JPH01313548A

JPH01313548A - ポリマー組成物及びこれを用いた摺動用ゴム製品

Info

Publication number: JPH01313548A
Application number: JP14551288A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Iwasaki; 眞一岩崎; Takuya Morooka; 琢哉諸岡; Kiyoshi Sakayori; 酒寄　潔
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1988-06-13
Filing date: 1988-06-13
Publication date: 1989-12-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、分子量が８０万以上２５０万以下の超高分子
量ポリエチレンとエチレン・α−オレフィンゴムからな
るポリマー組成物に関し、特にゴムの摩擦係数の低減、
硬度の向上、強度の向上したポリマー組成物に関するも
のである。また、このポリマー組成物の特性を利用して
自動車のワイパー、ウェザ−ストリップやＯＡ用ツクリ
ーニングブレードの高荷重下で使用される摺動用ゴム製
品に関するものである。

〔従来の技術〕

超高分子量ポリエチレンとエチレン・α−オレフィンゴ
ムのポリマーブレンドは、特公昭５２−４８６２９号公
報、特開昭６１−７３４８号公報、特開昭６０−２０８
３３５号公報等に記載のものが知られている。

また、自動車のドアガラス（サイドウィンドー）を拭き
取るためドアのガラス出入口にガラスを挟むように設け
られたウェザ−ストリップ（或いはグラスランチャネル
）等と呼ばれる摺動用ゴム製品やワイパー、オフィスオ
ートメーション（ＯＡ）用クリーニングブレード等の摺
動用ゴム製品は、その優れた耐候性、化学的安定性の特
徴を有することからエチレン・α−オレフィンゴムが使
用されていた。また、補強剤としてカーボンブラックを
添加したり、ゴムの変性を行い摩擦係数を低下させる等
の工夫がなされていた。

〔解決しようとする課題〕

従来のポリマー組成物は、何れも超高分子量ポリエチレ
ンの分子量が不適当なために、強度が不十分であった。

例えば、特公昭５２−４８６２９号公報には、超高分子
量ポリエチレンの分子量が５６万の実施例が記載されて
いるが、ゴム（ＥＰＤＭ）との混練時にゴムの粘度に対
して超高分子量ポリエチレンの粘度が低くなり過ぎるた
め、剪断力が両ポリマーに均一にかかり難くなり、その
ため均一な分散が得られず、ポリマー組成物の強度が不
十分なものとなってしまっていた。また、上述の他の公
報に記載のものは分子量３００万の超高分子量ポリエチ
レンを使用（ハイゼソクスミリオン２４０Ｍ）している
ため、ゴムの粘度に対して超高分子量ポリエチレンの粘
度が高くなり過ぎ、上述の従来例と同様の不都合が生じ
ていた。

また、近年ワイパーゴムの長尺化、窓ガラスの高速移動
化（パワーウィンドーの採用）等により、雨水の拭き残
り、雨水の漏れ、ゴムの破損等が問題となっている。こ
れらを解決する手段としては、ゴムの硬度、強度を上げ
、摩擦係数を低下させる必要があるが、従来の如くカー
ボンブラックの添加、ゴムの変性等の方法では十分なも
のではなかった。

そこで、本発明は、特定の分子量の超高分子量ポリエチ
レンとエチレン・α−オレフィンゴムをポリマーアロイ
化することにより、ゴムの摩擦係数の低減及び硬度、強
度を向上し、自動車用ウェザ−ストリップ、ワイパー等
の高荷重下で使用する摺動用ゴム製品及びこれに用いて
好適なポリマー組成物を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、本発明のポリマー組成物は
、粘度法による平均分子量が粘度法で８０万以上２５０
万以下の超高分子量ポリエチレンとエチレン・α−オレ
フィンゴムを配合してなり、摺動用ゴム製品はこのポリ
マー組成物を用いたものである。

