エチレン・プロピレン・コポリマー

項目	内容
材料名	エチレン・プロピレン・コポリマー
略記号	EPM、EPR、EPC、EP共重合体
IUPAC	poly(ethene-co-prop-1-ene)
英語名	Ethylene-Propylene Copolymer、Poly(ethylene-co-propylene)、Ethylene Propylene Rubber
日本語名	エチレン・プロピレン共重合体、エチレンプロピレンゴム、EPMゴム、EPR
分類	オレフィン系共重合体、合成ゴム、ポリオレフィン系エラストマー
プラスチック分類	熱硬化性エラストマー・ゴム、または熱可塑性ポリオレフィン系改質材
化学式または代表構造	[－CH2－CH2－]m [－CH2－CH(CH3)－]n
CAS No.	9010-79-1
構造・主成分	エチレン単位とプロピレン単位からなる非極性の飽和炭化水素系共重合体である。
主な用途	自動車部品、電線被覆、シール材、ホース、パッキン、樹脂改質材、粘接着剤改質材、ポリオレフィン改質材など。

概要

エチレン・プロピレン・コポリマーは、エチレンとプロピレンを共重合したポリオレフィン系材料である。一般にEPMまたはEPRと呼ばれる場合は、ジエン成分を含まないエチレン・プロピレンゴムを指すことが多い。一方、樹脂分野では、ポリプロピレン中にエチレン成分を導入したランダムコポリマーやブロックコポリマーを指す場合もある。

本ページでは、主にEPM・EPRとして扱われるエチレン・プロピレン系エラストマーを中心に説明する。EPMは主鎖に二重結合をほとんど持たない飽和構造であるため、耐候性、耐オゾン性、耐熱老化性、電気絶縁性に優れる。硫黄加硫は一般に困難であり、過酸化物架橋や樹脂架橋などを用いる場合が多い。

ジエン成分を加えた三元共重合体はエチレン・プロピレン・ジエンゴム（EPDM）であり、EPMとは加硫性や用途が異なる。また、ポリプロピレン系の耐衝撃改質材や包装材料として用いられるEPコポリマーは、ポリプロピレン（PP）系材料として扱う方が実務上わかりやすい場合がある。

特徴

長所

耐候性、耐オゾン性、耐熱老化性に優れる。
水、温水、アルカリ、希酸、アルコール類に比較的安定である。
電気絶縁性が高く、電線被覆や絶縁部材に使用される。
低温柔軟性が比較的良好で、低温シール材にも使用される。
比重が小さく、ゴム材料の中では軽量化に適する。
ハロゲンを含まないため、難燃設計や環境対応設計で検討されることがある。

短所

鉱物油、燃料油、ガソリン、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素には膨潤しやすい。
非極性材料であるため、接着、塗装、印刷には表面処理やプライマーが必要になる場合が多い。
EPMはジエン成分を含まないため、EPDMに比べて硫黄加硫が困難である。
機械的強度は配合、架橋、充填材の影響が大きく、単体物性だけで判断しにくい。
耐油性が必要な用途では、ニトリルゴム（NBR）やフッ素ゴム（FKM）の方が適する場合がある。

項目	内容
外観	白色から淡黄色のベール、ペレット、クラム状、または配合後の黒色ゴム状材料である。
耐熱性	一般に連続使用温度は100～130℃程度が目安である。過酸化物架橋や配合により、短時間では150℃付近まで使用される場合がある。
耐薬品性	水、温水、アルカリ、希酸、アルコールに強い。一方、炭化水素系溶剤、鉱物油、燃料油では膨潤しやすい。
加工性	混練、押出、カレンダー、圧縮成形、射出成形、トランスファー成形などに対応する。ペレット状グレードは樹脂改質やTPO用途にも使いやすい。
分類上の注意	EPM、EPRは二元共重合体、EPDMはジエンを含む三元共重合体である。PP系EPコポリマーは熱可塑性樹脂として分類されることが多い。

構造式

エチレン・プロピレン・コポリマーは、エチレン由来の－CH2－CH2－単位と、プロピレン由来の－CH2－CH(CH3)－単位がランダムまたは部分的にブロック状に連なった共重合体である。EPMは主鎖がほぼ飽和炭化水素構造であり、EPDMのようなジエン由来の不飽和部位を基本的には持たない。

項目	構造表記
代表的な構造単位	－[CH2－CH2]m－[CH2－CH(CH3)]n－
エチレン単位	CH2＝CH2 → －CH2－CH2－
プロピレン単位	CH2＝CH－CH3 → －CH2－CH(CH3)－
代表構造式	H－[CH2－CH2]m－[CH2－CH(CH3)]n－H
画像化する場合の表記	白黒の線式または繰り返し単位式で、MS Pゴシック相当の日本語ラベルを添えると読みやすい。

