JPH11255990A - 熱可塑性エラストマー樹脂組成物、その押出成形品及び窓枠 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形物や摺動性に優れる低発泡熱可塑性エラ
ストマー樹脂組成物及びその低発泡押出成形品成形の提
供。 【解決手段】 塩化ビニル系樹脂、可塑剤及び熱膨張型
マイクロカプセルを含有する熱可塑性エラストマー樹脂
組成物。さらに、アクリロニトリル−ブタジエンゴムを
含有する熱可塑性エラストマー樹脂組成物。該組成物を
押出成形した押出成形品。該押出成形品からなる窓枠用
ガスケット。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性エラスト
マー樹脂組成物、特に成形物や摺動性に優れている低発
泡熱可塑性エラストマー樹脂組成物及びその低発泡押出
成形品に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、塩化ビニル製品の軽量化、遮
音性、断熱性、シール性の向上及び製品のソフト感（柔
らかさ）の向上を目的として、軟質塩化ビニル系樹脂の
発泡成形体が使用されている。近年、窓枠や自動車のウ
エザーストリップ等の分野でも同様の目的から軟質塩化
ビニル系樹脂組成物の発泡成形体の使用が検討されてい
るが、これらの分野では先に述べた性能に付け加え、窓
の開閉を滑らかにするために、摩擦係数を小さくし、樹
脂に摺動性を付与することが求められている。

【０００３】軟質塩化ビニル系樹脂の発泡成形体を得る
には、例えば特公平７−７４２８６号公報では、塩化ビ
ニル系樹脂、メタクリル酸メチル系共重合体、可塑剤、
及び、アゾジカルボンアミドやＮ，Ｎ’−ジニトロソペ
ンタメチレンテトラミン等の分解型の発泡剤を配合した
軟質塩化ビニル系樹脂組成物をペレット化した後、射出
成形や押出し成形等により成形体を得る方法が提案され
ている。又、特公平７−１０７１０６号公報では、塩化
ビニル系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、メ
タクリル酸メチル系共重合体、及び、アゾジカルボンア
ミドやＮ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン
等の分解型の発泡剤を配合した軟質塩化ビニル系樹脂組
成物をペレット化した後、射出成形や押出し成形等によ
り成形体を得る方法が提案されている。

【０００４】これら分解型発泡剤を用いた発泡軟質塩化
ビニル系樹脂組成物の成形体では、独立した緻密で均一
な発泡セルを得るために、成形体表面にスキン層と呼ば
れる平滑な面を作り、この中に発泡セルを閉じこめると
いう手法がとられる。このスキン層は平滑であるため摺
動性が悪く、製品を組み付けて使用した際、窓の開閉が
悪くなるという課題があった。

【０００５】摺動性を付与する方法としては、一般的に
は、平滑な成形体の表面を粗す方法や滑剤を用いる方法
等が知られている。

【０００６】成形体の表面を粗し摺動性を付与する方法
としては、炭酸カルシウム等の充填剤を使用したり、塩
化ビニル系樹脂として部分架橋塩化ビニル樹脂を使用す
る方法がある。

【０００７】しかし、軟質塩化ビニル系樹脂に分解型発
泡剤を使用した樹脂組成物の成形体を、その表面を粗す
ことで摺動性を良くするためには、炭酸カルシウム等の
充填剤を多量に使用する必要がある。そのため、成形性
が著しく損なわれたり、又、緻密で均一なセルを保持す
るのに必要な樹脂の粘度調整が難かしく、良好な発泡成
形体を得にくかったりするという課題があった。又、充
填剤を多量に使用する方法は、発泡成形体を使用する本
来の目的である軽量化とは相反するものになってしまう
という課題があった。

【０００８】一方、部分架橋塩化ビニル樹脂を使用した
場合も同様に、緻密で均一なセルを保持するのに必要な
樹脂の粘度調整が難かしく、良好な発泡成形体を得にく
いという課題があった。

【０００９】又、滑剤を用い摺動性を改良する方法とし
ては、炭化水素系のワックス、脂肪酸エステル系、脂肪
酸アミド系及び高級アルコール系等の滑剤を添加し摺動
性を付与する方法や、特開平６−２６３９２３号公報や
特開平６−２６３９２４号公報等に記載されているよう
にシリコンポリマーやフッ素樹脂を添加する方法が一般
的に知られている。

