特許 6783993 ウエザストリップ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6783993

(24)【登録日】2020年10月27日

(45)【発行日】2020年11月11日

(54)【発明の名称】ウエザストリップ

(51)【国際特許分類】

   B60J 10/15 20160101AFI20201102BHJP

   B60J 10/24 20160101ALI20201102BHJP

   B60J 10/33 20160101ALI20201102BHJP

   B60J 10/84 20160101ALI20201102BHJP

   B60J 10/82 20160101ALI20201102BHJP

   C08L 23/16 20060101ALI20201102BHJP

   C08K 3/04 20060101ALI20201102BHJP

【ＦＩ】

   B60J10/15

   B60J10/24

   B60J10/33

   B60J10/84

   B60J10/82

   C08L23/16

   C08K3/04

【請求項の数】2

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2018-508604(P2018-508604)

(86)(22)【出願日】2017年2月23日

(86)【国際出願番号】JP2017006804

(87)【国際公開番号】WO2017169359

(87)【国際公開日】20171005

【審査請求日】2018年3月7日

(31)【優先権主張番号】特願2016-69923(P2016-69923)

(32)【優先日】2016年3月31日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000241463

【氏名又は名称】豊田合成株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096116

【弁理士】

【氏名又は名称】松原 等

(72)【発明者】

【氏名】田中 光恵

(72)【発明者】

【氏名】栗本 英一

【審査官】 久保 道弘

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−１５５３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１４７１３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０１６９７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２１９１１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１８１２６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１６９５２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０８Ｌ ２３／００−２３／３６

Ｃ０８Ｋ ３／００−３／４０

Ｂ６０Ｊ １０／００−１０／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

未加硫状態で、エチレン−αオレフィン非共役ジエン共重合体ポリマー１００質量部に対して、カーボンブラック４０〜１４０質量部と、比重１．８以下でエチレン含有量７０ｗｔ％以下の重合体と比重１．８以下でエチレン含有量７０ｗｔ％以上の重合体を少なくとも各１種類以上合計５〜５０質量部が配合され、熱可塑性樹脂は配合されていないゴム組成物であって、
前記比重１．８以下でエチレン含有量７０ｗｔ％以下の重合体が、架橋反応点となる非共役ジエン由来の二重結合を有しないエチレンプロピレンゴムであって、該エチレンプロピレンゴムの配合量がエチレン−αオレフィン非共役ジエン共重合体ポリマー１００質量部に対して０．５質量部以上であり、
前記比重１．８以下でエチレン含有量７０ｗｔ％以上の重合体が、架橋反応点となる非共役ジエン由来の二重結合を有しないエチレン・α−オレフィン・コポリマー（但し、前記比重１．８以下でエチレン含有量７０ｗｔ％以下の重合体である、架橋反応点となる非共役ジエン由来の二重結合を有しないエチレンプロピレンゴムを除く。）であって、該エチレン・α−オレフィン・コポリマーの配合量がエチレン−αオレフィン非共役ジエン共重合体ポリマー１００質量部に対して０．５質量部以上であり、
加硫状態で、体積固有抵抗値１．０Ｅ＋６Ωｃｍ以上、比重１．３０未満である前記ゴム組成物の加硫物により、少なくともウエザストリップの車体への取付基部が形成されていることを特徴とするウエザストリップ。

【請求項2】

前記エチレン・α−オレフィン・コポリマーが、エチレン−１−ブテン・コポリマー、エチレン−１−ヘキセン・コポリマー、エチレン−４−メチル−１−ペンテン・コポリマー、エチレン−１−オクテン・コポリマー、エチレン−１−ブテン−１−ヘキセン・コポリマー、エチレン−１−ブテン−４−メチル−１−ペンテン・コポリマー、及び、エチレン−１−ブテン−１−オクテン・コポリマーから選ばれることを特徴とする請求項１に記載のウエザストリップ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はウエザストリップに関するものである。

【背景技術】

【0002】

自動車の車体において、ウエザストリップを取り付けた鋼板の被取付部位が電食による腐食が発生し、錆びたりすることが知られている。すなわちウエザストリップに用いられているゴム材料はカーボンブラックを多く含むため通電しやすい。このウエザストリップが鋼板の被取付部位と接触し、ゴム材料が貴の電位体として働き、鋼が卑の電位体として働くため、その接触の周辺に雨水や洗浄水等の通電性の液体が付着すると、局部電池が形成されて電流が流れ、卑である鋼がイオン化して酸化したり溶出したりするのである。

