JPH054307A - 熱可塑性エラストマー積層体 - Google Patents

熱可塑性エラストマー積層体

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JPH054307A
JPH054307A JP3097636A JP9763691A JPH054307A JP H054307 A JPH054307 A JP H054307A JP 3097636 A JP3097636 A JP 3097636A JP 9763691 A JP9763691 A JP 9763691A JP H054307 A JPH054307 A JP H054307A
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JP
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molecular weight
polyolefin
weight
high molecular
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JP3097636A
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English (en)
Inventor
Kazuhiko Murata
田 和 彦 村
Tokushige Murakami
上 徳 茂 村
Noboru Sakamaki
巻 昇 酒
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明に係る熱可塑性エラストマー積層体
は、ペルオキシド架橋型オレフィン系共重合体ゴムと、
オレフィン系プラスチックと、α,β-不飽和カルボン
酸もしくはその誘導体、または不飽和エポキシ単量体と
を含有するブレンド物が、有機ペルオキシドの存在下で
動的に熱処理されて部分的に架橋されているグラフト変
性ポリオレフィン系エラストマー(A)からなる層と、
超高分子量ポリオレフィン(B)からなる層とから構成
されている。 【効果】 本発明に係る熱可塑性エラストマー積層体
は、層間接着性が著しく優れ、また、従来の加硫ゴムと
ナイロン繊維とからなる複合材、あるいは軟質ポリ塩化
ビニルと比較して軽量であり、可塑剤などの滲出による
表面のベタつきもなく、しかも、機械的強度、耐熱性、
耐熱老化性、耐候性、耐摩耗性、耐傷付性、摺動性およ
び寸法安定性に優れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、熱可塑性エラストマー積
層体に関し、さらに詳しくは、自動車内装材、シール材
などの用途に有効な熱可塑性エラストマー積層体に関す
る。
【0002】
【発明の技術的背景】従来、自動車に使用される重要な
シール材の一つであるグラスランチャネルには、(1)
耐候性および耐熱性に優れたエチレン・プロピレン・ジ
エン共重合体ゴムを主成分とする加硫ゴムと、接着剤
と、ナイロン繊維とからなる複合材、(2)この加硫ゴ
ムと、耐摩耗性に優れた接着剤とからなる複合材、
(3)異型押出成形用軟質ポリ塩化ビニルが用いられて
いる。
【0003】上記の複合材(1)および(2)は、耐候
性および耐熱性に優れたエチレン・プロピレン・ジエン
共重合体ゴムの加硫物を基材としているため、耐候性、
耐熱性および寸法安定性に優れている。しかしながら、
これらの複合材の製造工程は、エチレン・プロピレン・
ジエン共重合体ゴムと充填剤との混練工程、押出成形工
程、表面バフがけ工程、接着剤塗布工程、乾燥工程およ
び繊維植毛工程からなり、非常に複雑である。一方、上
記の複合材(3)は、軟質ポリ塩化ビニルを異型押出成
形して製造するため、製造工程は簡略化されている。し
かしながら、この複合材は、耐熱性および寸法安定性が
悪く、上記の複合材(1)および(2)と比較して実用
性能が劣る。
【0004】したがって、耐候性、耐熱性および寸法安
定性に優れ、かつ、簡略化された製造工程で製造でき、
自動車内装材、シール材等の用途に有効に使用できる積
層体の出現が望まれていた。
【0005】
【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術に伴う
問題点を解決しようとするものであって、耐候性、耐熱
性および寸法安定性に優れ、かつ、簡略化された製造工
程で製造でき、いわゆる経済性に優れる熱可塑性エラス
トマー積層体を提供することを目的としている。
【0006】
【発明の概要】本発明に係る熱可塑性エラストマー積層
体は、(a)ペルオキシド架橋型オレフィン系共重合体
ゴム95〜10重量部と、(b)オレフィン系プラスチ
ック5〜90重量部[成分(a)および(b)の合計量
は、100重量部とする]と、(c)α,β-不飽和カ
ルボン酸もしくはその誘導体、または不飽和エポキシ単
量体0.01〜10重量部とを含有するブレンド物が、
有機ペルオキシドの存在下で動的に熱処理されて部分的
に架橋されているグラフト変性ポリオレフィン系エラス
トマー(A)からなる層と、超高分子量ポリオレフィン
(B)からなる層とから構成されていることを特徴とし
ている。
【0007】また、上記のグラフト変性ポリオレフィン
系エラストマー(A)は、上記(a)成分および(b)
成分の合計量100重量部に対して、(d)ペルオキシ
ド非架橋型ゴム状物質5〜100重量部、および/また
は(e)鉱物油系軟化剤3〜100重量部を含有してい
ることが好ましい。
【0008】本発明において好ましく用いられる超高分
子量ポリオレフィン(B)としては、下記の超高分子量
ポリオレフィン、および超高分子量ポリオレフィン組成
物が挙げられる。
【0009】特に、グラフト変性ポリオレフィン系エラ
ストマー(A)との共押出積層加工ができる超高分子量
ポリオレフィン組成物(2)および(3)が、積層体製
造上好ましい。
【0010】(1)135℃デカリン溶媒中で測定した
極限粘度[η]が10〜40dl/g、好ましくは15
〜35dl/gの範囲内にある超高分子量ポリオレフィ
ン。 (2)135℃デカリン溶媒中で測定した極限粘度
[η]が10〜40dl/gの範囲内にある超高分子量
ポリオレフィンと、135℃デカリン溶媒中で測定した
極限粘度[η]が0.1〜5dl/gの範囲内にある低
分子量ないし高分子量ポリオレフィンとから実質的にな
るポリオレフィン組成物であって、超高分子量ポリオレ
フィンが、超高分子量ポリオレフィンと低分子量ないし
高分子量ポリオレフィンとの総重量100重量%に対し
て15〜40重量%の割合で存在し、かつ、135℃デ
カリン溶媒中で測定した極限粘度[η]が3.5〜8.