【００１０】しかし、滑剤を添加し摺動性を付与する方
法では、十分な摺動性を得るためには多量の滑剤を添加
せねばならず、多量に滑剤を添加した軟質塩化ビニル系
樹脂組成物を押出成形すると成形機内で十分に剪断がか
からないために成形不良が発生したり、成形後のブリー
ドによる外観不良や他の部材との接着性不良を起こした
り、滑剤の成分が脱離して摩擦抵抗が経時的に増大した
りする等の課題があった。シリコンポリマーやフッ素樹
脂を添加した方法は経済的に不利であるという課題があ
った。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の分解型
の発泡剤を含んだ発泡成形体では達成し得なかった軽量
化、遮音性、断熱性、シール性の向上及び製品のソフト
感を有し、更に成形体の摩擦係数を小さくして摺動性を
改良するという課題を解決するためになされたものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、塩化ビ
ニル系樹脂、可塑剤及び熱膨張型マイクロカプセルを含
有してなる熱可塑性エラストマー樹脂組成物であり、塩
化ビニル系樹脂、可塑剤、アクリロニトリル−ブタジエ
ンゴム及び熱膨張型マイクロカプセルを含有してなる熱
可塑性エラストマー樹脂組成物である。そして、該熱可
塑性エラストマー組成物を押出成形してなる押出成形品
であり、押出成形品が窓枠用ガスケットである該押出成
形品であり、該熱可塑性エラストマー組成物を押出成形
してなる窓枠用ガスケットを有する窓枠である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を説明する。

【００１４】本発明に用いられる塩化ビニル系樹脂と
は、塩化ビニルモノマーを単独重合させた塩化ビニル樹
脂や５０％以上塩化ビニルを含有する塩化ビニル系共重
合体のことをいい、ゲル分を含有する部分架橋塩化ビニ
ル系樹脂等であってもよく、これらに適合するものであ
れば従来から知られているいかなる塩化ビニル系樹脂で
あってもよい。５０％以上塩化ビニルを含有する塩化ビ
ニル共重合体の塩化ビニル以外の共重合体成分として
は、酢酸ビニルやステアリン酸ビニル等のビニルエステ
ル類、エチレンやプロピレン等のオレフィン類、（メ
タ）アクリル酸ブチルや（メタ）アクリル酸−２−エチ
ルヘキシル等の（メタ）アクリル酸エステル類、マレイ
ン酸ブチルやマレイン酸オクチル等のマレイン酸エステ
ル類、及び、フマル酸ブチルやフマル酸オクチル等のフ
マル酸エステル類等が挙げられるが、これらに限定され
るものではない。これら塩化ビニル以外の成分を２種以
上併用してもよい。

【００１５】又、ゲル分を含有する部分架橋塩化ビニル
系樹脂としては、架橋剤として、ジアリルフタレート、
ジアリルマレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）
アクリレート及び１、２−ポリブタジエン類等の多官能
性化合物を使用した共重合によって得られる樹脂等が挙
げられるが、これらに限定されるものではない。これら
の塩化ビニル系樹脂は、単独で用いてもよいが、必要に
応じて２種類以上混合して使用してもよい。これらの塩
化ビニル系樹脂の中では、成形体の機械的強度の低下が
少ない点で、ゲル分を含有しない塩化ビニル系樹脂が好
ましい。

【００１６】塩化ビニル系樹脂は、ＪＩＳ Ｋ６７２１
で測定した平均重合度が５００〜４５００のものが好ま
しく、平均重合度７００〜３０００がより好ましい。平
均重合度が５００未満だと成形して得られたものの機械
的強度が極めて劣る可能性があり、平均重合度が４５０
０を越えると成形時に十分にゲル化させることが困難と
なり成形性が悪くなるおそれがある。

【００１７】本発明に用いられる可塑剤は塩化ビニル系
樹脂の軟質成形品製造のために使用されるものであれば
特に制限はなく、フタル酸エステル、トリメリット酸エ
ステル、ピロメリット酸エステル、脂肪族二塩基酸エス
テル、グリコールエステル、脂肪酸エステル、リン酸エ
ステル及びクエン酸エステル系の可塑剤、並びに、エポ
キシ化大豆油等のエポキシ系可塑剤、並びに、ポリエス
テル系可塑剤等が挙げられる。これらの中では、経済性
の点でフタル酸エステルが好ましい。

【００１８】可塑剤の使用量は、塩化ビニル系樹脂１０
０重量部に対し３０〜２００重量部が好ましく、５０〜
１５０重量部がより好ましい。３０部未満だと成形して
得られる製品のソフト感に欠けるおそれがあり、２００
重量部を越えるとドライアップさせる際に塩化ビニル系
樹脂への吸収が困難となり、ドライアップ作業そのもの
が不可能になったり、作業性や成形性が低下したりする
おそれがある。

