JP2008285612A - ホットメルト樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】高温下に長期間さらされても劣化が少なく、必要に応じて剥がすことができ、自動車用電子制御ユニットの枠体のシール等に有用な弾性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】スチレン系ブロック共重合体、テトラキス［３−（３,５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシエチル］メタン、及びテトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−４，４´−ビフェニレンジホスホナイトを含有することを特徴とするホットメルト樹脂組成物１。
【選択図】図１

Description

本発明は、高温下に長期間さらされても劣化が少なく、必要に応じて剥がすことができ、自動車用電子制御ユニットの枠体のシール等に有用な弾性樹脂組成物に関する。

自動車にはエンジン、エアバック、アンチロックブレーキシステム、トラクションコントロール等の動作を最適化するための電子制御ユニットが搭載されており、特にエンジン用電子制御ユニットはＥＣＵと呼ばれている。電子制御ユニットは、電子回路基板がポリブチレンフタレート樹脂（ＰＢＴ樹脂）やアルミフレーム等からなる枠体に収納されており、枠体をシールする際にはシリコーン樹脂が用いられてきた。（例、特許文献１）
特開2004-249883号公報

ところが、電子制御ユニットを構成する電子回路基板に不具合があった場合、シリコーン樹脂で枠体のシールを行っていると剥がすことができないため、不具合があった電子回路基板のみを交換することができず、電子制御ユニットごと交換しなければならなかった。当然、交換のための費用は割高となるし、正常な電子回路基板も破棄することになるため、廃棄物の量を増大させてしまうという問題があった。

このような問題から、剥がすことができるシール材が求められるようになっており、熱可塑性樹脂等から構成されるホットメルト樹脂が検討されるようになった。一方、自動車に搭載される電子制御ユニットの場合、高温下に長期間さらされることから耐熱老化性が要求されるが、ホットメルト樹脂はシリコーン樹脂と比較して耐熱性に劣るため経時での強度低下が大きく、このような用途には不適であった。

本発明の課題は、高温下に長期間さらされても劣化が少なく、必要に応じて剥がすことができる弾性組成物を提供することである。

本発明は、スチレン系ブロック共重合体、テトラキス［３−（３,５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシエチル］メタン、及びテトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−４，４´−ビフェニレンジホスホナイトを含有することを特徴とするホットメルト樹脂組成物である。中でも前記ホットメルト樹脂組成物が自動車用電子制御ユニットの枠体のシールに用いられる場合、より顕著な効果が得られる。

本発明のホットメルト組成物は、高温下に長期間さらされても劣化が少なく、必要に応じて容易に剥がすことができる。従って、自動車用電子制御ユニットの枠体のシールに使用した場合、耐久性に優れ、電子回路基板に不具合が生じてもその電子回路基板のみを交換することができるため、交換費用を抑えることができ、正常な電子回路基板まで破棄する必要がなくなるため廃棄物の削減にも貢献できる。

本発明のホットメルト樹脂組成物は、熱可塑性樹脂としてスチレン系ブロック共重合体を含有する。具体的にはＳＢＳ（スチレン−ブタジエン−スチレン系ブロック共重合体）、ＳＩＳ（スチレン−イソプレン−スチレン系ブロック共重合体）、ＳＥＢＳ（スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン系ブロック共重合体）、ＳＥＢ（スチレン−エチレン−ブチレン系ブロック共重合体）、ＳＥＰＳ（スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン系ブロック共重合体）、ＳＥＰ（スチレン−エチレン−プロピレン系ブロック共重合体）ＳＩＢＳ（スチレン−イソブチレン−スチレン系ブロック共重合体）などが挙げられる。

