察するため、暗室で蛍光ブラックライトを使用した。

［試験２］
ガロンサイズの密閉可能なビニール袋で、ＴＭ−８０Ｂを９９．００重量％と鉱物油ＦＨＲＵｌｔｒａ１１９９を０．５０重量％とを混合した。ユビテックスＯＢを５０００ｐｐｍ（０．５重量％）をＴＭ−８０Ｂ／鉱物油ブレンド物に加え、袋を何度も逆さにしながら３分間混合した。

結果として得られたブレンド物を、試験１に記載したハーケブフラー・レオコード・システム４０を用いて、幅５０ｍｍ、厚さ３ｍｍの平坦な帯状体に押出成形した。

ユビテックスＯＢを５００ｐｐｍおよび５０００ｐｐｍを含む試験１および２の押出成形された帯状体は、ブラックライト条件下において青みがかった蛍光を発した。５０００ｐｐｍの方が５００ｐｐｍの試料よりも発光強度が高かったが、いずれも暗い環境下で容易に認められた。

［試験３］
先端に撹拌部品を備えた電気ドリルを取り付けた５ガロンの大型バケツを用いてＴＭ−８０ＢおよびユビテックスＯＢを手動でブレンドすることにより、ＴＭ−８０Ｂを９７重量％およびユビテックスＯＢを２．５重量％および鉱物油を０．５重量％からなるユビテックスＯＢ濃縮物を作製した。

まずＴＭ−８０Ｂペレットに鉱物油を注いだ。湿潤したペレットを撹拌ドリルを用いてブレンドした後、ユビテックスＯＢ粉末を添加した。ペレット全体が粉末で均一に覆われたことがはっきりと認められるまで撹拌ドリルを用いてブレンド物をさらに１０分間混合した。

次いで、ストランドペレタイザーを備えた２５ｍｍのベルストルフ（Ｂｅｒｓｔｏｒｆｆ）同方向回転噛合い型二軸押出機（４４Ｌ／Ｄ）を用いて、ＴＭ−８０ＢとユビテックスＯＢ濃縮物を４および２重量％とを溶融混合することによって２種類の被覆用化合物を調製した。押出機のバレル温度を２３２℃に設定した。これらの２種の被覆用化合物は、それぞれユビテックスＯＢを１０００ｐｐｍおよび５００ｐｐｍ含んでいた。

次いで、ポリマー基材としてのサーリンク５７６５Ｂ４を３８．１ｍｍのＫｉｌｌｉｏｎ単軸押出機を通し、被覆用化合物を３１．８ｍｍのＫｉｌｌｉｏｎ単軸押出機を通して２種類の共押出運転を実施した。被覆の厚みは５０マイクロメートルであった。３８．１ｍｍのＫｉｌｌｉｏｎ単軸押出機にはｍａｄｄｏｘミキシングヘッドを有する３２対１Ｌ／Ｄバリアスクリューを取り付けるとともに、３１．８ｍｍのＫｉｌｌｉｏｎ単軸押出機にはｍａｄｄｏｘミキシングヘッドを有する２４対１Ｌ／Ｄバリアスクリューを取り付けた。

共押出運転が進行している間、実験室の照明を消し、ダイ出口にブラック蛍光ライトを載置して、ユビテックスＯＢが実際に蛍光を発するかどうか、そして被覆が基材全体にわたって存在するかどうかを確認するために使用した。

被覆およびサーリンク５７６５Ｂ４基材を有する共押出しされた帯状体は、ユビテックスＯＢの添加量が５００ｐｐｍおよびユビテックスＯＢの添加量が１０００ｐｐｍで蛍光を発した。蛍光の程度は添加量が１０００ｐｐｍの方が強かった。上層被覆を有しない範囲はブラックＵＶライトの下ではまったく蛍光を発光しなかった。

［試験４］
ユビテックスＯＢ濃縮物を、以下に説明するストランドペレタイザーを備えた２５ｍｍのベルストルフ同方向回転噛合い型二軸押出機（４４Ｌ／Ｄ）を用いて調製した。