【００１９】本発明に用いられる熱膨張型マイクロカプ
セルは、外殻が塩化ビニリデンや塩化ビニリデン・アク
リロニトリル共重合体等の熱可塑性のポリマーからな
り、殻の内部にイソブタンやイソペンタン等の炭化水素
を含有し、加熱時に内部の炭化水素がガス化されるもの
をいう。熱膨張型マイクロカプセルとしては、ＥＸＰＡ
ＮＣＥＬ (０９２）ＤＵ１２０やＥＸＰＡＮＣＥＬ（０
９１）ＤＥ８０等が挙げられるがこれに限定されるもの
ではない。

【００２０】熱膨張型マイクロカプセルの使用量は、塩
化ビニル系樹脂１００重量部に対し、１〜３０重量部が
好ましく、１．５〜１５重量部がより好ましい。１重量
部未満だと発泡倍率が著しく小さくなり摺動性改良効果
が少ないおそれがあり、３０重量部を越えると成形性が
低下したり、発泡しすぎて外観が著しく損なわれたりす
るおそれがある。

【００２１】本発明では、成形品のソフト感やゴム弾性
を向上させ、加圧使用環境下で使用後、解放した時の形
状を使用前の形状に復元させる（以下へたりと表現す
る）ためにアクリロニトリル−ブタジエンゴム（以下Ｎ
ＢＲという）を用いることが可能である。

【００２２】本発明で用いられるＮＢＲの結合アクリロ
ニトリル量は２０〜４５重量％が好ましい。２０重量％
未満だと塩化ビニル系樹脂との相溶性が悪くなったりす
るおそれがあり、４５重量％を越えると成形した製品の
ソフト感やゴム弾性に欠けるおそれがある。又、使用さ
れるＮＢＲは、未架橋タイプでも部分架橋タイプでも使
用できるが、成形性が優れる点や、へたりが少ない点
で、部分架橋タイプが好ましい。

【００２３】ＮＢＲの使用量は、塩化ビニル系樹脂１０
０重量部に対し、１０〜２５０重量部が好ましく、５０
〜２００重量部がより好ましい。１０重量部未満だと成
形して得られた製品を、加圧使用環境下で使用したとき
の材料のへたりが大きいおそれがある。これは、材料の
圧縮永久歪を測定することで評価でき、加圧使用環境下
でへたりが大きい材料は、圧縮永久歪みが大きい。ま
た、ＮＢＲが２５０重量部を越えると成形が困難になっ
たり、発泡倍率が大きくならないおそれがある。

【００２４】又、本発明では必要に応じて、通常の塩化
ビニルに用いられる充填剤、熱安定剤、滑剤、加工助
剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、顔料、難燃化剤等も使
用できる。

【００２５】さらに本発明では、賦形性を良くするため
に、充填剤として、カーボンブラック、炭酸カルシウ
ム、酸化チタン、タルク、水酸化アルミニウム、水酸化
マグネシウム、クレー、シリカ及びホワイトカーボン等
を必要に応じて適宜使用してもよい。充填剤の中では、
経済性の点で、炭酸カルシウムが好ましい。

【００２６】又、充填剤は、賦形性付与効果が大きい点
で、平均粒径０．０３〜５μｍが好ましい。０．０３μ
ｍ未満だと充填剤の分散不良を起こすおそれがあり、５
μｍを越えると成形性を悪くするおそれがある。

【００２７】充填剤の使用量は、塩化ビニル系樹脂１０
０重量部に対し、３〜１５０重量部が好ましく、５〜１
００重量部がより好ましい。３重量部未満だと賦形成付
与の効果がないおそれがあり、１５０重量部を越えると
成形性が悪くなったり、機械的物性が低下したりするお
それがある。

【００２８】さらに本発明では、熱安定剤としては、三
塩基性硫酸鉛等の鉛系熱安定剤、ジブチル錫マレート等
の錫系熱安定剤、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カル
シウム、ステアリン酸バリウム等の金属石鹸及びバリウ
ム−亜鉛、カルシウム−亜鉛系、ハイドロタルサイト等
を挙げることができ、必要に応じて適量用いることがで
きる。

【００２９】熱安定剤の使用量は、塩化ビニル系樹脂１
００重量部に対し、０．１〜５重量部が好ましく、２〜
４重量部がより好ましい。０．１重量部未満だと熱安定
性が劣るおそれがあり、５重量部を越えると経済的に好
ましくないおそれがある。

