JP5200877B2 - 熱可塑性エラストマー組成物、複合成形体およびウェザーストリップ - Google Patents
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Description
昨今では、生産性を高める観点から、金型に注入するEPDMにかえて熱可塑性エラストマーを用いることにより、これまで行われていた金型に注入したEPDMの加硫処理工程を不要とする製造方法の検討が行われている。そして、従来、熱可塑性エラストマーは、加硫ゴムとの接着性が十分でないことから、加硫ゴムとの接着性に優れる熱可塑性エラストマーについて検討されており、例えば、特許文献1には、エチレン−α−オレフィン系共重合ゴムとプロピレン系樹脂と高密度ポリエチレンとを有機化酸化物の存在下で動的架橋してなる熱可塑性エラストマーが提案されている。
かかる状況の下、加硫ゴムとの接着性に優れる熱可塑性エラストマーについて鋭意検討し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明が解決しようとする課題は、加硫ゴムとの接着性に優れる熱可塑性エラストマー組成物、該熱可塑性エラストマー組成物からなる成形体と加硫ゴム成形体とが接合してなる複合成形体、および、該熱可塑性エラストマー組成物からなる成形体と加硫ゴム成形体とが接合してなるウェザーストリップを提供することにある。
式中、nは0〜10の整数;XおよびYはそれぞれ独立に水酸基、ハロゲン化アルキル基またはハロゲン原子であり;Rは炭素原子数1〜15の飽和炭化水素基である。該化合物は、置換フェノールとアルデヒドとをアルカリ触媒で縮重合させることによって製造することができる。
上記のフェノール樹脂としてまた、アルキルフェノ−ルホルムアルデヒドや、臭素化アルキルフェノ−ルホルムアルデヒドを例示することができる。
フェノール樹脂は、金属酸化物(たとえば、酸化亜鉛)およびステアリン酸のような分散剤と組合せて用いることが好ましい。
物性測定は次の方法で行った。
JIS K6300に従って測定を行った。ML1+4100℃の場合、試験温度を100℃とし、ML1+4125℃の場合、試験温度を125℃とした。
JIS K7210に従って測定を行った。なお、プロピレン系樹脂は、温度230℃、荷重21.18Nの条件で、エチレン系樹脂は、温度190℃、荷重21.18Nの条件で測定を行った。
赤外分光法により測定を行った。
JIS K7112に従って測定を行った。
JIS K6253に従い、デューロメータA硬度を測定した。
JIS K6262に従い、70℃、25%圧縮、22時間の条件で測定を行った。
JIS K6251に従い、JIS3号試験片により、引張速度200mm/minの条件で測定を行い、破断時の引張強度と伸びを測定した。
[加硫ゴムシートの調製]
エチレン−プロピレン−5−エチリデン−2−ノルボルネン系共重合ゴム(住友化学株式会社製 商品名「エスプレン552」、ムーニー粘度(ML1+4125℃)=85、エチレン単位の含有量=55重量%、5−エチリデン−2−ノルボルネン単位の含有量=4重量%のエチレン−プロピレン−5−エチリデン−2−ノルボルネン共重合ゴム)100重量部、酸化亜鉛(堺化学工業株式会社製 商品名「酸化亜鉛2種」)10重量部、ステアリン酸(株式会社ADEKA製 商品名「アデカ脂肪酸SA−400」)3重量部、MAFカーボン(東海カーボン株式会社製 商品名「シースト116」)100重量部およびパラフィン系プロセスオイル(出光興産社製 商品名「ダイアナPW380」)60重量部を、ミキサー内温度が70℃のバンバリーミキサーに投入し、5分間溶融混練した。最終ミキサー内温度は160℃であった。得られた混練物273重量部、酸化カルシウム(井上石灰株式会社製 商品名「ベスタPP」)5重量部、加硫促進剤テトラメルチウラムジスルフィド(ラインケミー社製 商品名「レノグランTMTD80」)0.625重量部、加硫促進剤ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛(ラインケミー社製 商品名「レノグランZDBC80」)2.5重量部、加硫促進剤2−メルカプトベンゾチアゾール(ラインケミー社製 商品名「レノグランMBT80」)1.88重量部、加硫促進剤エチレンチオウレア(ラインケミー社製 商品名「レノグランETU80」)1.25重量部、および硫黄(細井化学工業株式会社製 商品名「硫黄200M」)1.5重量部をロールにて、温度40℃で10分間混練し、未加硫ゴム組成物を作成した。次に、この未加硫ゴム組成物を、プレス成形機を用いて、160℃、30分間の条件で加熱処理することにより、厚み2mmの加硫ゴムシート(以下、加硫ゴムシート1と記載する。)を作成した。