本発明のホットメルト樹脂組成物は、高温下に長期間さらされた際の強度の低下を抑制するため、化１で表される化合物；テトラキス［３−（３,５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシエチル］メタン、及び化２で表される化合物；テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−４，４´−ビフェニレンジホスホナイトを含有することを特徴とする。なお、前記化合物以外にも各種酸化防止剤を用いても良いが、少なくとも前記化合物を用いなければ優れた耐熱老化性は得られない。前期化合物の配合量は耐熱老化性の点から、ホットメルト樹脂組成物全体に対してそれぞれ２〜１０重量％となるようにすることが好ましい。

スチレン系ブロック共重合体以外に、粘着性の付与を目的としてテルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、ロジン樹脂、石油樹脂およびこれらの変性樹脂、水素添加樹脂などの粘着付与樹脂や、溶融時の流動性、非粘着性のコントロールなどを目的としてアタクチックポリプロピレン、非晶性ポリアルファオレフィン、パラフィンワックス、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、パラフィンオイルやナフテンオイルなどのオイル、液状ポリブタジエンや液状ポリブテンなどの液状ポリマーなどを配合できる。

また、耐熱性、流動性、充填性の調整や着色を目的として、タルク、クレー、シリカ、炭酸カルシウム、酸化チタンなどの充填材が配合されてもよい。さらに、これら充填材の沈降防止、寸法変化の抑制、断熱性の向上などを目的としてシラスバルーン、ガラス発泡体などの中空状充填材が配合されてもよい。更にアミノ系、ビニル系、エポキシ系などのシランカップリング剤を配合することで、ガラス、金属など被着体に対する密着性を大きく改善することができる。

本発明になるシール用ホットメルト組成物は、上記の各配合材料をバンバリーミキサー、加熱ニーダー、１軸または２軸エクストルーダーなどで加熱しながら混練りすることによって調製することができる。このように加熱下において混練されたものは押出し機により紐状、異形状などに成型されたり、型に鋳込まれて各形状に成型されるなどした後、使用時に加熱、溶融して塗布される。また、加熱下に混練溶融されたものを直接塗布することもできる。

本発明になるホットメルト樹脂組成物は、各種金属、ガラス、樹脂基材等への密着性や耐熱性に優れるため、電子制御ユニットの枠体の他、建築用窓材におけるアルミニウムサッシュとガラス板の接続部、車両における車体の金属開口部とガラス板との接続部、太陽電池におけるアルミニウム製、ステンレス製などの枠体とガラス板の接続部のシールなどに好適である。

本発明になるホットメルト樹脂組成物の使用方法は、例えば枠体とガラス板などの接続部や組立て部品の接続部等に塗布、充填する方法、あるいは枠体や部品の片側組み付け部の周縁に塗布しておき、取り付け直前あるいは組み立て直前に直接若しくは再加熱したのち、ガラス板やその他の部品をシール用ホットメルト組成物の塗布された周縁に当接させて接続させる方法などが採用できる。従って、各種製品の組立工場において塗布する加工手順のほか、他の工場で１部品に塗布したものを搬入し、直接若しくは再加熱の上で他の部品を塗布した部分に当接させて組み立てる加工手順も採用できる。

本発明になるホットメルト樹脂組成物の塗布充填にはハンドガン式、ブロック溶融式、バルク式およびフォーム式などのアプリケーター設備が使用され、そのアプリケーター設備の具体例として、ノードソン製バルクメルターＢＭ−５０５や同社製のタンク内で溶融させたものを塗布するタンク型アプリケーターＭＸ−４４１２などの市販品が挙げられる。

また、工場等で加工部材を大量に生産する場合、ホットメルト樹脂組成物の塗布充填装置の吐出部を数値制御式産業用ロボットなどに取付れば、複雑な形状のものに対してもスピーディーに塗布可能で、大幅な生産効率の向上が期待できる。