3dl/gの範囲内にある超高分子量ポリオレフィン組
成物。
【0011】(3)上記(2)の超高分子量ポリオレフ
ィン組成物と、この超高分子量ポリオレフィン組成物当
り1〜20重量%の液体ないし固体の潤滑剤とからなる
超高分子量ポリオレフィン組成物。
【0012】
【発明の具体的説明】以下、本発明に係る熱可塑性エラ
ストマー積層体について具体的に説明する。本発明に係
る熱可塑性エラストマー積層体は、特定のグラフト変性
ポリオレフィン系エラストマー(A)からなる層と、超
高分子量ポリオレフィン(B)からなる層とから構成さ
れている。
【0013】グラフト変性ポリオレフィン系エラストマ
ー(A) 本発明で用いられるグラフト変性ポリオレフィン系エラ
ストマー(A)は、(a)ペルオキシド架橋型オレフィ
ン系共重合体ゴムと、(b)オレフィン系プラスチック
と、(c)α,β-不飽和カルボン酸もしくはその誘導
体、または不飽和エポキシ単量体とを含有するブレンド
物が、有機ペルオキシドの存在下で動的に熱処理されて
部分的に架橋されているグラフト変性ポリオレフィン系
熱可塑性エラストマーである。
【0014】また、本発明においては、上記のブレンド
物中に、(d)ペルオキシド非架橋型ゴム状物質、
(e)鉱物油系軟化剤が含まれていてもよい。本発明で
用いられるペルオキシド架橋型オレフィン系共重合体ゴ
ム(a)は、たとえばエチレン・プロピレン・非共役ジ
エン共重合体ゴム、エチレン・ブタジエン共重合体ゴム
のように、オレフィンを主成分とする無定形の弾性共重
合体であって、有機ペルオキシドと混合して加熱下に混
練することにより、架橋して流動性が低下するか、ある
いは流動しなくなるようなゴムをいう。
【0015】上記の非共役ジエンとしては、具体的に
は、ジシクロペンタジエン、1,4-ヘキサジエン、ジシク
ロオクタジエン、メチレン-ノルボルネン、エチリデン-
ノルボルネンなどが挙げられる。
【0016】本発明では、上記のようなペルオキシド架
橋型オレフィン系共重合体ゴムの内でも、エチレン成分
単位とプロピレン成分単位とのモル比(エチレン成分単
位/プロピレン成分単位)が、50/50〜90/1
0、特に55/45〜85/15の範囲内にある、エチ
レン・プロピレン共重合体ゴムおよびエチレン・プロピ
レン・非共役ジエン共重合体ゴムが、好適に用いられ
る。中でも、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重
合体ゴム、特にエチレン・プロピレン・エチリデンノル
ボルネン共重合体ゴムは、耐熱性、引張強度特性および
反発弾性に優れた熱可塑性エラストマーを提供し得る点
で好ましい。
【0017】またペルオキシド架橋型オレフィン系共重
合体ゴムは、ムーニー粘度ML1+4(100℃)が、1
0〜250、特に40〜150の範囲内にあることが好
ましくい。ムーニー粘度ML1+4 (100℃)が10未
満のペルオキシド架橋型オレフィン系共重合体ゴムを用
いると、得られる熱可塑性エラストマー組成物は、引張
強度特性が低下する傾向がある。一方、ムーニー粘度M
1+4 (100℃)が250を超えるペルオキシド架橋
型オレフィン系共重合体ゴムを用いると、得られる熱可
塑性エラストマー組成物は、流動性が低下する傾向があ
る。
【0018】さらに、ペルオキシド架橋型オレフィン系
共重合体ゴムは、ヨウ素価が25以下であることが好ま
しい。ヨウ素価が上記のような範囲内にあるペルオキシ
ド架橋型オレフィン系共重合体ゴムを用いると、流動性
とゴム的性質とのバランスのとれた熱可塑性エラストマ
ーが得られる。
【0019】本発明においては、ペルオキシド架橋型オ
レフィン系共重合体ゴム(a)は、ペルオキシド架橋型
オレフィン系共重合体ゴム(a)およびオレフィン系プ
ラスチック(b)の合計量100重量部に対して、95
〜10重量部、好ましくは95〜60重量部の割合で用
いられる。
【0020】ペルオキシド架橋型オレフィン系共重合体
ゴム(a)を上記のような割合で用いると、得られるグ
ラフト変性ポリオレフィン系エラストマー(A)は、成
形性に優れ、しかも、ゴム弾性などのゴム的特性に優れ
ている。
【0021】本発明で用いられるオレフィン系プラスチ
ック(b)は、高圧法または低圧法のいずれかによる1
種以上のモノオレフィンを重合して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、アイソタクチックまたはシンジオタクチックのモノ
オレフィン重合体樹脂が挙げられる。これらの代表的な
樹脂は、商業的に入手できる。
【0022】適当な原料オレフィンの具体的な例として
は、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、1-
オクテン、1-デセンおよびこれらの2種以上の混合系オ
レフィンが挙げられる。本発明においては、これらの単
独重合でも、共重合でも、樹脂状物が得られれば、いず
れの重合様式を採用してもよい。
【0023】本発明において、中でも好ましいオレフィ
ン系プラスチックは、ペルオキシド分解型オレフィン系
プラスチックである。本発明において、ペルオキシド分
解型オレフィン系プラスチックとは、ペルオキシドと混
合し、加熱下で混練することにより熱分解して分子量を
減じ、樹脂の流動性が増加するオレフィン系のプラスチ
ックをいい、たとえば、アイソタクチックポリプロピレ
ン;プロピレンと他の少量のα- オレフィンとの共重合
体、たとえばプロピレン- エチレン共重合体、プロピレ
ン-1- ブテン共重合体、プロピレン-1- ヘキセン共重合
体、プロピレン-4- メチル-1- ペンテン共重合体などが
