JP3583216B2

JP3583216B2 - 表皮部材用ポリオレフィン樹脂組成物及びその積層物

Info

Publication number: JP3583216B2
Application number: JP34609495A
Authority: JP
Inventors: 遠藤久文; 釜野静雄
Original assignee: アドバンスドエラストマーシステムズ，エル．ピー．
Priority date: 1995-12-11
Filing date: 1995-12-11
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2015-12-11
Also published as: JPH09176408A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高滑性を有する表皮部材用ポリオレフィン樹脂組成物に関し、更に詳しくは、完全又は部分架橋されたオレフィン系熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリオレフィン樹脂、可塑剤及び充填剤から成るオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物に、脂肪酸アミド及び、ポリオレフィン樹脂又はオルガノポリシロキサン又は、ポリオレフィン樹脂並びにオルガノポリシロキサン及び、任意にシリカを配合して成る、表皮部材用ポリオレフィン樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー材料は、近年その軽量性、環境安全性等の特徴を生かし、広範囲な用途に使用されてきている。特に、自動車用部品については、用途が拡大しているが、とりわけ自動車の窓ガラス、ドア周辺に使用されているウエザーストリップ部材への適用が検討されている。このウエザーストリップ部材は、ドアのサッシュ部あるいは車体開口部のフランジ等に装着され、窓ガラス、ドアパネル面と接触させ、室内への風雨の侵入、音の侵入を防ぐ目的で用いられる部品であり、従来から、ゴムあるいは軟質ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）が使用されている。これらのウエザーストリップ部材は、風雨、音の侵入を防ぐ為に、ガラスあるいはパネルとの密着性が要求されると同時に、その接触部ではスムーズな移動（開閉）が行なえる様、摩擦抵抗が出来る限り小さいことが要求される。しかし、従来のゴムあるいは、軟質ＰＶＣは、摩擦抵抗が大きく、それのみでこの要求を満たすことは出来ない。
【０００３】
従って、ガラスあるいはパネルとの摺接面に、摩擦抵抗を少なくする為に、植毛加工を施すか、摩擦係数の低い粒子等を含有するウレタン系あるいはナイロン系の塗料を塗布して対応している。しかし、植毛加工については、植毛用の接着剤を塗布する工程と植毛設備が必要となりコストアップになると同時に、特に湿潤時の摩耗が弱いという耐久性の問題がある。またウレタン系、ナイロン系の塗料を塗布する方法についても、ロールコーターあるいは、スプレー用ブース等の設備が必要であると同時に、工程が増えコストアップの原因になっている。
【０００４】
摩擦抵抗を少なくする為に、最近では、滑性の高い二硫化モリブデン等の粒子を混合したフッ素樹脂テープや超高分子量ポリエチレンのテープをガラスあるいはパネルとの摺接面に貼り合わせる方法が行われている。しかし、貼り合わせるタイミングや複雑な形状、とりわけ曲面への貼り合わせが難しく、ウエザーストリップの断面設計に自由度がない等の問題点がある。
【０００５】
又、その問題を解決する手段として、超高分子量ポリエチレン樹脂単体もしくは、その粒子を混合したポリエチレン樹脂等をウエザーストリップ本体のガラスあるいはパネルとの摺接面に共押出して薄く保護膜を形成する方法が採られている。
【０００６】
しかし、超高分子ポリエチレン自体、押出時の溶融粘度が高く、薄い膜を均一に形成するのが難しく、結果として表面が荒れた粗面になり外観性が悪くなる。また、荒れた粗面の膜厚の薄い部分が、ウエザーストリップのドア及びガラスの開閉による繰り返される変形に対して白化あるいはクラックの起点となったり又、凸凹が、ガラスあるいはパネルの摺動時に発生する音の原因となる問題点がある。
【０００７】
ウエザーストリップ以外の自動車用用途としては、サスペンション系におけるショックアブソーバーのダストカバー、ステアリング系におけるラック・アンド・ピニオンブーツ、ドライブ系における等速ジョイントブーツなどがある。これらは何れも、伸縮自在な蛇腹形状をしたものであり、その目的は外からの水、ホコリ等の侵入を防ぐものである。これらの材質は従来ゴム製であったが、近年、ウエザーストリップ同様、熱可塑性エラストマーが採用されてきている。しかし、これらブーツ類は繰り返しの伸び縮みに対する耐久性が必要であるが、縮んだ時に蛇腹部同志が、互いに密着し、且つ摩擦を受けることにより、耐摩耗性が著しく悪くなるという問題がある。これらの問題を解消する方法として、表面に耐摩耗性の良い塗料を塗布したり、材料中に潤滑油やワックスを添加する方法が採られているが、コスト高となったり、物性が低下する等の問題が残されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ウエザーストリップのガラスあるいはパネルとの摺動面における摺動性、音の発生、表面の外観性等の問題並びに等速ジョイント等にみられるブーツ類の本体同志の摩耗破壊等の問題を解決することにある。