【0003】

また、近年の燃費向上を目的とした車体の軽量化のニーズの高まりから、車体に従来の鋼鉄からより軽いアルミニウム合金等の軽金属を採用することが次第に増えてきている。しかし、アルミニウムは鋼よりも卑であるため、鋼よりも電食を発生させやすく、ウエザストリップが接触する被取付部の電食に対する懸念の高まりは必至である。

【0004】

そこで、この電食を発生させないウエザストリップが必要とされている。特許文献１には、エチレン・プロピレンゴム製のウエザストリップにおいて、通常ではカーボンブラックの添加により表面電気抵抗率１．０Ｅ＋４〜１．０Ｅ＋５Ωｃｍのものが汎用されているのに対し、カーボンブラックの配合量を少なくして表面電気抵抗率を１．０Ｅ＋６Ωｃｍ以上にすると、アルミニウム合金製部材の錆びをほぼ防げることが記載されている。

【0005】

また、特許文献２には、カーボンブラックを含有するエチレン−αオレフィン−非共役ジエン共重合体ゴム組成物の表面電気抵抗値が１．０Ｅ＋４〜１．０Ｅ＋６Ωｃｍと比較的低くても、未加硫ゴム組成物の粘弾性特性の指標である複素弾性率の変化率が所定地値以上となるようなゴム練り状態とすることにより、アルミニウム合金を長期にわたって腐食させないウエザストリップが得られることが記載されている。

【0006】

なお、特許文献３には、エチレンプロピレンゴム製のウエザストリップにおいて補強材としてカーボンブラックと白色フィラーを配合したものが記載されている。白色フィラーは、上記電食の観点からではなくカーボンブラックの配合による黒色艶を消すために配合されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第２６１０１６５号公報

【特許文献2】特開２００５−４１９８６号公報

【特許文献3】特開平８−１４３７８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１のように、補強材としてカーボンブラックの配合量を少なくすると、補強作用が弱くなりウエザストリップの押出し肌が悪化したり押出し後の収縮が顕著となる等の問題がある。

【0009】

そこで本発明者らは、艶消しのための特許文献３の手法が結果的にウエザストリップの導電性に影響することに着目して、カーボンブラックの配合量を少なくし、絶縁物の白色フィラーを配合することにより高電気抵抗化することを検討した。

【0010】

しかし、白色フィラーとして一般的な酸化ケイ素、炭酸カルシウム、タルク、クレー等の白色フィラーを配合することにより高電気抵抗化することは確認できたが、これらの白色フィラーはゴムに配合される他の材料よりも比重が高いため（たとえば、カーボンブラックは比重１．８〜２．１であるのに対して、炭酸カルシウムは比重２．７〜２．９）、ゴム組成物の比重が高まり、ウエザストリップが重くなってしまい、結果として自動車の軽量化の要請にマッチしない。

【0011】

本発明は、高電気抵抗化による車体の電食防止と低比重化による軽量化の両効果を奏するウエザストリップ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】

【0012】

本発明のウエザストリップは、未加硫状態で、エチレン−αオレフィン非共役ジエン共重合体ポリマー１００質量部に対して、カーボンブラック４０〜１４０質量部と、比重１．８以下でエチレン含有量７０ｗｔ％以下の重合体と比重１．８以下でエチレン含有量７０ｗｔ％以上の重合体を少なくとも各１種類以上合計５〜５０質量部が配合され、熱可塑性樹脂は配合されていないゴム組成物であって、
前記比重１．８以下でエチレン含有量７０ｗｔ％以下の重合体が、架橋反応点となる非共役ジエン由来の二重結合を有しないエチレンプロピレンゴムであって、該エチレンプロピレンゴムの配合量がエチレン−αオレフィン非共役ジエン共重合体ポリマー１００質量部に対して０．５質量部以上であり、
前記比重１．８以下でエチレン含有量７０ｗｔ％以上の重合体が、架橋反応点となる非共役ジエン由来の二重結合を有しないエチレン・α−オレフィン・コポリマー（但し、前記比重１．８以下でエチレン含有量７０ｗｔ％以下の重合体である、架橋反応点となる非共役ジエン由来の二重結合を有しないエチレンプロピレンゴムを除く。）であって、該エチレン・α−オレフィン・コポリマーの配合量がエチレン−αオレフィン非共役ジエン共重合体ポリマー１００質量部に対して０．５質量部以上であり、
加硫状態で、体積固有抵抗値１．０Ｅ＋６Ωｃｍ以上、比重１．３０未満である前記ゴム組成物の加硫物により、少なくともウエザストリップの車体への取付基部が形成されていることを特徴とする。