挙げられる。
【0024】本発明で用いられるオレフィン系プラスチ
ックは、メルトインデックス(ASTM−D−1238
−65T、230℃)が0.1〜50、特に5〜20の
範囲内にあることが好ましい。
【0025】本発明においては、オレフィン系プラスチ
ックは、エラストマー組成物の流動性の向上、および耐
熱性の向上に寄与する。本発明においては、オレフィン
系プラスチック(b)は、ペルオキシド架橋型オレフィ
ン系共重合体ゴム(a)およびオレフィン系プラスチッ
ク(b)の合計量100重量部に対して、5〜90重量
部、好ましくは5〜40重量部の割合で用いられる。
【0026】オレフィン系プラスチック(b)を上記の
ような割合で用いると、得られるグラフト変性ポリオレ
フィン系エラストマー(A)は、ゴム弾性などのゴム的
特性に優れ、しかも、流動性に優れるため、その結果と
して成形性に優れている。
【0027】本発明では、α,β- 不飽和カルボン酸も
しくはその誘導体、または不飽和エポキシ単量体(c)
は、グラフト変性剤として用いられる。上記のα,β-
不飽和カルボン酸もしくはその誘導体としては、具体的
には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマー
ル酸、イタコン酸、シトラコン酸、テトラヒドロフタル
酸、ビシクロ[2,2,1 ]ヘプト-2- エン-5,6- ジカルボ
ン酸等の不飽和カルボン酸; 無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、
テトラヒドロ無水フタル酸、ビシクロ[2,2,1 ]ヘプト
-2-エン-5,6-ジカルボン酸無水物等の不飽和カルボン酸
の無水物; アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、マレイン酸ジ
メチル、マレイン酸モノメチル、フマール酸ジエチル、
イタコン酸ジメチル、シトラコン酸ジエチル、テトラヒ
ドロ無水フタル酸ジメチル、ビシクロ[2,2,1 ]ヘプト
-2- エン-5,6-ジカルボン酸ジメチル等の不飽和カルボ
ン酸のエステルなどが挙げられる。これらの中でも、マ
レイン酸、ビシクロ[2,2,1 ]ヘプト-2- エン-5,6- ジ
カルボン酸またはこれらの無水物が好ましい。
【0028】上記の不飽和エポキシ単量体としては、具
体的には、グリシジルアクリレート、グリシジルメタク
リレート、p-スチリルカルボン酸グリシジル等の不飽和
モノカルボン酸のグリシジルエステル; マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、ブテントリカ
ルボン酸、エンド-シス-ビシクロ[2,2,1 ]ヘプト-5-
エン-2,3-ジカルボン酸、エンド- シス- ビシクロ[2,
2,1 ]ヘプト-5- エン-2- メチル-2,3- ジカルボン酸等
の不飽和カルボン酸のモノグリシジルエステルあるいは
ポリグリシジルエステル; アルリルグリシジルエーテル、2-メチルアルリルグリシ
ジルエーテル、O-アルリルフェノールのグリシジルエー
テル、m-アルリルフェノールのグリシジルエーテル、p-
アルリルフェノールのグリシジルエーテル、イソプロペ
ニルフェノールのグリシジルエーテル、m-ビニルフェノ
ールのグリシジルエーテル、p-ビニルフェノールのグリ
シジルエーテル等の不飽和グリシジルエーテル; 2-(o-ビニルフェニル)エチレンオキシド、2-(p-ビニ
ルフェニル)エチレンオキシド、2-(o-ビニルフェニ
ル)プロピレンオキシド、2-(p-ビニルフェニル)プロ
ピレンオキシド、2-(o-アルリルフェニル)エチレンオ
キシド、2-(p-アルリルフェニル)エチレンオキシド、
2-(o-アルリルフェニル)プロピレンオキシド、2-(p-
アルリルフェニル)プロピレンオキシド、p-グリシジル
スチレン、3,4-エポキシ-1- ブテン、3,4-エポキシ-3-
メチル-1- ブテン、3,4-エポキシ-1- ペンテン、3,4-エ
ポキシ-3- メチル-1- ペンテン、5,6-エポキシ-1- ヘキ
セン、ビニルシクロヘキセンモノオキシド、アルリル-
2,3- エポキシシクロペンチルエーテルなどが好まし
い。
【0029】本発明においては、α,β- 不飽和カルボ
ン酸もしくはその誘導体、または不飽和エポキシ単量体
(c)は、ペルオキシド架橋型オレフィン系共重合体ゴ
ム(a)およびオレフィン系プラスチック(b)の合計
量100重量部に対して、0.01〜10重量部、好ま
しくは0.1〜5重量部の割合で用いられる。
【0030】α,β- 不飽和カルボン酸もしくはその誘
導体、または不飽和エポキシ単量体(c)を上記のよう
な割合で用いると、得られるグラフト変性ポリオレフィ
ン系エラストマー(A)は、成形性に優れ、しかも、超
高分子量ポリオレフィン(B)層との接着強度に優れて
いる。
【0031】本発明で用いられるペルオキシド非架橋型
ゴム状物質(d)は、たとえばポリイソブチレン、ブチ
ルゴム、プロピレン含量70モル%以上のプロピレン-
エチレン共重合体ゴム、アタクチックポリプロピレンな
どのように、ペルオキシドと混合し、加熱して混練して
も架橋せず、流動性が低下しない炭化水素系のゴム状物
質をいう。これらの内では、ポリイソブチレンが性能お
よび取扱い上最も好ましい。
【0032】上記のペルオキシド非架橋型ゴム状物質
は、エラストマー組成物の流動性の向上に寄与し、特に
ムーニー粘度ML1+4 (100℃)が60以下のペルオ
キシド非架橋型ゴム状物質が好ましい。
【0033】本発明においては、ペルオキシド非架橋型