【００３０】さらに本発明では、加工助剤や滑剤とし
て、通常塩化ビニル系樹脂に使用されるものを用いても
よい。

【００３１】さらに本発明では、顔料としては、カラー
カーボンブラック、クロムイエロー、酸化チタン及びフ
タロシアニンブルー等を必要に応じて適量使用してもよ
い。本発明の熱可塑性エラストマー樹脂組成物には、必
要に応じて改質のために、ポリウレタン、アクリル系樹
脂、ＡＢＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂、ナイロン、ポリクロロプ
レン、ポリエステル系樹脂及び塩素化ポリエチレン等の
プラスチックやゴム等を加えてもよい。

【００３２】本発明の熱可塑性エラストマー樹脂組成物
を得るには、通常の軟質塩化ビニル系樹脂を製造するの
と同様なブレンドやペレット化の方法を用いることがで
きる。即ち、ブレンドに際しては、ヘンシェルミキサ
ー、スーパーミキサー及びリボンブレンダー等従来から
公知のブレンダーを使用し、各成分を投入後、可塑剤を
一括、断続又は連続的に投入して８０〜１３０℃までド
ライアップさせ、軟質塩化ビニル系樹脂組成物のパウダ
ーコンパウンドを製造する。この際、各成分の投入順序
については特に限定しない。

【００３３】このようにして作製した塩化ビニル系樹脂
のパウダーコンパウンドを、通常の単軸押出機、２軸押
出機、コニーダ、加圧ニーダ及びバンバリーミキサー等
を用い、軟質塩化ビニル系樹脂のペレットコンパウンド
を得る。また、加圧ニーダ、バンバリ−ミキサー等でペ
レットコンパウンドを得ようした場合は、ドライアップ
によるパウダーコンパウンドを製造する工程を省き、各
成分を一括して投入し、ペレットコンパウンドを得るこ
ともできる。ついで、このペレットコンパウンドを、目
的に合った成形品の形状を持ったダイスを取り付けた各
種の単軸又は二軸の押出機を用いて、押出成形法により
摺動性に優れた低発泡押出成形品を得ることができる。
又、押出成形の際は、金属、他の軟質塩化ビニル樹脂組
成物又は硬質塩化ビニル樹脂組成物との共押出をしても
良い。

【００３４】本発明で得られた押出成形品は各種用途に
使用でき、成形品の形状に制限されず、例えば、ガスケ
ット、シート、ホース、チューブ、グラスランチャンネ
ル、ウェザーストリップ、及びクッション材等の工業
用、自動車用及び建材用等の幅広い用途に使用できる。
これらの中では、摺動性に優れるために、ガラス窓枠等
の窓枠、より好ましくは自動車のウエザーストリップと
いった窓枠用ガスケットの使用に適している。

【００３５】

【実施例】本発明の実施例と比較例を表に記載するが、
これらによって発明は限定されるものではない。

【００３６】なお、表に記載した各成分は以下に記載す
るものを使用した。 ・塩化ビニル系樹脂−１：平均重合度２５００の塩化ビ
ニル樹脂、大洋塩ビ、商品名ＴＨ−２５００ ・塩化ビニル系樹脂−２：平均重合度１０００の塩化ビ
ニル樹脂、大洋塩ビ、商品名ＴＨ−１０００ ・可塑剤：ジ−２−エチルヘキシルフタレート（ＤＯ
Ｐ） ・エポキシ化大豆油：新日本理化、商品名サンソサイザ
ーＥ２０００ ・Ｂａ−Ｚｎ系熱安定剤：昭島化学、商品名ＬＴ６６０ ・炭酸カルシウム：竹原化学、商品名サンライト２００
０、平均粒径１．４μｍ ・部分架橋ＮＢＲ：ＧＯＯＤ ＹＥＡＲ、結合アクリロ
ニトリル量３３重量％、商品名ＣＨＭＩＧＵＭ Ｐ８Ｂ
Ａ ・熱膨張型マイクロカプセル−１：エクスパンセル社
製、商品名ＥＸＰＡＮＣＥＬ （０９２）ＤＵ１２０ ・熱膨張型マイクロカプセル−２：エクスパンセル社
製、商品名ＥＸＰＡＮＣＥＬ （０９１）ＤＥ８０ ・分解型発泡剤 アゾジカルボンアミド

【００３７】又、表に記載した各評価方法は以下に記載
する方法に従った。

【００３８】摺動性は、新東科学（株）社製トライボギ
ア ＴＹＰＥ：ＨＥＩＤＯＮ−１４ＤＲで、押出成形品
から切り出したものを試験片とし、ガラスとの静摩擦係
数や動摩擦係数で評価した。なお、試験片のサイズは３
０ｍｍ×３０ｍｍ×５ｍｍｔで、垂直荷重１００ｇｆ、
６００ｍｍ／ｍｉｎ．でガラスを移動させ試験した。