〔作用〕

一般にポリマーの改質法としてポリマーブレンドが広く
用いられているが、２種類以上のポリマーを混ぜる場合
、両者の特性はお互いに悪い方へ移行することが多い。

しかし、両ポリマー間に何らかのインターラクションや
溶解度指数が非常に近い場合で、なおかつ混練時の両ポ
リマーの粘度のバランスが良く、ミクロに均一に分散さ
れた場合等は、両者の長所を兼ね備えたポリマーアロイ
組成物を得ることができる。

通常のポリエチレンとエチレン・α−オレフィンゴムは
溶解度指数が非常に近く、混ざり易いものであるが、混
線時にポリエチレンの粘度がエチレン・α−オレフィン
ゴムの粘度に対し非常に低いものとなってしまい、両ポ
リマーに均一な剪断力がかからず不均一な分散系になっ
てしまうために、十分な組成物を得ることができない。

言い換えるならば、両ポリマーの混練時の粘度のバラン
スが重要なものとなるのである。

ここで、超高分子量ポリエチレンはその大きい分子量の
ために、通常の成形法では殆ど流動せず、粘度も測定す
ることが困難である。また、通常の方法で溶解させよう
と温度を上げると主鎖の切断が起きて分解してしまうと
いうような性格の樹脂である。したがって、混練時の見
かけの粘度を変化させるためには、超高分子量ポリエチ
レンの分子量を変化させることにより、それを達成する
ことができると予想される。換言すれば、混練時の粘度
の最適化を行うためには、超高分子量ポリエチレンの分
子量の最適化を図ることが必要である。

本発明は、この性質を利用することにより粘度法で８０
万以上２５０万以下の超高分子量ポリエチレンとエチレ
ン・α−オレフィンゴムヲ配合スることにより、両者の
特徴を併せ有するポリマー組成物を得た。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例及び比較例を示し説明する。

本発明に使用する超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＰＥ
）は、商品名ハイゼソクスミリオン、サンファインＵ等
のもので、その分子量が８０万以上２５０万以下、好ま
しくは９０万以上２００万以下のものである。また、こ
れに架橋等のためにシラン化合物がグラフトされたり、
過酸化物が添加されたり、その他の着色、難燃剤等の第
３成分が添加されていても構わない。

また、ゴムとしてはエチレン・プロピレン共重合体、エ
チレンプロピレン及びジエンか゛らなる共重合体等のエ
チレン・α−オレフィン組成物であり、言い換えればエ
チレン基を含有する合成ゴムである。

超高分子量ポリエチレンとエチレン・α−オレフィンゴ
ムの比率は、超高分子量ポリエチレン１〜９９に対し、
エチレン・α−オレフィンゴム９９〜１であり、摺動用
ゴム製品として用いる場合に超高分子量ポリエチレン２
０〜８０％、エチレン・α−オレフィンゴム８０〜２０
％が好ましい。

本発明の組成物には、加工性向上、増量、補強、耐候性
向上、耐酸化劣化防止性向上等の目的により、各種配合
剤を添加することが可能である。例えば、カーボンブラ
ック、タルク、シリカ、プロセスオイル、ステアリン酸
、マグネシア、ガラス繊維、５ｉＣｓアルミナ、炭化珪
素等のセラミック、アラミド繊維、炭酸カルシウム、炭
酸マグネシウム、クレー、発泡剤、酸化アンチモン系等
の難燃剤、酸化チタン等の着色剤及び顔料等がある。

これらの配合剤はエチレン・α−オレフィンゴムとＵＨ
ＭＰＥとの合計量に対して、１〜１００重量部程庫添加
することが可能である。これらの配合剤は最初にエチレ
ン・α−オレフィンゴムに配合しておくこともできるし
、或いはエチレン・α−オレフィンゴムとＵＨＭＰＥと
の混合過程で添加することもできる。

本発明の組成物は、その特性がゴムに比べ、硬度、強度
に優れ、低摩擦係数であるために、自動車のウェザ−ス
トリップ、ワイパーやＯＡ用ツクリーニングブレードの
貰荷重下で用いる摺動部材に適用することができ、中で
もウェザ−ストリップに適用すると最も効果がある。摺
動用ゴム製品としてのウェザ−ストリップについては、
後述する。