【0017】

本発明によれば、エチレンーαオレフィンー非共役ジエン共重合体ゴム組成物の体積固有抵抗が１．０Ｅ＋６Ωｃｍ以上であることにより、車体の電食を防止することが出来るとともに、該ゴム組成物の比重が１．３０未満であることにより、ウエザストリップの軽量化を果たすことが出来る。当該体積固有抵抗の上限は、特に限定されないが、あえていえば１．０Ｅ＋１５Ωｃｍである。また、当該比重の下限は、特に限定されないが、あえて言えば０．８０である。

【0018】

比重１．８以下のエチレン含有量７０ｗｔ％以下の重合体と比重１．８以下のエチレン含有量７０ｗｔ％以上の重合体を少なくとも各１種類以上それぞれ０．５質量部以上、合計で５〜５０質量部になるように配合されているが、エチレン含有量７０ｗｔ％以下の重合体のみを配合したゴム組成物の場合には、ゴム組成物の未加硫状態での強度が不足する。未加硫状態での強度が不足すると、未加硫状態のゴム組成物を押出機に入れやすいように、練り上がったゴム生地をテープ状に切る分出し工程や、分出し工程後にテープ状のゴム生地を冷ます冷却工程でテープ状のゴム生地が切れてしまう。また、エチレン含有量７０ｗｔ％以上の重合体のみを配合したゴム組成物の場合には、未加硫状態での伸びが十分でなくなってしまう。
そのため、比重１．８以下のエチレン含有量７０ｗｔ％以下の重合体と比重１．８以下のエチレン含有量７０ｗｔ％以上の重合体を少なくとも各１種類以上合計５〜５０質量部を配合することによって、未加硫状態でも伸びと強度が十分なゴム組成物となる。また、エチレン含有量７０ｗｔ％以下の重合体とエチレン含有量７０ｗｔ％以上の重合体の比重がともに１．８以下のため、ゴム組成物から成形したウエザストリップの低比重化による軽量化を達成することができる。

【0019】

本発明における各要素の詳細などを以下に説明する。

【0020】

１．エチレン−αオレフィン−非共役ジエン共重合体（以下「ＥＰＤＭ」と記す。）ポリマー
αオレフィンとしては、特に限定されないが、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１−デセンなどを例示することができる。この中ではプロピレンが好ましい。
非共役ジエンとしては、特に限定されないが、１，４−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、５−エチリデン−２−ノルボルネンなどを例示することができる。

【0021】

２．カーボンブラック
カーボンブラックとしては、特に限定されないが、一般的に知られているもの（市販品など）を適宜使用することができ、ＳＲＦ、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＭＡＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ、ＦＴ、ＭＴなどを例示することができる。

【0022】

３．重合体
比重１．８以下でエチレン含有量７０ｗｔ％以下の重合体としては、一般的に知られていもの（市販品など）、例えばＥＰＭ、ＥＰＤＭ、などの中でも好ましい、架橋反応点となる非共役ジエン由来の二重結合を有しないエチレンプロピレンゴムを用いる。
また、比重１．８以下でエチレン含有量７０ｗｔ％以上の重合体としては、一般的に知られているもの（市販品など）の中でも望ましいポリオレフィンエラストマーとして、エチレン・α−オレフィン・コポリマー（例えばエチレン−１−ブテン・コポリマー、エチレン−１−ヘキセン・コポリマー、エチレン−４−メチル−１−ペンテン・コポリマー、エチレン−１−オクテン・コポリマー、エチレン−１−ブテン−１−ヘキセン・コポリマー、エチレン−１−ブテン−４−メチル−１−ペンテン・コポリマー、エチレン−１−ブテン−１−オクテン・コポリマー）を用いる。