【０００９】
【問題を解決するための手段】
本願発明者らは、上記問題を解決する為に鋭意努力した結果、本願発明のポリオレフィン樹脂組成物が、優れたウエザーストリップ表皮材並びにブーツ表皮材として使用出来ることを見出だした。
【００１０】
本発明の目的は、表皮部材用の高滑性ポリオレフィン樹脂組成物を提供することである。
【００１１】
本発明のポリオレフィン樹脂組成物は、完全又は部分架橋されたオレフィン系熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリオレフィン樹脂、可塑剤及び充填剤のブレンドから成るオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物100重量部に、脂肪酸アミド３重量部乃至５重量部及びポリオレフィン樹脂５〜100重量部又は、脂肪酸アミド0.1重量部〜５重量部とオルガノポリシロキサン0.1重量部〜10重量部又は、脂肪酸アミド0.1重量部〜５重量部、ポリオレフィン樹脂５〜100 重量部並びにオルガノポリシロキサン0.1重量部〜10重量部と、そして任意にシリカ20重量部以下を配合することにより得られる。
【００１２】
又、本発明の第２の目的は、前記ポリオレフィン樹脂組成物を、熱可塑性エラストマーから成る、ウエザーストリップのガラスとの摺接面あるいはパネルとの摺接面又は、等速ジョイント等のブーツの外表面に、多層ブロー又は共押出しあるいは貼合わせ等によって積層し、摺動性、摩耗性の向上を図ることである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明における、完全又は部分架橋されたオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン樹脂、可塑剤、充填剤から成るオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物に関しては、特公昭５８−４６１３８、特公昭５５−１８４４８、特公昭５３−２１０２１、特公昭５８−５３００５、特公昭６１−４８５３７、特公昭５８−５６５７５等により知られている。
【００１４】
具体的には、オレフィン系熱可塑性エラストマーの組成物中の完全又は部分架橋されたオレフィン系熱可塑性エラストマーとは、フェノール系加硫剤で完全又は部分架橋されたエチレン・プロピレン・ジエン共重合体ゴム、過酸化物により完全又は部分架橋されたエチレン・プロピレン・ポリエン共重合体ゴム及び過酸化物により完全又は部分架橋されたエチレン・プロピレンゴム等である。
【００１５】
適する前記熱可塑性ポリオレフィン樹脂は、高圧法または低圧法のいずれかによる１種またはそれ以上のモノオレフィンの重合から得られる結晶性の高分子量固体生成物からなる。このような樹脂の例としては例えばアイソタクチックおよびシンジオタクチックのモノオレフィン重合体樹脂があげられるが、これらの代表的なものは商業上入手し得る。適当なオレフィンの例としては例えばエチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、２−メチル−１−プロペン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、５−メチル−１−ヘキセンおよびこれらの混合物があげられる。商業上入手しうる熱可塑性ポリオレフィン樹脂、好ましくはポリエチレンまたはポリプロピレンが本発明の実施に使用されるのが有利であるが、ポリプロピレンが最も好ましい。
【００１６】
適する可塑剤は、パラフィン系、ナフテン系、芳香族系のプロセスオイルである。
【００１７】
充填剤は、例えば炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、クレー、カオリン、タルク、シリカ、ケイソウ土、雲母粉、アスベスト、アルミナ、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、二硫化モリブテン、グラファイト、ガラス繊維、ガラス球、シラスバルーン、カーボン繊維が挙げられる。
【００１８】
本願発明におけるオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物は、市販されており、その市販品として、例えばエーイーエス製のサントプレーン１２３−５０及びエーイーエス製のバイラム９１０３−５４などが挙げられる。
【００１９】