まず、セメント練り混ぜ機内でＴＭ−８０Ｂを９７重量％と鉱物油０．５重量％とを５分間ブレンドすることにより、ＴＭ−８０Ｂペレットが油で確実に均一に覆われるようにした。次いで、ユビテックスＯＢ粉末の２．５重量％を、油で覆われたＴＭ−８０Ｂペレットに加えた。上述の成分を含む混合物をさらに１０分間混合することにより、ペレット全体がユビテックスＯＢ粉末で確実に均一に覆われるようにした。

結果として得られた混合物を、２５ｍｍのベルストルフ二軸押出機内で、３００ｒｐｍ、処理量６．８ｋｇ／時で溶融ブレンドした。溶融温度は約２４２℃とした。溶融ブレンドによって調製されたユビテックスＯＢ濃縮物は、ペレットの大きさが均一であり、ブラックＵＶライト下で均一かつ強力な蛍光を発光した。

ポリマー基材としてサーリンク５７６５Ｂ４を用いて３８．１ｍｍのＫｉｌｌｉｏｎ単軸押出機を通し、ポリマー被覆を３１．８ｍｍのＫｉｌｌｉｏｎ単軸押出機を通して共押出しする試験を実施した。被覆の厚みは５０マイクロメートルであった。３８．１ｍｍＫｉｌｌｉｏｎ単軸押出機にｍａｄｄｏｘミキシングヘッドを備えた３２対１Ｌ／Ｄバリアスクリューを取り付けるとともに、３１．８ｍｍＫｉｌｌｉｏｎ単軸押出機にはｍａｄｄｏｘミキシングヘッドを有する２４対１Ｌ／Ｄバリアスクリューを取り付けた。溶融ブレンドされたユビテックスＯＢ濃縮物を２および４重量％とＴＭ−８０Ｂとをセメント練り混ぜ機内で塩コショウのようにブレンドすることにより被覆用化合物を調製した後、共押出工程に付した。

共押出しされた帯状体の被覆は均一であり、ブラックＵＶライト下において均一に蛍光を発光することがわかった。ユビテックス添加量が５００ｐｐｍの被覆よりもユビテックス添加量が１０００ｐｐｍの被覆の方が発光が強いことがわかった。被覆を有しない範囲は同じブラックＵＶライトの下でもまったく蛍光を発光しないことがわかった。

Claims

ポリマー基材および共押出しされたポリマー被覆を備えた物品であって、前記ポリマー基材および前記共押出しされた被覆の色が、４５未満のＣＩＥＬＡＢＬ^＊値を有し、前記被覆が蛍光増白剤を含む、物品。
前記ポリマー基材および前記共押出しされた被覆の色が、３５未満のＣＩＥＬＡＢＬ^＊値、−４〜＋４のＣＩＥＬＡＢａ^＊値、および−４〜４のＣＩＥＬＡＢｂ^＊値を有する、請求項１に記載の物品。
前記基材が、熱硬化性ゴム、スチレン系熱可塑性エラストマー、またはオレフィン系熱可塑性エラストマーから選択されるポリマーを含む、請求項１または請求項２に記載の物品。
前記オレフィン系熱可塑性エラストマーが動的加硫されている、請求項３に記載の物品。
前記被覆の厚みが５〜５００マイクロメートルである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の物品。
前記蛍光増白剤が蛍光剤である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の物品。
前記増白剤が、前記ポリマー被覆の総重量に対し５０ｐｐｍ〜５０００ｐｐｍの量で存在する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の物品。
前記物品がウエザーストリップである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の物品。
請求項１〜８のいずれか一項に記載の物品の、自動車用途、建築および建設、医療用途、包装、消費者用途、ならびにワイヤーおよびケーブル用途における使用。
請求項１〜８のいずれか一項に記載の物品の、自動車のシール構造における使用。
前記ポリマー被覆を前記ポリマー基材上に共押出しするかまたはクロスヘッド押出しすることによる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の物品の製造方法。