【００３９】発泡倍率は、ＪＩＳ Ｋ７１１２の水中置
換法で成形した製品の比重（発泡比重）を測定し、分解
型発泡剤を使用しない非発泡成形品の比重を、発泡比重
で除した値で評価した。

【００４０】成形品を得るための押出成形は押し出し径
４０ｍｍ、（押出機のスクリューの長さ）／（押出機の
スクリューの直径）（Ｌ／Ｄ）＝２５のものを使用し
た。成形性の評価は、成形時に発泡が過度に進み成形体
表面が部分的に発泡したりして成形体が得られないもの
については×とし、成形開始から発泡倍率が安定した成
形品を得るまでに時間のかかるものを○とし、成形開始
直後から発泡倍率が安定した成形品が得られたものを◎
とした。

【００４１】ソフト感の評価は以下のように行った。成
形品を押し、その戻り具合を触感で３段階にわけ、戻り
がないものを×とし、僅かに戻りが感じられるものを○
とし、戻りがあるものを◎とした。

【００４２】へたりの大小は、成形品の圧縮永久歪みで
評価した。具体的には以下のように行った。１０ｍｍ厚
に成形した成形品を２５％圧縮して７．５ｍｍ厚とした
後に、７０℃×２２ｈｒで放置後解放し、初期厚みと、
解放後の厚みから次式のように算出した。 （圧縮永久歪み）（％）＝｛〔初期厚み（ｍｍ）〕−
〔解放後の厚み（ｍｍ）〕｝／｛〔初期厚み（ｍｍ）〕
−７．５（ｍｍ）｝×１００

【００４３】実施例１ 表１に示す組成の各成分をヘンシェルミキサーでドライ
ブレンドさせた後、ペレット化し４０ｍｍ押出機で成形
した。得られた熱可塑性エラストマー組成物の成形体の
発泡倍率、成形性、摺動性及びソフト感を評価し、結果
を表１に示した。

【００４４】

【表１】

【００４５】実施例２ 表２に示す組成を用いて熱可塑性エラストマー組成物を
得たこと以外は、実施例１と同様に行い、結果を表２に
示した。

【００４６】

【表２】

【００４７】実施例３ 表３に示す組成を用いて熱可塑性エラストマー組成物を
得たこと以外は、実施例１と同様に行い、結果を表３に
示した。

【００４８】

【表３】

【００４９】実施例４ 表４に示す組成を用いて熱可塑性エラストマー組成物を
得たこと以外は、実施例１と同様に行い、結果を表４に
示した。

【００５０】

【表４】

【００５１】実施例５ 実験Ｎｏ．２−３と実験Ｎｏ．３−８の熱可塑性エラス
トマー組成物を使用して窓枠用のガスケットを製造して
窓ガラスの開閉の具合を評価した。実験Ｎｏ．２−３の
熱可塑性エラストマー組成物を使用した場合には、窓ガ
ラスの開閉はスムーズに行え、良好であったが、実験Ｎ
ｏ．３−８の熱可塑性エラストマー組成物を使用した場
合には、窓ガラスの開閉は、スムーズでなく、調子は良
くなかった。

【００５２】

【発明の効果】熱膨張型マイクロカプセルを使用するこ
とにより、従来の分解型発泡剤を使用した軟質塩化ビニ
ル系樹脂組成物では達成できなかった、成形体に摺動性
を付与させるという課題を解決した。得られた熱可塑性
エラストマー組成物の発泡押出成形品は、軽量化、ソフ
ト感及び摺動性があるので、窓枠用ガスケットに使用で
きる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｂ２９Ｋ 227:06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塩化ビニル系樹脂、可塑剤及び熱膨張型
   マイクロカプセルを含有してなる熱可塑性エラストマー
   樹脂組成物。
2. 【請求項２】 塩化ビニル系樹脂、可塑剤、アクリロニ
   トリル−ブタジエンゴム及び熱膨張型マイクロカプセル
   を含有してなる熱可塑性エラストマー樹脂組成物。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の熱可塑性エ
   ラストマー組成物を押出成形してなる押出成形品。
4. 【請求項４】 押出成形品が窓枠用ガスケットである請
   求項３記載の押出成形品。
5. 【請求項５】 請求項１又は請求項２記載の熱可塑性エ
   ラストマー組成物を押出成形してなる窓枠用ガスケット
   を有する窓枠。