熱可塑性エラストマー組成物に対して配合されるポリオレフィン樹脂とは、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンコポリマーあるいはポリイソブチレン等のポリオレフィン樹脂の単独又はそれらの二種以上の混合物である。これらは、熱可塑性オレフィン系エラストマー組成物より剛性が高く、配合量が５重量部未満であると摺動性を改良することが出来なく、又１００重量部より多いと配合組成物の剛性が上がり、ガラスあるいはパネルとの摺動音が大きくなると同時に追従性が悪くなりシール性の不足及び、折り曲げ等の変形を受けることによる白化あるいはクラックの発生につながる問題を生じる。従って、オレフィン系熱可塑性エラストマー組成物１００重量部に対して５重量部〜１００重量部の範囲で使用されるのが好ましい。
【００２０】
本発明における脂肪酸アミドとは、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、パルミチルアミド及びベヘンアミド等の高級脂肪酸のモノアミド型、メチロールアミド、メチレンビスステアロアミド、エチレンビスステアロアミド、エチレンビスオレイルアミド及びエチレンビスラウリルアミド等の高級脂肪酸のアミド型、ステアリルオレイルアミド、Ｎ−ステアリルエルクアミド及びＮ−オレイルパルミトアミド等の複合型アミド、プラストロジン及びプラストロジンＳの商品名（藤沢薬品）として市販されている特殊脂肪酸アミドであり、単独で又は、二種以上を混合したものが使用される。これらの脂肪酸アミドの配合量は、０．１重量部未満であると摺動性、摩耗性の向上に対して効果が得られなく、又、５重量部より多いと、配合物を練る段階あるいは成形加工時にスリップが発生し、加工性が著しく悪くなる。従って、０．１重量部〜５重量部の範囲で使用され得るが、好ましい範囲は０．５重量部乃至５重量部である。
【００２１】
本発明におけるオルガノポリシロキサンとしては、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン等及び、エポキシ変性、アルキル変性、アミノ変性、カルボキシル変性、アルコール変性、フッ素変性、アルキルアラルキルポリエーテル変性、エポキシポリエーテル変性あるいはポリエーテル変性などの変性ポリシロキサン等の単独又は二種以上を混合したものが使用される。
【００２２】
オルガノポリシロキサンについても、脂肪酸アミドと同様に、配合量が０．１重量部未満であると摺動性、摩耗性の向上が顕著でなく又、１０重量部より多いと、練り加工時あるいは成形加工時にスリップが発生し、加工性が悪くなる為、０．１重量部〜１０重量部の範囲で使用され得るが、好ましい範囲は１．０重量部乃至１０重量部である。
【００２３】
本発明において任意に配合されるシリカとは、一般にホワイトカーボンと称せらる乾式法ホワイトカーボン、湿式法ホワイトカーボン、合成けい酸塩系ホワイトカーボンと煙霧状シリカである。これらは、摺動性、摩耗性を向上させると同時に加工時のスリップを防ぐ効果がある。シリカについては、２０重量部より多く配合すると、配合組成物の追従性が悪くなり、白化等の問題や、ガラス、パネルへの傷付き性の問題がある為、２０重量部以下で使用するのが好ましい。
【００２４】
本発明の組成物は、前述した成分の他に、従来用いられている安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、難燃剤、加工助剤等を必要に応じて含有するものである。
【００２５】
本発明のポリオレフィン樹脂組成物は押出成形（多重押出を含む）、射出成形（ダブルインジェクションを含む）、カレンダー成形（二層以上を含む）、ブロー成形（多層ブローを含む）等により成形され、熱可塑性エラストマーから成るウエザーストリップ部材の本体と積層され、その積層物は、ガラスあるいはパネルとの摺接面に適用することが出来る。
【００２６】
ウエザーストリップ部材の本体あるいはブーツ部材の本体として用いられる熱可塑性エラストマーには、オレフィン系熱可塑性エラストマーの他に、スチレン系、ナイロン系、ポリ塩化ビニル系などの熱可塑性エラストマーが含まれる。
【００２７】
特に自動車用ウエザーストリップについては、共押出成形によりグラスランチャンネル、ウエストシール、ボディサイドシール、ドリップシール等のガラスあるいは、パネルとの摺動面に薄く被膜を形成することが可能である。
【００２８】
又、予め薄いシート状にしておいて、これを熱融着により連続的に貼り合わせることも可能である。等速ジョイントブーツ、ラック・アンド・ピニオンブーツ、ダストカバーなどのブーツ類については、外層を本発明のポリオレフィン樹脂組成物、内層を熱可塑性エラストマーとする多層ブロー成形によって表皮に薄い被膜を形成することが出来る。又、この場合、内層、外層の接着性を向上させる為、必要に応じて、ホットメルト系の接着剤から成る中間層を設けても良い。
【００２９】
【実施例】
実施例１乃至１０及び比較例１乃至９
【００３０】
【表１】