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。

実施例１
ポリスチレン−ポリ（エチレン−エチレン／プロピレン）ブロック−ポリスチレン共重合体であるセプトン４０５５（株式会社クラレ製、商品名）１０重量部、ポリスチレン−ポリ（エチレン／プロピレン）ブロック−ポリスチレン共重合体であるセプトン２００２（株式会社クラレ製、商品名）３重量部、パラフィン系プロセスオイルであるＰＷ−９０（出光興産株式会社製、商品名）５０重量部、ポリフェニレンエーテルとポリスチレンの混合物であるノリルＳＡ−１２０（ＧＥプラスチック社製、商品名）７重量部、中空フィラーであるグラスバブルズＫ−３７（スリーエム社製、商品名）１０重量部、α−メチルスチレンであるＥＮＤＥＸ１５５（イーストマンケミカル社製、商品名）６重量部、脂環式粘着付与樹脂であるエスコレッツＥＣＲ−２３５Ｅ（トーネックス株式会社製、商品名）２５重量部、二酸化チタンであるダイオキサイドＴＲ９２（ダイオキサイドジャパン社製、商品名）０．６重量部、カーボンブラックであるアサヒサーマルカーボン（旭カーボン株式会社製、商品名）０．０３重量部、前記式１で表される化合物であるＳＯＮＧＮＯＸ １０１０（住友化学株式会社製、商品名）２．５重量部、前記式２で表される化合物であるＧＳＹ−Ｐ１０１（堺化学工業株式会社製、商品名）２．５重量部をシグマブレイド型ニーダーで加熱混合して実施例１のホットメルト樹脂組成物を得た。

実施例２
実施例１において、ＳＯＮＧＮＯＸ １０１０及びＧＳＹ−Ｐ１０１の配合量をそれぞれ５重量部とした他は実施例１と同様に行い、実施例２のホットメルト組成物を得た。

比較例１
実施例１において、ＳＯＮＧＮＯＸ １０１０の配合量を３重量部とし、酸化防止剤であるｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＧＰ（住友化学株式会社製、商品名）３重量部及びチヌビン１４４（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、商品名）１．５重量部を配合し、ＧＳＹ−Ｐ１０１を配合しなかった他は実施例１と同様に行い、比較例１のホットメルト組成物を得た。

比較例２
実施例１において、ＧＳＹ−Ｐ１０１の配合量を３．５重量部とし、ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＧＰを３．５重量部配合し、ＳＯＮＧＮＯＸ １０１０を配合しなかった他は実施例１と同様に行い、比較例２のホットメルト組成物を得た。

評価
自動車用電子制御ユニットの枠材のシール用途を想定し、以下の方法で性能評価を行った。
各ホットメルト組成物を長さ１９ｍｍ、幅２０ｍｍ、厚さ２ｍｍに成型し、幅方向の両端に厚さ１ｍｍのスペーサーをセットしてＰＢＴ板を両面に貼り合わせ、試験体を作成した。試験体を厚さ方向に５０％圧縮した状態（厚さ１ｍｍ）で固定し（図１参照）、１２５℃雰囲気下で１０００時間養生した。養生後は２３℃雰囲気下で１日間静置し、２３℃雰囲気下にてＰＢＴ板を１８０°方向に２０ｍｍ／分で引張り、引張りせん断強さを測定して表１に記載した。

実施例の各ホットメルト組成物は高温下に長期間さらされた場合でも強度の低下が少なかった。一方、比較例の各ホットメルト組成物は強度の低下が大きく、高温下に長期間さらされる用途には不向きである。

試験体を圧縮した状態を示す図

符号の説明

１ ホットメルト組成物
２ スペーサー
３ ＰＢＴ板

Claims (2)

1. スチレン系ブロック共重合体、化１で表される化合物；テトラキス［３−（３,５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシエチル］メタン、及び化２で表される化合物；テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−４，４´−ビフェニレンジホスホナイトを含有することを特徴とするホットメルト樹脂組成物。
   

   

   
   

   
2. 自動車用電子制御ユニットに用いられることを特徴とする請求項１記載のホットメルト樹脂組成物。

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