ゴム状物質(d)は、ペルオキシド架橋型オレフィン系
共重合体ゴム(a)およびオレフィン系プラスチック
(b)の合計量100重量部に対して、5〜100重量
部、好ましくは5〜50重量部の割合で用いられる。
【0034】本発明で用いられる鉱物油系軟化剤(e)
は、通常、ゴムをロール加工する際に、ゴム分子間作用
力を弱め、加工を容易にするとともに、充填剤として配
合するカーボンブラック、ホワイトカーボンなどの分散
を助け、あるいは加硫ゴムの硬さを低下せしめて柔軟
性、弾性を増す目的で使用される高沸点の石油留分であ
り、パラフィン系、ナフテン系、芳香族系等に区別され
ている。
【0035】本発明においては、鉱物油系軟化剤(e)
は、ペルオキシド架橋型オレフィン系共重合体ゴム
(a)およびオレフィン系プラスチック(b)の合計量
100重量部に対して、3〜100重量部、好ましくは
5〜80重量部の割合で用いられる。
【0036】本発明で用いられるグラフト変性ポリオレ
フィン系エラストマー(A)は、ペルオキシド架橋型オ
レフィン系共重合体ゴム(a)、オレフィン系プラスチ
ック(b)およびα,β- 不飽和カルボン酸もしくはそ
の誘導体、または不飽和エポキシ単量体(c)、さらに
必要に応じて、ペルオキシド非架橋型ゴム状物質
(d)、鉱物油系軟化剤(e)を、上記したような割合
でブレンドし、有機ペルオキシドの存在下で動的に熱処
理して部分的に架橋させる方法で製造される。
【0037】本発明においては、上記のようなペルオキ
シド非架橋型ゴム状物質(d)および鉱物油系軟化剤
(e)を用いることが好ましい。また、本発明において
は、グラフト変性ポリオレフィン系エラストマー(A)
中に、充填剤、着色剤を、本発明の目的を損なわない範
囲で含めることができる。
【0038】上記の充填剤としては、具体的には、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、二硫化モリブデン、グラ
ファイト、ガラス繊維、ガラス球、シラスバルーン、カ
ーボン繊維などが挙げられる。
【0039】上記の着色剤としては、具体的には、カー
ボンブラック、酸化チタン、亜鉛華、べんがら、群青、
紺青、アゾ顔料、ニトロソ顔料、レーキ顔料、フタロシ
アニン顔料などが挙げられる。
【0040】さらに、本発明においては、グラフト変性
ポリオレフィン系エラストマー(A)中に、フェノール
系、サルファイト系、フェニルアルカン系、フォスファ
イト系、アミン系安定剤などの公知の耐熱安定剤;老化
防止剤;耐候安定剤;帯電防止剤;金属セッケン、ワッ
クス等の滑剤などの添加剤を、オレフィン系プラスチッ
クあるいはオレフィン系共重合体ゴムの製造の際に通常
使用される割合で含めることができる。
【0041】本発明においては、上記のような各成分の
ブレンド物を有機ペルオキシドの存在下に動的に熱処理
して、部分的に架橋されたグラフト変性ポリオレフィン
系エラストマー(A)を製造する。
【0042】上記の「動的に熱処理する」とは、上記の
ような各成分を融解状態で混練することをいう。本発明
において、グラフト変性ポリオレフィン系エラストマー
(A)の製造の際に用いられる有機ペルオキシドとして
は、具体的には、ジクミルペルオキシド、ジ-tert-
ブチルペルオキシド、2,5-ジメチル-2,5- ジ-(tert-ブ
チルペルオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5- ジ-(t
ert-ブチルペルオキシ)ヘキシン-3、1,3-ビス(tert-
ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、1,1-ビス
(tert- ブチルペルオキシ)-3,3,5- トリメチルシクロ
ヘキサン、n-ブチル-4,4- ビス(tert- ブチルペルオキ
シ)バレレート、ベンゾイルペルオキシド、p-クロロベ
ンゾイルペルオキシド、2,4-ジクロロベンゾイルペルオ
キシド、tert- ブチルペルオキシベンゾエート、tert-
ブチルペルベンゾエート、tert- ブチルペルオキシイソ
プロピルカーボネート、ジアセチルペルオキシド、ラウ
ロイルペルオキシド、tert- ブチルクミルペルオキシド
などが挙げられる。
【0043】これらの内では、臭気性、スコーチ安定性
の点で、2,5-ジメチル-2,5- ジ-(tert-ブチルペルオキ
シ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5- ジ-(tert-ブチルペ
ルオキシ)ヘキシン-3、1,3-ビス(tert- ブチルペルオ
キシイソプロピル)ベンゼン、1,1-ビス(tert- ブチル
ペルオキシ)-3,3,5- トリメチルシクロヘキサン、n-ブ
チル-4,4- ビス(tert- ブチルペルオキシ)バレレート
が好ましく、なかでも、1,3-ビス(tert- ブチルペルオ
キシイソプロピル)ベンゼンが最も好ましい。
【0044】本発明においては、有機ペルオキシドは、
ペルオキシド架橋型オレフィン系共重合体ゴム(a)、
オレフィン系プラスチック(b)およびα,β- 不飽和
カルボン酸もしくはその誘導体、または不飽和エポキシ
単量体(c)の合計量100重量%に対して、0.05
〜3重量%、好ましくは0.1〜1重量%の割合で用い
られる。
【0045】有機ペルオキシドを上記のような割合で用
いると、得られるグラフト変性ポリオレフィン系エラス
トマー(A)は、耐熱性、引張特性、弾性回復および反
発弾性などのゴム的性質および強度特性に優れ、しか
も、成形性に優れている。
【0046】混練装置としては、従来公知の混練装置、