油展エチレン−プロピレン−5−エチリデン−2−ノルボルネン共重合ゴム(ムーニー粘度(ML1+4100℃)=53、エチレン単位の含有量=62.0重量%、プロピレン単位の含有量=28.1重量%、5−エチリデン−2−ノルボルネン単位の含有量=9.9重量%のエチレン−プロピレン−5−エチリデン−2−ノルボルネン共重合ゴム100重量部と、伸展油(出光興産株式会社製 商品名「PW−380」100重量部とから構成される。以下、「EPDM−1」と記載する。)75重量部と、ポリプロピレン樹脂(MFR(230℃、21.18N)=0.7g/10min。以下、「PP」と記載する。)25重量部と、フェノール系酸化防止剤(チバスペシャリティケミカルズ製 商品名「Irganox1010」)0.1重量部、ジアゾ系耐候安定剤(住友化学株式会社製 商品名「スミソーブ300」)0.2重量部、HALS系耐候安定剤(チバスペシャリティケミカルズ製 商品名「Tinuvin622」)0.2重量部、有機過酸化物(化薬アクゾ株式会社製 商品名「APO−10DL」(2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサンをパラフィン系オイル(出光興産株式会社製 商品名「PW−100」)で10%に希釈したもの)3.2重量部、架橋助剤(住友化学株式会社製 商品名「スミファインBM」)0.1重量部とを、2軸押出機を用いて200±10℃で混練して(つまり、動的架橋して)、熱可塑性エラストマーを得た。
次に、得られた熱可塑性エラストマー100重量部と、高密度ポリエチレン(密度=961kg/m3、MFR(190℃、21.18N)=12g/10min。以下、「HDPE−1」と記載する。)30重量部(熱可塑性エラストマー中のゴム(EPDM-1中のゴム)100重量部あたり80重量部)とをブレンドし、30mm単軸押出機で造粒し、熱可塑性エラストマー組成物を得た。該熱可塑性エラストマーの硬度、圧縮永久歪、ならびに、引張破断時の強度および伸びを測定した。結果を表1に示した。
加硫ゴムシート1を150×90×2mmtの金型に装填し、射出成型機にて、シリンダー温度250℃、金型温度50℃の条件で前記金型内に熱可塑性エラストマー組成物を射出し、インサート成形法により、加硫ゴムシート1と熱可塑性エラストマーとが接合された成形体を得た。該成形体をJIS3号ダンベルで打ち抜き、200mm/minの引張速度で引張り、接着強度を評価した。結果を表1に示した。
熱可塑性エラストマー組成物の調製において、高密度ポリエチレンとして、密度=964kg/m3、MFR(190℃、21.18N)=5.2g/10minのもの(以下、「HDPE−2」と記載する。)を用いた以外は実施例1と同様に行った。結果を表1に示した。
熱可塑性エラストマーとHDPE−1とのブレンドを行わずに、熱可塑性エラストマー組成物にかえて熱可塑性エラストマーを複合成形体の成形に用いた以外は、実施例1と同様に行った。結果を表1に示した。
熱可塑性エラストマー組成物の調製において、高密度ポリエチレンにかえて、直鎖状低密度ポリエチレン(密度=913kg/m3、MFR(190℃、21.18N)=3.8g/10min。以下、「LLDPE」と記載する。)を用いた以外は実施例1と同様に評価を行った。結果を表1に示した。
EPDM−1 57.7重量部とPP 19.2重量部とHDPE−1 23.2重量部とフェノール系酸化防止剤(チバスペシャリティケミカルズ製 商品名「Irganox1010」)0.1重量部、ジアゾ系耐候安定剤(住友化学株式会社製 商品名「スミソーブ300」)0.2重量部、HALS系耐候安定剤(チバスペシャリティケミカルズ製 商品名「Tinuvin622」)0.2重量部、有機過酸化物(化薬アクゾ株式会社製 商品名「APO−10DL」)3.2重量部、架橋助剤(住友化学株式会社製 商品名「スミファインBM」)0.1重量部とを、2軸押出機を用いて200±10℃で混練して(つまり、動的架橋して)、熱可塑性エラストマーを得た。