EPMは二元共重合体であるため、過酸化物架橋、放射線架橋、樹脂架橋などが検討される。EPDMはエチリデンノルボルネン（ENB）、ジシクロペンタジエン（DCPD）などのジエン成分を含むため、硫黄加硫や加硫速度の設計自由度が高い。PP系EPコポリマーでは、プロピレン連鎖の結晶性とエチレン成分による柔軟性・耐衝撃性のバランスが重要である。

種類

種類の名称	主成分または特徴	長所	短所	主な用途
EPM	エチレンとプロピレンの二元共重合体	耐候性、耐オゾン性、電気絶縁性が良好である。	硫黄加硫が難しく、耐油性は低い。	電線被覆、シール材、ホース、樹脂改質材
EPR	EPMとほぼ同義で用いられることがあるエチレン・プロピレンゴム	低温柔軟性と耐候性のバランスがよい。	呼称が広く、EPMとEPDMが混同される場合がある。	ゴム部品、絶縁材料、工業用パッキン
高エチレンEPM	エチレン含有量が高く、結晶性を示す場合がある。	グリーン強度、引張強さ、押出形状保持性が良い。	低温柔軟性が低下する場合がある。	電線被覆、押出成形品、シート
低エチレンEPM	エチレン含有量を抑え、非晶性を高めたグレード	柔軟性、低温特性、混練性が良い。	機械的強度や形状保持性は配合に依存する。	シール材、柔軟部品、粘接着剤改質
油展EPM	プロセスオイルを含む加工性改良グレード	混練性、押出加工性、柔軟性を調整しやすい。	耐熱性、圧縮永久ひずみ、抽出性に注意が必要である。	ホース、パッキン、ウェザーストリップ
PP系EPランダムコポリマー	プロピレン主体にエチレンを少量共重合した熱可塑性樹脂	透明性、柔軟性、低温衝撃性が改善される。	耐熱性や剛性はホモPPより低下する場合がある。	包装容器、フィルム、医療容器、日用品
PP系EPブロックコポリマー	PP相とエチレン・プロピレンゴム相を含む耐衝撃PP	耐衝撃性が高く、自動車部品に使いやすい。	透明性はランダムPPより劣ることが多い。	自動車内外装、家電部品、工業部品

成形加工

EPMは単体では熱可塑性樹脂のように使用される場合と、ゴム配合物として架橋して使用される場合がある。成形加工性はムーニー粘度、エチレン含有量、分子量分布、油展量、充填材、架橋方式により大きく変化する。

成形加工法	適性	内容
射出成形	○	ゴム射出成形や熱可塑性コンパウンドでは対応可能である。架橋条件、流動性、金型温度の管理が必要である。
押出成形	◎	ホース、チューブ、電線被覆、シール材などに適する。高エチレン品では形状保持性が良い場合がある。
ブロー成形	△	EPMゴム単体では一般的ではない。PP系EPコポリマーでは容器や中空成形品に使用される場合がある。
圧縮成形	◎	パッキン、ガスケット、シート、厚肉ゴム部品に適する。加硫時間と温度管理が重要である。
トランスファー成形	○	複雑形状の架橋ゴム部品に使用される。流動性とスコーチ安全性の確認が必要である。
カレンダー成形	○	シート、防水材、ゴム引き布などで使用される。配合粘度と表面平滑性の管理が必要である。
真空成形	△	EPM単体では一般的ではない。TPOシートやPP系EPコポリマーでは条件により適用できる。
切削加工	△	柔軟な架橋ゴムは寸法精度が出にくい。硬質コンパウンドや樹脂系グレードでは限定的に可能である。
溶着	△	架橋ゴムでは困難である。熱可塑性TPOやPP系EPコポリマーでは熱融着が可能な場合がある。
接着	△	非極性で接着しにくい。コロナ処理、プラズマ処理、プライマー処理、専用接着剤を検討する。

代表的な物性値又は機械的性質

以下の値は代表値であり、EPM原料、架橋ゴム、PP系EPコポリマーでは大きく異なる。実使用ではグレード、配合、架橋方式、温度、荷重、応力、薬品濃度、接触時間、圧縮永久ひずみ、屋外暴露条件を確認する必要がある。