【0023】

４．ウエザストリップ
ウエザストリップとしては、特に限定されないが、車体の開口部や窓枠に取り付けられるウエザストリップを例示できる。
ウエザストリップの車体への取付基部としては、特に限定されないが、断面略コ字形や略Ｕ字形の取付基部であるトリム部を例示できる。

【発明の効果】

【0024】

本発明のウエザストリップは、高電気抵抗化による車体の電食防止と低比重化による軽量化を両立させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】実施例のウエザストリップの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

ＥＰＤＭポリマー１００質量部に対して、カーボンブラック４０〜１４０質量部と、エチレン含有量７０ｗｔ％以下の重合体とエチレン含有量７０ｗｔ％以上の重合体を合計５〜５０質量部が配合され（熱可塑性樹脂は配合されていない）、体積固有抵抗１．０Ｅ＋６Ωｃｍ以上、比重１．３０未満であるエチレン−αオレフィン−非共役ジエン共重合体ゴム組成物で、少なくとも車体への取付基部が形成されているウエザストリップである。

【実施例】

【0027】

図１（ａ）に示す実施例は、自動車のトランク開口部周縁１１に設けられている被取付部としてのフランジ１２に取り付けられるウエザストリップ１である。図１（ｂ）に示す実施例は、自動車のルーフの被取付部としてのチャンネル部１５に取り付けられるウエザストリップ３１である。

【0028】

まず、これらの実施例に用いるために作製した実施例のＥＰＤＭゴム組成物と、比較例のＥＰＤＭゴム組成物の配合組成を表１、表２及び表３に示す。

【0029】

【表1】

【0030】

【表2】

【0031】

【表3】

【0032】

表１、表２及び表３中の各材料には、次の商品を用いた。
・ＥＰＤＭはダウケミカル日本株式会社の商品名「ＮＯＲＤＥＬ ＩＰ ４５７０」
・カーボンブラックは朝日カーボン株式会社の商品名「旭＃６０」
・可塑剤は出光興産株式会社の商品名「ダイアナプロセスオイルＰＳ−３８０」
・炭酸カルシウムは備北粉化工業株式会社の商品名「ホワイトンＢ」（比重２．７）
・白色系機能フィラーとしてのカオリン質クレーとしてはアクティブミネラルズ株式会社の商品名「ＣＲＯＷＮＣＲＡＹ」
・重合体ａはＪＳＲ株式会社のエチレンプロピレンゴム：商品名「ＪＳＲ ＥＰ１１」 エチレン含量：５２ｗｔ％ 比重：０．８６
・重合体ｂはダウケミカル日本株式会社のポリオレフィンエラストマー：商品名「エンゲージ ８４８０」 エチレン含量：７７ｗｔ％ 比重：０．９０４
・酸化亜鉛は井上石灰工業株式会社の商品名「ＭＥＴＡ−Ｚ １０２」
・ステアリン酸は花王株式会社の商品名「ルナックＳ−５０Ｖ」
・成形性向上剤は三洋化成工業株式会社の商品名「ＰＥＧ ４０００Ｓ」
・脱泡剤は近江化学工業の商品名「ＣＭＬ＃３１」
・加硫剤としての粉末硫黄は細井化学工業株式会社の商品名「微粉硫黄３２５Ｍｅｓｈ」
・加硫促進剤はラインケミージャパン株式会社の商品名「レノキュアＮＰＶ／Ｃ」、大内新興化学工業株式会社の商品名「ノクセラーＢＺ」、「ノクセラーＭ」、及び「ノクセラーＴＴ」の混合

【0033】

実施例１〜３は、重合体ａと重合体ｂの配合比を変えたものである。
実施例４〜６は、実施例１〜３に対して、亜鉛華と脱泡材の配合を増やしたものである。
実施例７、８は、実施例６に対して、重合体ａと重合体ｂの配合比を変えたものである。
実施例９は、実施例２に対して、可塑剤（オイル）の配合を減らし、炭酸カルシウムとカオリン質クレーの配合を増やしたものである。
実施例１０〜１２は、実施例９に対して、重合体ａと重合体ｂの配合量を変えたものである。