実施例1と同様の方法で調製した加硫ゴムシート1を金型に装填し、射出成型機にて、シリンダー温度250℃、金型温度50℃の条件で前記金型内に熱可塑性エラストマー組成物を射出し、インサート成形法により、加硫ゴムシート1と熱可塑性エラストマーとが接合された成形体を得た。該成形体をJIS3号ダンベルで打ち抜き、200mm/minの引張速度で引張り、接着強度を評価した。結果を表1に示した。
[加硫ゴムシートの調製]
エチレン−プロピレン−5−エチリデン−2−ノルボルネン系共重合ゴムとして、ムーニー粘度(ML1+4125℃)=66、エチレン単位の含有量=65重量%、5−エチリデン−2−ノルボルネン単位の含有量=4重量%のエチレン−プロピレン−5−エチリデン−2−ノルボルネン共重合ゴム(住友化学株式会社製 商品名「エスプレン512F」)を用いる以外は、実施例1に記載の「加硫ゴムシートの調製」と同様の方法で厚み2mmの加硫ゴムシート(以下、加硫ゴムシート2と記載する。)を作成した。
加硫ゴムシート2を150×90×2mmtの金型に装填し、射出成型機にて、シリンダー温度250℃、金型温度50℃の条件で前記金型内に実施例1と同様の方法で調製した熱可塑性エラストマー組成物を射出し、インサート成形法により、加硫ゴムシート2と熱可塑性エラストマーとが接合された成形体を得た。該成形体をJIS3号ダンベルで打ち抜き、200mm/minの引張速度で引張り、接着強度を評価した。結果を表2に示した。
複合成形体の成形において、熱可塑性エラストマー組成物として、実施例2と同様の方法で調製した熱可塑性エラストマー組成物を用いる以外は、実施例3と同様に行った。結果を表2に示した。
[加硫ゴムシートの調製]
エチレン−プロピレン−5−エチリデン−2−ノルボルネン系共重合ゴムとして、ムーニー粘度(ML1+4125℃)=59、エチレン単位の含有量=50重量%、5−エチリデン−2−ノルボルネン単位の含有量=10重量%のエチレン−プロピレン−5−エチリデン−2−ノルボルネン共重合ゴム(住友化学株式会社製 商品名「エスプレン505」)を用いる以外は、実施例1に記載の「加硫ゴムシートの調製」と同様の方法で厚み2mmの加硫ゴムシート(以下、加硫ゴムシート3と記載する。)を作成した。
加硫ゴムシート3を150×90×2mmtの金型に装填し、射出成型機にて、シリンダー温度250℃、金型温度50℃の条件で前記金型内に実施例1と同様の方法で調製した熱可塑性エラストマー組成物を射出し、インサート成形法により、加硫ゴムシート3と熱可塑性エラストマーとが接合された成形体を得た。該成形体をJIS3号ダンベルで打ち抜き、200mm/minの引張速度で引張り、接着強度を評価した。結果を表2に示した。
複合成形体の成形において、熱可塑性エラストマー組成物として、実施例2と同様の方法で調製した熱可塑性エラストマー組成物を用いる以外は、実施例5と同様に行った。結果を表2に示した。
熱可塑性エラストマー組成物の調製において、「HDPE−1」の量を26.3重量部(熱可塑性エラストマー中のゴム(EPDM-1中のゴム)100重量部あたり70重量部)とした以外は実施例1と同様に行った。結果を表3に示した。
熱可塑性エラストマー組成物の調製において、「HDPE−1」の量を22.5重量部(熱可塑性エラストマー中のゴム(EPDM-1中のゴム)100重量部あたり60重量部)とした以外は実施例1と同様に行った。結果を表3に示した。
熱可塑性エラストマー組成物の調製において、「HDPE−1」の量を18.8重量部(熱可塑性エラストマー中のゴム(EPDM-1中のゴム)100重量部あたり50重量部)とした以外は実施例1と同様に行った。結果を表3に示した。
Claims (1)
- エチレン−α−オレフィン系共重合ゴム10〜75重量%と、プロピレン系樹脂10〜50重量%と、鉱物油5〜60重量%と(但し、エチレン−α−オレフィン系共重合ゴムとプロピレン系樹脂と鉱物油の総量を100重量%とする。)、エチレン系樹脂0〜10重量部(但し、エチレン−α−オレフィン系共重合ゴムとプロピレン系樹脂と鉱物油の総量を100重量部とする。)とを、架橋剤の存在下で動的架橋してなる熱可塑性エラストマーに、該熱可塑性エラストマー中のエチレン−α−オレフィン系共重合ゴム100重量部あたり、JIS K7112に従って測定される密度が940kg/m3以上の高密度ポリエチレンを55〜150重量部配合してなる熱可塑性エラストマー組成物からなる成形体と加硫ゴム成形体とが接合してなるウェザーストリップ。
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