項目	単位	EPM・EPR代表値	PP系EPコポリマー代表値	備考
密度	g/cm3	0.86～0.90	0.89～0.91	配合ゴムでは充填材により1.0以上になる場合がある。
引張強さ	MPa	5～20	20～35	EPMは架橋・補強配合後の目安である。
伸び	%	200～700	100～600	ゴム配合では高伸びを示す。
曲げ弾性率	MPa	5～50	400～1200	EPMゴムでは硬さ・配合に依存する。PP系では剛性評価に用いる。
アイゾット衝撃強さ	J/m	適用外または破断せず	100～700	ゴム材料では一般的な評価項目ではない。
荷重たわみ温度	℃	適用外	50～110	PP系EPコポリマーでは結晶性と荷重により変動する。
融点	℃	明確な融点なし、または40～120程度の結晶融解域	120～165	エチレン含有量、結晶性、PP相により変動する。
ガラス転移温度	℃	-60～-45	-30～-10程度のゴム相を含む場合あり	低温柔軟性の目安となる。
連続使用温度	℃	-40～120	-20～100	配合、架橋、荷重、使用時間により変動する。
短時間耐熱	℃	130～150	100～130	熱老化、圧縮永久ひずみ、応力緩和を確認する。
吸水率	%	0.01～0.05	0.01～0.03	非極性材料で吸水は小さい。
体積抵抗率	Ω・cm	10^14～10^16	10^14～10^16	カーボンブラック配合では導電性が高まる場合がある。
硬さ	Shore A	40～90	Shore D 30～70	EPMはゴム配合、PP系は樹脂硬さで評価する。
線膨張係数	10^-5/K	15～25	8～18	充填材により低下する。

複合材・配合材の代表例

材料・配合	特徴	主な改善点	注意点
EPM＋カーボンブラック	代表的な補強配合である。	引張強さ、耐摩耗性、耐候性、黒色外観	電気絶縁性が低下する場合がある。
EPM＋シリカ	白色・淡色配合に使用される。	補強性、外観、電気特性	分散性と加工助剤の選定が重要である。
EPM＋炭酸カルシウム	増量、硬さ調整、寸法安定に用いられる。	コスト、硬さ、加工性	過剰配合では伸びや耐屈曲性が低下する。
PP＋EPM	ポリプロピレンの耐衝撃改質材として用いられる。	低温衝撃性、柔軟性	剛性、耐熱性、透明性が低下する場合がある。
PP＋EPコポリマー＋GF	ガラス繊維で補強した耐衝撃PPである。	剛性、耐熱性、寸法安定性	流動性、反り、繊維露出に注意する。
TPO系コンパウンド	PPとEPM・EPDMなどを組み合わせた熱可塑性オレフィンである。	成形性、耐衝撃性、軽量性	ゴム弾性は架橋ゴムより低い場合がある。

耐薬品性

エチレン・プロピレン・コポリマーは非極性の飽和炭化水素系材料であるため、水、アルカリ、希酸、アルコール類には比較的強い。一方、SP値が近い炭化水素系溶剤、鉱物油、燃料油、芳香族溶剤では膨潤や軟化が起こりやすい。実使用では薬品濃度、温度、浸漬時間、応力、抽出成分、架橋方式を確認する必要がある。

薬品分類	代表薬品	評価	備考
酸類	希塩酸、希硫酸、酢酸水溶液	◎	希酸には一般に安定である。濃硝酸、濃硫酸など強酸化性酸は避ける。
アルカリ類	水酸化ナトリウム、KOH、アンモニア水	◎	アルカリ水溶液には比較的強い。
低級アルコール類	メタノール、エタノール、IPA	◎	短時間から中期接触では安定な場合が多い。
高級アルコール類	グリセリン、ブタノール、MMB	○	一般に比較的良好であるが、配合剤の抽出に注意する。
芳香族炭化水素類	トルエン、キシレン、エチルベンゼン	×	膨潤しやすく、長時間接触には不適である。
脂肪族炭化水素類	ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン	×	SP値が近く、膨潤・軟化が起こりやすい。
ケトン	アセトン、MEK、MIBK	○～△	短時間では比較的安定な場合があるが、温度や配合により膨潤する。
エステル	酢酸エチル、酢酸ブチル	△	条件により膨潤する。長時間浸漬は確認が必要である。
塩素系溶剤	ジクロロメタン、クロロホルム、トリクロロエチレン	×	膨潤、抽出、物性低下が起こりやすい。
水・温水	水道水、純水、温水	◎	吸水が小さく、温水用途にも使われる。蒸気条件では配合と温度確認が必要である。
油	鉱物油、潤滑油、燃料油、ガソリン	×	耐油性は低い。耐油用途ではNBR、ACM、FKMなどを検討する。
動植物油	菜種油、大豆油、脂肪酸エステル	△	温度と時間により膨潤する場合がある。
酸化剤	次亜塩素酸塩、高濃度過酸化水素	△～×	濃度、pH、温度により劣化するため、実液試験が必要である。