たとえば開放型のミキシングロール、非開放型のバンバ
リーミキサー、押出機、ニーダー、連続ミキサーなどが
用いられる。これらの内では、非開放型の混練装置が好
ましく、混練は、窒素ガス、炭酸ガスなどの不活性ガス
の雰囲気下で行なうことが好ましい。
【0047】また、混練は、使用する有機ペルオキシド
の半減期が1分未満となる温度で行なうのが望ましい。
混練温度は、通常150〜280℃、好ましくは、17
0〜240℃であり、混練時間は、1〜20分間、好ま
しくは3〜10分間である。また、加えられる剪断力
は、剪断力で通常、10〜104 sec-1、好ましくは
102〜103sec-1の範囲内で決定される。
【0048】本発明においては、上記有機ペルオキシド
による部分架橋処理に際し、硫黄、p-キノンジオキシ
ム、p,p'- ジベンゾイルキノンジオキシム、N-メチル-N
-4-ジニトロソアニリン、ニトロソベンゼン、ジフェニ
ルグアニジン、トリメチロールプロパン-N,N'-m-フェニ
レンジマレイミドのようなペルオキシ架橋用助剤、ある
いはジビニルベンゼン、トリアリルシアヌレート、エチ
レングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコー
ルジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタク
リレート、トリメチロールプロパントリメタクリレー
ト、アリルメタクリレートのような多官能性メタクリレ
ートモノマー、ビニルブチラート、ビニルステアレート
のような多官能性ビニルモノマーを配合することができ
る。
【0049】上記のような化合物を用いることにより、
均一かつ緩和な架橋反応が期待できる。特に、本発明に
おいては、ジビニルベンゼンが最も好ましい。ジビニル
ベンゼンは、取扱い易く、上記の被架橋処理物の主成分
であるペルオキシド架橋型オレフィン系共重合体ゴム
(a)およびオレフィン系プラスチック(b)との相溶
性が良好であり、かつ、有機ペルオキシドを可溶化する
作用を有し、有機ペルオキシドの分散剤として働くた
め、熱処理による架橋効果が均質で、流動性と物性との
バランスのとれたグラフト変性ポリオレフィン系エラス
トマーが得られる。
【0050】本発明においては、上記のような架橋助剤
もしくは多官能性ビニルモノマーは、上記の被架橋処理
物全体に対して、0.1〜2重量%、特に0.3〜1重
量%の割合で用いるのが好ましい。架橋助剤もしくは多
官能性ビニルモノマーの配合割合が2重量%を超える
と、有機ペルオキシドの配合量が多い場合には、架橋反
応が速く進行し過ぎるため、得られるグラフト変性ポリ
オレフィン系エラストマーは、流動性に劣り、一方、有
機ペルオキシドの配合量が少ない場合には、架橋助剤お
よび多官能性ビニルモノマーが、グラフト変性ポリオレ
フィン系エラストマー中に未反応のモノマーとして残存
し、グラフト変性ポリオレフィン系エラストマーは、加
工成形の際に熱履歴による物性の変化が生じたりする。
したがって、架橋助剤および多官能性ビニルモノマー
は、過剰に配合すべきではない。
【0051】また、有機ペルオキシドの分解を促進する
ために、トリエチルアミン、トリブチルアミン、2,4,6-
トリス(ジメチルアミン)フェノール等の三級アミン、
アルミニウム、コバルト、バナジウム、銅、カルシウ
ム、ジルコニウム、マンガン、マグネシウム、鉛、水銀
等のナフテン酸塩などの分解促進剤を用いることもでき
る。
【0052】本発明で用いられるグラフト変性ポリオレ
フィン系エラストマーは、部分的に架橋されているが、
この「部分的に架橋された」とは、下記の方法で測定し
たゲル含量が20〜98%の範囲内にある場合をいい、
本発明においては、ゲル含量が45〜98%の範囲内に
あることが好ましい。
【0053】[ゲル含量の測定法] 試料としてグラフト変性ポリオレフィン系エラストマー
のペレットを約100mg秤量し、密閉容器中にてこの
ペレットに対して充分な量である30mlのシクロヘキ
サンに、23℃で48時間浸漬する。
【0054】次に、この試料を濾紙上に取り出し、室温
にて72時間以上恒量になるまで乾燥する。ゲル含量
は、次式で表わされる。 ゲル含量[%]=(シクロヘキサン浸漬後の乾燥重量)
÷(シクロヘキサン浸漬前の重量)×100 本発明に係る熱可塑性エラストマー積層体の一層を構成
するグラフト変性ポリオレフィン系エラストマー(A)
は、部分架橋されたオレフィン系共重合体ゴムと、オレ
フィン系プラスチック、好ましくはペルオキシド分解型
オレフィン系プラスチックとからなるため、流動性に優
れている。
【0055】超高分子量ポリオレフィン(B) 本発明で好ましく用いられる超高分子量ポリオレフィン
(B)の具体的な例としては、以下のような超高分子量
ポリオレフィンおよび超高分子量ポリオレフィン組成物
が挙げられる。
【0056】(1)135℃デカリン溶媒中で測定した
極限粘度[η]が10〜40dl/g、好ましくは15
〜35dl/gの範囲内にある超高分子量ポリオレフィ
ン。 (2)135℃デカリン溶媒中で測定した極限粘度
[η]が10〜40dl/gの範囲内にある超高分子量
ポリオレフィンと、135℃デカリン溶媒中で測定した
極限粘度[η]が0.1〜5dl/gの範囲内にある低
分子量ないし高分子量ポリオレフィンとから実質的にな
るポリオレフィン組成物であって、超高分子量ポリオレ
フィンが、超高分子量ポリオレフィンと低分子量ないし
高分子量ポリオレフィンとの総重量100重量%に対し
て15〜40重量%の割合で存在し、かつ、135℃デ
カリン溶媒中で測定した極限粘度[η]が3.5〜8.