【0034】

実施例及び比較例の各ＥＰＤＭゴム組成物は、混練機により混練した後、１７０℃で１０分間加硫処理して試験片を作製した。そして、この試験片を用いて、ＪＩＳ Ｋ６９１１に準拠して体積固有抵抗を、ＪＩＳ Ｋ６２６８に準拠して比重をそれぞれ測定した。また、ゴムの混錬工程における分出し（オープンロール）・冷却（バッチオフ）作業でのテープ状に加工したゴム組成物の切れの有無を調べた。分出し・冷却作業の両方でテープ切れがないものを良（○）、分出し・冷却作業のどちらかでテープ切れが起きたものを可（△）、分出し・冷却作業の両方でテープ切れが起きたものを不可（×）と評価した。その結果を上記の表１、表２及び表３に記す。

【0035】

実施例１〜１２のゴム組成物は、体積固有抵抗値が１．０Ｅ＋６Ωｃｍ以上であり、比重１．３０未満、テープ切れの評価がいずれも良であった。

【0036】

比較例１−１、１−２、２−１、２−２、５、６、８、９のゴム組成は、ゴム組成物中に配合されている重合体が１種類のためにテープ切れが起こった。

【0037】

比較例３のゴム組成部の体積固有抵抗が３．２Ｅ＋４Ωｃｍとなっているのは、カオリン質クレーや重合体ａと重合体ｂが配合されていないためと考えられる。

【0038】

比較例４の比重が１．３０、比較例７の比重が１．３２となっているのはカオリン質クレーを多く配合しているために比重が高くなっていると考えられる。

【0039】

実施例１〜１２のゴム組成物を用いて、図１（ａ）（ｂ）に示すウエザストリップが製造された。

【0040】

図１（ａ）に示すトランク開口部用のウエザストリップ１は、鋼板製又はアルミニウム合金板製のフランジ１２に取り付けられる断面略コ字形の取付基部であるトリム部２と、トランクリッド１３に当接してその間をシールする中空状の中空シール部３と、トランク開口部周縁面１１に当接してその間をシールするシールリップ部４とを有している。トリム部２は、車外側側壁と車内側側壁と底壁で断面略コ字形をなし、車外側側壁と車内側側壁の各内面からフランジ保持リップ２１が突設されている。トリム部２の内部には補強用の板金製又は樹脂製のインサート２２が埋設されている。また、前記シールリップ４は、車外側側壁と車内側側壁の各外面から突設されている。

【0041】

トリム部２とそのフランジ保持リップ２１（ハッチング領域）は、実施例１〜１２のＥＰＤＭゴム組成物により、また、中空シール部３とシールリップ部４はスポンジゴム組成物により、共押出成形されて、ウエザストリップ１が製造されている。

【0042】

断面略コ字形の内部にフランジ１２を挿入させるようにして、上方からトリム部２をフランジ１２に押し込むと、フランジ保持リップ２１がフランジ１２を保持するため、ウエザストリップ１をフランジ１２に取り付けることが出来る。フランジ１２に接触するトリム部２とそのフランジ保持リップ２１が高電気抵抗のＥＰＤＭゴム組成物で形成されているため、フランジ１２の電食を防止することができるとともに、ウエザストリップ１を軽量化することが出来る。

【0043】

図１（ｂ）に示すルーフ部用のウエザストリップ３１は、鋼板製又はアルミニウム合金板製のチャンネル部１５に挿入されて挟持される略板状の取付基部３２と、サンルーフガラス１６の周縁保護材１７側に当接してその間をシールする中空シール部３３とを有している。

【0044】

取付基部３２と中空シール部３３の一部（ハッチング領域）は、実施例１〜１２のＥＰＤＭゴム組成物により、また、中空シール部３３の残部はスポンジゴム組成物により共押出成形されてウエザストリップ３１が製造されている。

【0045】

この実施例によっても、チャンネル部１５に接触する取付基部３２と中空シール部３３の一部が高電気抵抗のＥＰＤＭゴム組成物で形成されているため、チャンネル部１５の電食を防止することが出来るとともに、ウエザストリップ３１を軽量化することが出来る。

【0046】

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することも出来る。

【符号の説明】

【0047】

１ ウエザストリップ
２ トリム部
１２ フランジ
１５ チャンネル部
２１ フランジ保持リップ
２２ インサート
３１ ウエザストリップ
３２ 取付基部

【図1】