SP値（溶解度パラメータ）

エチレン・プロピレン・コポリマーの代表的なSP値（δ）は、組成や結晶性により異なるが、概ね16.0～17.2 MPa^1/2程度が目安である。ポリエチレンとポリプロピレンの中間的な非極性ポリオレフィンとして考えると、炭化水素系溶剤や鉱物油との相互作用が大きくなりやすい。

SP値は溶解・膨潤傾向を推定する簡易指標であるが、耐薬品性を単独で判断することはできない。実際には結晶性、架橋密度、充填材、可塑剤、抽出成分、薬品濃度、温度、応力、接触時間が大きく影響する。

溶解性の目安

SP値差	溶解・膨潤の目安	判定
0～2	膨潤・軟化しやすい	×
2～5	条件により膨潤する	△
5～8	短時間接触では比較的安定	○
8以上	溶解・膨潤しにくい	◎

SP値から見た耐溶剤性

薬品名	代表SP値 MPa^1/2	EPMとの差	SP値からの評価	実用上の注意
n-ヘキサン	14.9	約1.7	×	膨潤しやすい。
ヘプタン	15.3	約1.3	×	燃料・油系では不適な場合が多い。
シクロヘキサン	16.8	約0.2	×	SP値が近く、膨潤しやすい。
鉱物油	16～17	約0～1	×	耐油用途には適しにくい。
トルエン	18.2	約1.6	×	芳香族溶剤で大きく膨潤する。
キシレン	18.0	約1.4	×	長時間接触は避ける。
酢酸エチル	18.2	約1.6	△～×	SP値は近いが極性差もあり、実液確認が必要である。
アセトン	20.3	約3.7	△	短時間では使える場合があるが、抽出に注意する。
MEK	19.0	約2.4	△	温度と時間により膨潤する。
ジクロロメタン	20.2	約3.6	×	塩素系溶剤は実用上不適な場合が多い。
IPA	23.5	約6.9	○	短時間から中期接触では比較的良好である。
エタノール	26.0	約9.4	◎	一般に安定である。
水	47.9	約31.3	◎	吸水が小さく、耐水性は良好である。

評価基準は、◎非常に良好、○概ね良好、△注意が必要、×不適を示す。SP値差が小さいほど膨潤リスクが高くなる傾向があるが、極性、結晶性、架橋状態、配合剤の抽出により実際の挙動は変わる。

製法

原料

主原料はエチレンとプロピレンである。EPMでは基本的にジエン成分を含まない。EPDMでは第三モノマーとしてENB、DCPD、VNBなどを加えるが、これは本ページのEPMとは区別する必要がある。

重合方法

EPMは、チーグラー・ナッタ触媒、メタロセン触媒などを用いた配位重合により製造される。溶液重合、スラリー重合、気相重合などのプロセスが用いられ、分子量、分子量分布、エチレン含有量、結晶性を制御することで、加工性や機械的性質を調整する。

代表的な反応式

工程	反応式・内容
モノマー	m CH2＝CH2 ＋ n CH2＝CH－CH3
共重合	→ －[CH2－CH2]m－[CH2－CH(CH3)]n－
触媒	チーグラー・ナッタ触媒、メタロセン触媒など
組成制御	エチレン含有量、分子量、分子量分布、結晶性を調整する。
後処理	脱溶媒、脱揮、安定剤添加、ペレット化、ベール化などを行う。

ペレット化やコンパウンド

EPMはベール状、ペレット状、油展品、低粘度品などで供給される。用途に応じてカーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、プロセスオイル、老化防止剤、架橋剤、加工助剤を加えてコンパウンド化する。PPやPEと混合してTPO、耐衝撃PP、粘接着剤改質材として使用される場合もある。

添加剤、充填材、強化材

補強材：カーボンブラック、シリカ、タルク、クレーなど。
充填材：炭酸カルシウム、硫酸バリウムなど。
軟化材：パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系オイルなど。
架橋剤：有機過酸化物、樹脂架橋剤など。
安定剤：老化防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤など。
難燃剤：水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、リン系難燃剤など。