3dl/gの範囲内にある超高分子量ポリオレフィン組
成物。
【0057】(3)上記(2)の超高分子量ポリオレフ
ィン組成物と、この超高分子量ポリオレフィン組成物当
り1〜20重量%の液体ないし固体の潤滑剤とからなる
超高分子量ポリオレフィン組成物。
【0058】特に、グラフト変性ポリオレフィン系エラ
ストマーとの共押出積層加工ができる上記超高分子量ポ
リオレフィン組成物(2)および(3)が、積層体製造
上好ましい。
【0059】上記のような超高分子量ポリオレフィンお
よび低分子量ないし高分子量ポリオレフィンは、たとえ
ばエチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘ
キセン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、4-メチル
-1- ペンテン、3-メチル-1-ペンテンなどのα- オレフ
ィンの単独重合体または共重合体からなる。本発明にお
いては、エチレン単独重合体、およびエチレンと他のα
- オレフィンとからなる、エチレンを主成分とする共重
合体が望ましい。
【0060】上記(3)の組成物で用いられる液体潤滑
油としては、石油系潤滑油、合成潤滑油などが使用され
る。石油系潤滑油としては、具体的には、流動パラフィ
ン、スピンドル油、冷凍機油、ダイナモ油、タービン
油、マシン油、シリンダー油などが使用される。
【0061】合成潤滑油としては、具体的には、合成炭
化水素油、ポリグリコール油、ポリフェニルエーテル
油、エステル油、リン酸エステル油、ポリクロロトリフ
ルオロエチレン油、フルオロエステル油、塩素化ビフェ
ニル油、シリコーン油などが使用される。
【0062】また、上記(3)の組成物で用いられる固
体潤滑油としては、具体的には、黒鉛、二硫化モリブデ
ンが主に使用されるが、他に窒化ホウ素、二硫化タング
ステン、酸化鉛、ガラス粉、金属石けんなども、使用す
ることができる。固体潤滑油は、単独でも使用すること
ができ、また、液体潤滑油と組み合わせて使用すること
ができ、たとえば粉末、ゾル、ゲル、サスペンソイドな
どの形態で超高分子量ポリオレフィンに配合することが
できる。
【0063】また、本発明においては、超高分子量ポリ
オレフィン(B)中に、上述したグラフト変性ポリオレ
フィン系エラストマー(A)の場合と同様に、上記のよ
うな充填剤、着色剤を、本発明の目的を損なわない範囲
で含めることができる。
【0064】さらに、本発明においては、超高分子量ポ
リオレフィン(B)中に、上述したグラフト変性ポリオ
レフィン系エラストマー(A)の場合と同様に、フェノ
ール系、サルファイト系、フェニルアルカン系、フォス
ファイト系、アミン系安定剤などの公知の耐熱安定剤;
老化防止剤;耐候安定剤;帯電防止剤;金属セッケン、
ワックス等の滑剤などの添加剤を、オレフィン系プラス
チックあるいはオレフィン系共重合体ゴムの製造の際に
通常使用される割合で含めることができる。
【0065】熱可塑性エラストマー積層体 本発明に係る熱可塑性エラストマー積層体は、上記のよ
うなグラフト変性ポリオレフィン系エラストマー(A)
からなる層と、超高分子量ポリオレフィン(B)からな
る層とで構成される。本発明に係る熱可塑性エラストマ
ー積層体は、上記の両層を積層させることによって得る
ことができる。
【0066】グラフト変性ポリオレフィン系エラストマ
ー(A)層[以下(A)層と略す]と超高分子量ポリオ
レフィン(B)層[以下(B)層と略す]との積層方法
は、最終製品の形状、大きさ、要求物性により異なり、
特に限定されないが、たとえば以下のような積層方法が
挙げられる。
【0067】(1)予め成形された(A)層、(B)層
を、少なくとも一方の層が溶融する温度以上の温度でカ
レンダーロール成形機、圧縮成形機などを用いて熱融着
する方法。
【0068】(2)予めどちらか一方がシート成形され
た(A)層あるいは(B)層を押出成形、カレンダー成
形をしている他方の層に熱融着する方法。 (3)多層押出成形機で(A)層と(B)層とを同時に
押出成形して熱融着する方法(共押出成形)。
【0069】本発明においては、上記(3)の積層方法
が好ましい。
【0070】本発明においては、(A)層の厚さは0.
1〜50mm、また、(B)層の厚さは5μm〜10m
mであることが、一般的に好ましい。本発明に係る熱可
塑性エラストマー積層体において、上記グラフト変性ポ
リオレフィン系エラストマー(A)からなる層は、部分
架橋されたオレフィン系共重合体ゴムと、オレフィン系
プラスチック、好ましくはペルオキシド分解型オレフィ
ン系プラスチックとからなるため、耐熱性、耐熱老化性
およびゴム弾性に優れている。
【0071】また、本発明に係る熱可塑性エラストマー
積層体において、上記の超高分子量ポリオレフィン
(B)からなる層は、耐摩耗性、耐傷付性、摺動性およ
び耐薬品性に優れている。
【0072】
【発明の効果】本発明に係る熱可塑性エラストマー積層
体は、グラフト変性ポリオレフィン系エラストマー
(A)層と超高分子量ポリオレフィン(B)層との層間
接着性が著しく優れている。
【0073】また、本発明に係る熱可塑性エラストマー
積層体は、従来の加硫ゴムとナイロン繊維とからなる複
合材、あるいは軟質ポリ塩化ビニルと比較して軽量であ