及び
【表２】

に示す様に架橋されたＥＰＤＭを含む熱可塑剤エラストマー（ＴＰＯ）１００重量部に対して、ポリオレフィン樹脂、脂肪酸アミド、オルガノポリシロキサン及びシリカ、並びに従来技術において用いられている摩擦係数低下剤としてフッ素樹脂パウダー（四フッ化エチレン樹脂パウダー）を表示量、配合して、バンバリーミキサーにて混練りし、これをペレット状にした後、射出成形により、試験片を作製した。この試験片について下記の試験方法で摩擦係数測定及び摩耗性評価試験法を実施し、表１及び表２の結果を得た。
【００３１】
本実施例及び比較例において用いた物質を
【表３】

に示す。
【００３２】
摩擦係数測定は、新東科学株式会社製のトライボギアＴＹＰＥ：１４ＤＲを使用し、２００ｇの荷重をかけて１００ｍｍ／分のスピードで移動させたときの、初期のピークを静摩擦、その後の定常状態を動摩擦として、各々係数を算出した。
【００３３】
摩耗性評価試験は、新東科学株式会社製のトライボギアＴＹＰＥ：１４ＤＲのホルダーをガラス摩擦子に交換して、１ｋｇの荷重をかけて、１００ｍｍ／秒のスピードでストローク１００ｍｍでの２００００回の摺動試験を行い、試料の削れを評価した。
【００３４】
又、本実施例で得られた本発明の配合組成物をペレットにしたものをスクリュー径２０ｍｍの押出機にて、巾２５ｍｍ、厚み０．５ｍｍのシート状に押出し、加工性の評価を行った。その結果を表１及び表２に示す。
【００３５】
加工性評価試験は、押出シートの形状及び表面状態を評価した。表１及び表２中で、◎は、表面状態が非常に良好であることを示し、○は、表面状態が良好であることを示し、△は、表面にムラが発生していることを示し、×は、スリップが発生してシート加工ができないことを示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の配合組成物の射出成形試験片における摩擦係数測定の方法の略図である。
【図２】本発明の配合組成物の射出成形試験片における摩耗性評価試験の略図である。
【符号の説明】
１試験片
２ガラス
３ガラス摩擦子

Claims

完全又は部分架橋されたオレフィン系熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリオレフィン樹脂、可塑剤及び充填剤のブレンドから成るオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物100重量部に、脂肪酸アミド３重量部〜５重量部及びポリオレフィン樹脂５重量部〜100重量部を配合して成る、表皮部材用ポリオレフィン樹脂組成物。
完全又は部分架橋されたオレフィン系熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリオレフィン樹脂、可塑剤及び充填剤のブレンドから成るオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物100 重量部に、脂肪酸アミド0.1重量部〜５重量部及びオルガノポリシロキサン0.1重量部〜10重量部を配合して成る、表皮部材用ポリオレフィン樹脂組成物。
完全又は部分架橋されたオレフィン系熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリオレフィン樹脂、可塑剤及び充填剤のブレンドから成るオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物100 重量部に、脂肪酸アミド0.1重量部〜５重量部、ポリオレフィン樹脂５重量部〜100 重量部及びオルガノポリシロキサン0.1重量部〜10重量部を配合して成る、表皮部材用ポリオレフィン樹脂組成物。
さらに、20重量部以下のシリカを配合して成る、請求項１乃至３のいずれか１請求項に記載の表皮部材用ポリオレフィン樹脂組成物。
熱可塑性エラストマーから成る本体及び、請求項１乃至４のいずれか１請求項に記載のポリオレフィン樹脂組成物から成る表皮から構成される、積層物。