詳細な利用用途

分野	主な用途	採用理由	注意点
自動車	シール材、ガスケット、ホース、内外装TPO、バンパー改質材	耐候性、耐オゾン性、低温柔軟性、軽量性	燃料、潤滑油、グリースとの接触には注意する。
電気・電子	電線被覆、ケーブル絶縁、コネクタシール、絶縁部材	電気絶縁性、耐水性、耐熱老化性	難燃性、耐トラッキング性、カーボン配合の導電性を確認する。
機械部品	パッキン、Oリング、ダイヤフラム、防振部材、ロール	耐候性、耐水性、弾性、低温特性	耐油性や圧縮永久ひずみが問題になる場合がある。
医療	弾性部材、チューブ、栓材、包装関連部材	非極性、低吸水、柔軟性	医療規格、抽出物、滅菌条件、薬液接触を確認する。
食品機械	シール、パッキン、搬送部材、キャップライナー	耐水性、耐アルカリ性、低吸水性	食品接触適合、洗浄薬品、油脂接触を確認する。
建築・設備	防水シート、目地材、配管シール、屋外ガスケット	耐候性、耐オゾン性、耐水性	接着性、施工温度、長期圧縮、紫外線暴露を確認する。
包装	柔軟フィルム、透明容器、耐衝撃容器、ヒートシール層	PP系EPコポリマーの柔軟性、耐衝撃性、低吸水性	透明性、耐熱性、低温衝撃性のバランスを確認する。
接着剤・改質材	ホットメルト、粘着剤、アスファルト改質、ポリオレフィン改質	非極性基材との相溶性、柔軟性、耐候性	極性基材への接着には変性品やプライマーが必要である。

比較材料	特徴	対象材料との違い
EPDM	エチレン、プロピレン、ジエンの三元共重合ゴムである。	EPMより加硫設計の自由度が高く、実用ゴム部品で広く使われる。
PP	軽量で剛性と耐薬品性に優れる汎用プラスチックである。	EPMはPPの耐衝撃改質材として使われることがある。EPMの方が柔軟でゴム弾性が高い。
PE	低吸水で耐薬品性に優れるポリオレフィンである。	EPMはPEよりゴム弾性と柔軟性が高い。PEは熱可塑性樹脂として成形しやすい。
TPO	PPとオレフィン系エラストマーを組み合わせた熱可塑性材料である。	TPOはEPMやEPDMを配合して熱可塑性と柔軟性を両立する材料群である。
NBR	アクリロニトリルとブタジエンの共重合ゴムで、耐油性に優れる。	NBRは耐油性が高いが、耐候性や耐オゾン性はEPMの方が有利な場合が多い。
CR	クロロプレンゴムで、耐候性、難燃性、耐油性のバランスが良い。	CRは極性と難燃性を持つが、EPMはハロゲンを含まず、耐水性・電気特性に優れる。
シリコーンゴム	耐熱性、耐寒性、電気特性に優れるゴムである。	シリコーンゴムは温度範囲が広いが、EPMはコストと機械強度の面で有利な場合がある。
FKM	耐熱性、耐油性、耐薬品性に優れるフッ素ゴムである。	FKMは耐油・耐燃料用途に適するが、EPMは耐水・耐候・絶縁用途で選定される。

代表的なメーカー

EPM単独グレードはEPDMグレード群の一部として扱われる場合がある。以下は、エチレン・プロピレン系ゴムまたは関連するEPDM・EPMを扱う実在メーカーの代表例である。製品名、供給地域、グレード構成は変更される場合があるため、選定時には最新の技術資料を確認する必要がある。

メーカー	代表製品・ブランド	概要
ExxonMobil Product Solutions	Vistalon	EPMおよびEPDM系グレードを展開する代表的メーカーである。自動車、電線、工業部品、改質材用途で使用される。
Dow	NORDEL	EPDM系材料の代表ブランドである。エチレン含有量や結晶性を調整したグレードがあり、シール、電線、ホース、樹脂改質に用いられる。
ARLANXEO	Keltan、Keltan Eco	EPDMを中心とする合成ゴムメーカーである。自動車、建築、工業用途向けのエチレン・プロピレン系ゴムを展開する。
三井化学	MITSUI EPT	EPDM系材料の国内代表例である。自動車用シール、ホース、電線被覆、防水シートなどに使用される。
Versalis	Dutral	エチレン・プロピレン系ゴムの代表ブランドの一つである。自動車、ケーブル、建築、ポリマー改質用途などに用いられる。
Lion Elastomers	Royalene、RoyalEdge	EPDM系材料を展開するメーカーである。押出、成形、ホース、シールなどのゴム用途に使用される。
Lotte Versalis Elastomers	Dutral	アジア地域でEPDM系材料を供給するメーカーである。自動車、ホース、ケーブル、建築用途などで使用される。