り、可塑剤などの滲出による表面のベタつきもなく、し
かも、機械的強度、耐熱性、耐熱老化性、耐候性、耐摩
耗性、耐傷付性、摺動性および寸法安定性に優れてい
る。
【0074】さらに、本発明に係る積層体は、従来の上
記のような複合材と比較して、その製造工程を簡略化し
て製造することができるため、経済性に優れている。特
に、超高分子量ポリオレフィン(B)として、グラフト
変性ポリオレフィン系エラストマー(A)との共押出積
層加工が可能な超高分子量ポリオレフィン組成物を用い
た熱可塑性エラストマー積層体は、経済的に優れてい
る。
【0075】したがって、本発明に係る熱可塑性エラス
トマー積層体は、自動車内装材、シール材(特に、ガラ
スとの摺動性が要求されるガラスランチャンネル、ベル
トラインモールなど)の用途だけでなく、家具、建材、
家電用ハウジング、鞄、スーツケース、スポーツ用品、
事務用品、雑貨などの用途にも有効に用いることができ
る。
【0076】以下、本発明を実施例により説明するが、
本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
【0077】
【実施例1】エチレン含有量70モル%、ヨウ素価1
2、ムーニー粘度ML1+4 (100℃)120のエチレ
ン・プロピレン・エチリデンノルボルネン共重合体ゴム
[以下、EPDM(1)と略す]80重量部と、MFR
(ASTM D 1238−65T、230℃)13、
密度0.91g/cm3 のポリプロピレン[以下、PP
と略す]20重量部とを、バンバリーミキサーを用い
て、窒素雰囲気中、180℃で5分間混練した後、この
混練物をロールに通してシート状にし、これをシートカ
ッターで角ペレットにした。
【0078】次いで、この角ペレットと、1,3-ビス(t
ert-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン[以
下、ペルオキシド(A)と略す]0.3重量部と、ジビ
ニルベンゼン[以下、DVBと略す]0.5重量部と、
無水マレイン酸[以下、MAHと略す]0.5重量部と
をヘンシェルミキサーで攪拌混合した。
【0079】次いで、この混合物を、L/D=30、ス
クリュー径50mmの一軸押出機を用いて、窒素雰囲気
中、220℃で押出してグラフト変性ポリオレフィン系
エラストマー(a)を得た。
【0080】そして、得られたグラフト変性ポリオレフ
ィン系エラストマー(a)中の共重合体ゴムのゲル含量
を、上記の方法で測定した。その結果を表1に示す。ま
た、得られたグラフト変性ポリオレフィン系エラストマ
ー(a)を190℃で圧縮成形し、物性測定用のシート
を作製し、引張破断点応力(TB )、柔軟性および成形
性を下記の方法に従って試験した。その結果を表1に示
す。
【0081】[試験方法] (1)引張破断点応力(TB ) JIS K 6301に準拠して、200mm/min
の引張り速度で破断点の引張強さ(TB :単位kgf/
cm2 )を測定した。
【0082】(2)柔軟性 ASTM D 1043に準拠して、ねじり剛性(単位
kgf/cm2)を求め、ねじり剛性をもって柔軟性を
評価した。
【0083】(3)成形性 ASTM D 1238に準拠して、メルトフローレー
ト(MFR:単位g/10min、230℃、2.16
kg)を求め、メルトフローレートをもって成形性を評
価した。
【0084】次に、得られたグラフト変性ポリオレフィ
ン系エラストマー(a)を東芝機械(株)製の50mm
径のTダイ押出成形機を用いて、スクリューがフルフラ
イト、L/D=28、押出温度240℃、Tダイがコー
トハンガーダイ、引取り速度が2.5m/分の条件でシ
ート状に押出し、次いで、押出された溶融状態にあるシ
ート状のグラフト変性ポリオレフィン系エラストマー
(a)を、超高分子量ポリエチレンフィルム[135℃
デカリン溶媒中で測定した極限粘度[η]が15dl/
gの超高分子量ポリエチレンより作製した0.1mm厚
のフィルム]と積層させた状態で一対のロール間に通し
てグラフト変性ポリエチレン系エラストマー(a)層の
厚みが1.0mm、超高分子量ポリエチレン層の厚みが
0.1mmの積層体を得た。ただし、グラフト変性ポリ
オレフィン系エラストマー(a)は、ロール温度60℃
のロール側に、また超高分子量ポリエチレンフィルム
は、室温のロール側に接触させるようにしてロール通し
をした。
【0085】得られた積層体について、層間接着強度を
下記の方法に従って測定した。その結果を表1に示す。 [層間接着強度試験] 試験方法:180度剥離 試験片:幅25mm、長さ100mm 引張速度:25mm/min 層間接着強度:剥離荷重を試験片の幅で除した値(単位
kgf/cm) また、積層体を構成する超高分子量ポリオレフィン層表
面の動摩擦係数を下記の試験方法により求めたところ、
0.15であった。
【0086】[動摩擦係数の測定試験] 動摩擦係数は、松原式摩擦摩耗試験機を用いてステップ
ワイズ法にて測定した。 試験条件 相手材:SUS304(粗度:6s前後) 周速:12m/min 荷重:10kg 接触面積:2cm2
【0087】
【実施例2】実施例1において、ペルオキシド(A)の
配合量を0.6重量部、無水マレイン酸の配合量を2.