月ｙ１辻上エチレン・α−オレフィンゴムとしては、表１に示すよ
うなＥＰＤＭ　（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）
配合物を用い、超高分子量ポリエチレンは各分子量に相
当するサンファインＵ（旭化成工業■、商品名）、ハイ
ゼックスミリオン（三井石油化学工業■、商品名）を用
いた。°混練機はブラベンダータイプの混練機を用いた
。

表１初めに超高分子量ポリエチレンを所定量加え１〜２分子
熱（１５０’ｃ）Ｌ、表１に示したような配合のプロゴ
ム（架橋剤の添加されたゴム）を加え３〜５分（１６０
℃）にて混練し、その後ロール（８０℃）に通し、プレ
スにて１００　ｋｇ／ｃｊＡ。

１６０℃３０分間加熱加工し、架橋を図った。

そのようにして得たシートの特性を表２及び第１図に示
す。

県暇Ｕ生１Ｕ’ＨＭＰＥ／ＥＰＤＭの配合比の影響°を確かめるた
めに、ＥＰＤＭとして前出の表１に示すような配合物を
用い、超高分子量ポリエチレンとしては分子量１００万
のものを用い、具体例Ｉに示す方法と同様の方法を用い
て平板を製造し、その特性を測定した結果を表３に示す
。

ゴム１１ｅ′（ウェザ−ストリップ）前出の表２に示した比較例２．３．５′、６及び実施例
２．３の組成物をウェザ−ストリップの形状に成形加工
し、各々自動車のガラスウィンドーにセットし、ガラス
を開閉することにより耐久試験を行い、その結果を表４
にまとめた。

表　４　（つづき）〔効果〕以上説明したように、本発明のポリマー組成物では、エ
チレン・α−オレフィンゴムに配合する超高分子量ポリ
エチレンの平均分子量を粘度法で８０万以上２５０万以
下としたので、ゴムの摩擦係数の低減、硬度及び強度の
向上を達成することができ、特に分子量が８０万〜２５
０万の範囲外のポリマー組成物に比較して強度面で著し
い向上が見られた。

また、摺動用ゴム製品、例えばウェザ−ストリップとし
て用いた場合、前述の表４に示す如く分子量２５０万超
のポリマー組成物に比較して窓への取付性も良く、窓の
開閉時における拭き取り性能の耐久性も向上する。また
、分子量８０万未満のポリマー組成物に対して分子量８
０万以上の本発明は、外部衝撃による傷つきにも強く、
拭き取り性能の耐久性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は超高分子量ポリエチレンの分子量の変化に伴う
引張り破断強度（Ｔｂ）と引張り破断伸び（Ｅｂ）の変
化を示すグラフである。出願人　株式会社　ブリデストン代理人　弁理士　増　１）竹　夫

Claims

【特許請求の範囲】１、粘度法による平均分子量が粘度法で８０万以上２５
０万以下の超高分子量ポリエチレンとエチレン・α−オ
レフィンゴムを配合してなるポリマー組成物。２、超高分子量ポリエチレンにおける分子量は粘度法で
９０万以上２００万以下の請求項１項記載のポリマー組
成物。３、エチレン・α−オレフィンゴムはエチレン・プロピ
レン共重合体（ＥＰＭ）、エチレン・プロピレン及びジ
エンからなる共重合体等のエチレン基を含有する合成ゴ
ムよりなる請求項１、２項の何れか１項のポリマー組成
物。４、架橋剤としてはイオウ、イオウ系架橋剤、過酸化物
系架橋剤等を使用することを特徴とする請求項１〜３項
の何れか１項記載のポリマー組成物。５、カーボンブラックをゴムと超高分子量ポリエチレン
１００重量部に対して１〜１００重量部配合したことを
特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載のポリマー組
成物。６、請求項１〜５の何れか１項記載のポリマー組成物を
用いたウェザーストリップ、ワイパー、ＯＡ用クリーニ
ングブレード等の摺動用ゴム製品。