0重量部とした以外は、実施例1と同様に行なった。
【0088】結果を表1に示す。
【0089】
【実施例3】実施例1において、グラフト変性ポリオレ
フィン系エラストマーを製造する際に、EPDM(1)
およびPPのほかに、ブチルゴム[エッソ社製、IIR
−065、不飽和度0.8モル%、以下、IIRと略
す]10重量部およびパラフィン系プロセスオイル[出
光興産製、商品名ダイアナプロセスオイル]30重量部
を配合した以外は、実施例1と同様に行なった。
【0090】結果を表1に示す。
【0091】
【実施例4】実施例3において、MAH 0.5重量部
の代わりに、グリシジルメタクリレート0.5重量部を
用いた以外は、実施例3と同様に行なった。
【0092】結果を表1に示す。
【0093】
【実施例5】実施例3において、EPDM(1)、P
P、IIRおよびパラフィン系プロセスオイルの配合量
をそれぞれ60重量部、40重量部、20重量部、40
重量部とした以外は、実施例3と同様に行なった。
【0094】結果を表1に示す。
【0095】
【実施例6】実施例3において、EPDM(1)、P
P、IIRおよびパラフィン系プロセスオイルの配合量
をそれぞれ90重量部、10重量部、20重量部、40
重量部とし、また、MAH 0.5重量部の代わりに、
グリシジルメタクリレート3重量部を用いた以外は、実
施例3と同様に行なった。
【0096】結果を表1に示す。
【0097】
【実施例7】実施例3において、EPDM(1)、P
P、IIR、パラフィン系プロセスオイルおよびMAH
の配合量をそれぞれ70重量部、30重量部、40重量
部、60重量部、6重量部とした以外は、実施例3と同
様に行なった。
【0098】結果を表1に示す。
【0099】
【実施例8】実施例1において、T−ダイ成形の代わり
に、得られたグラフト変性ポリオレフィン系エラストマ
ーを230℃の温度で押出成形するとともに、その表面
に135℃デカリン溶媒中で測定した極限粘度[η]が
30dl/gの超高分子量ポリエチレンを23重量%含
む超高分子量ポリエチレン組成物[135℃デカリン溶
媒中で測定した極限粘度[η]が5.5dl/g、密度
が0.955g/cm 3、前記(2)の超高分子量ポリ
オレフィン組成物に該当する]を250℃において共押
出積層してグラフト変性ポリオレフィン系エラストマー
(a)層の厚みが、1.0mm、超高分子量ポリエチレ
ン層の厚みが、0.1mmの積層体を得た以外は、実施
例1と同様に行なった。
【0100】結果を表1に示す。また、積層体を構成す
る超高分子量ポリエチレン層の動摩擦係数は、0.15
であった。
【0101】
【比較例1】実施例1において、超高分子量ポリエチレ
ンフィルムの代わりに、ポリアミドシート[東レ(株)
製ナイロン6、0.1mm厚]を用いてグラフト変性ポ
リオレフィン系エラストマー(a)層の厚みが1.0m
m、ポリアミド層の厚みが0.1mmの積層体を得た以
外は、実施例1と同様に行なった。
【0102】結果を表1に示す。なお、積層体を構成す
るポリアミド層表面の動摩擦係数は、0.8であった。
【0103】
【表1】

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)ペルオキシド架橋型オレフィン系共
    重合体ゴム95〜10重量部と、(b)オレフィン系プ
    ラスチック5〜90重量部[成分(a)および(b)の
    合計量は、100重量部とする]と、(c)α,β-不
    飽和カルボン酸もしくはその誘導体、または不飽和エポ
    キシ単量体0.01〜10重量部とを含有するブレンド
    物が、有機ペルオキシドの存在下で動的に熱処理されて
    部分的に架橋されているグラフト変性ポリオレフィン系
    エラストマー(A)からなる層と、超高分子量ポリオレ
    フィン(B)からなる層とから構成されていることを特
    徴とする熱可塑性エラストマー積層体。
  2. 【請求項2】前記グラフト変性ポリオレフィン系エラス
    トマー(A)が、前記(a)成分および(b)成分の合
    計量100重量部に対して、(d)ペルオキシド非架橋
    型ゴム状物質5〜100重量部、および/または(e)
    鉱物油系軟化剤3〜100重量部を含有していることを
    特徴とする請求項第1項に記載の熱可塑性エラストマー
    積層体。
  3. 【請求項3】前記(a)ペルオキシド架橋型オレフィン
    系共重合体ゴムが95〜60重量部であり、かつ、前記
    (b)オレフィン系プラスチックが5〜40重量部[成
    分(a)および(b)の合計量は、100重量部とす
    る]であることを特徴とする請求項第1項または第2項
    に記載の熱可塑性エラストマー積層体。
  4. 【請求項4】前記超高分子量ポリオレフィン(B)が、
    135℃デカリン溶媒中で測定した極限粘度[η]が1
    0〜40dl/gの範囲内にある超高分子量ポリオレフ
    ィンであることを特徴とする請求項第1項〜第3項のい
    ずれかに記載の熱可塑性エラストマー積層体。
  5. 【請求項5】前記超高分子量ポリオレフィン(B)が、
    135℃デカリン溶媒中で測定した極限粘度[η]が1
    0〜40dl/gの範囲内にある超高分子量ポリオレフ
    ィンと、135℃デカリン溶媒中で測定した極限粘度
    [η]が0.1〜5dl/gの範囲内にある低分子量な
    いし高分子量ポリオレフィンとから実質的になるポリオ
    レフィン組成物であって、超高分子量ポリオレフィン
    が、超高分子量ポリオレフィンと低分子量ないし高分子
    量ポリオレフィンとの総重量100重量%に対して15
    〜40重量%の割合で存在し、かつ、135℃デカリン
    溶媒中で測定した極限粘度[η]が3.5〜8.3dl
    /gの範囲内にある超高分子量ポリオレフィン組成物で
    あることを特徴とする請求項第1項〜第3項のいずれか
    に記載の熱可塑性エラストマー積層体。
  6. 【請求項6】前記超高分子量ポリオレフィンが、135
    ℃デカリン溶媒中で測定した極限粘度[η]が10〜4
    0dl/gの範囲内にある超高分子量ポリオレフィン
    と、135℃デカリン溶媒中で測定した極限粘度[η]
    が0.1〜5dl/gの範囲内にある低分子量ないし高
    分子量ポリオレフィンとから実質的になるポリオレフィ
    ン組成物であって、超高分子量ポリオレフィンが、超高
    分子量ポリオレフィンと低分子量ないし高分子量ポリオ
    レフィンとの総重量100重量%に対して15〜40重
    量%の割合で存在し、かつ、135℃デカリン溶媒中で
    測定した極限粘度[η]が3.5〜8.3dl/gの範
    囲内にある超高分子量ポリオレフィン組成物と、この超
    高分子量ポリオレフィン組成物当り1〜20重量%の液
    体ないし固体の潤滑油とからなる超高分子量ポリオレフ
    ィン組成物とで構成されていることを特徴とする請求項
    第1項〜第3項のいずれかに記載の熱可塑性エラストマ
    ー積層体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5739517A (en) * 1995-01-27 1998-04-14 Nhk Spring Co., Ltd. Apparatus and a method for checking an object to be checked for authenticity
US7825184B2 (en) 2007-04-04 2010-11-02 Hyundai Motor Company Sheet composition of thermoplastic polyolefin elastomer for water based coating treatment
JP2023165615A (ja) * 2022-05-04 2023-11-16 ディーエル ケミカル カンパニー リミテッド ゴム加工用プロセスオイル及びこれを含むゴム組成物

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