JP3365670B2 - 加硫ゴム用エチレン・プロピレンゴム組成物 - Google Patents
加硫ゴム用エチレン・プロピレンゴム組成物Info
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Description
ロピレンゴム組成物に関し、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に利用できる加硫ゴム
用の高硬度エチレン・プロピレンゴム組成物に関する。
ム製品は、押出成形等の成形法により製造される。たと
えば押出成形法で製造される高硬度押出ゴム製品の原料
となるゴム組成物には、ゴム組成物から得られるゴム製
品の硬度、強度、伸び等の機械的特性に優れるととも
に、加工性および経済性に優れていることが要求され
る。ここに、この加工性は、流動性の指標となるムーニ
ー粘度および未加硫ゴムの強度(たとえばグリーン強
度)などで評価される。
て、エチレン・プロピレンゴムにポリエチレンを配合し
たエチレン・プロピレンゴム組成物が知られている。し
かしながら、このエチレン・プロピレンゴム組成物は、
ポリエチレンの配合により経済性と上記機械的特性との
バランスが良好であるものの、混練時におけるポリエチ
レンの分散性が悪いという問題があった。
が115℃以下という低融点のポリエチレンを使用する
ことが検討されたが、低融点のポリエチレンでは機械的
強度の低い加硫ゴムしか得られないという問題があっ
た。
的特性のバランスに優れるとともに、混練性に優れた低
コスト化を図ることができる加硫ゴム用エチレン・プロ
ピレンゴム組成物の出現が従来より望まれている。
問題点を解決しようとするものであって、加工性および
ゴム製品の機械的特性のバランスに優れるとともに、混
練性に優れた低コスト化を図ることができる加硫ゴム用
エチレン・プロピレンゴム組成物を提供することを目的
としている。
ピレンゴム組成物は、エチレン・プロピレンゴム(A)
100重量部と、ポリエチレン(B)5〜40重量部と
からなり、該ポリエチレン(B)は、 (1) エチレンと炭素原子数4〜8のα- オレフィンとか
らなる共重合体であり、 (2) 炭素原子数4〜8のα- オレフィン含量が10〜3
0重量%であり、 (3) 比重が0.900〜0.915であり、 (4) DSCにより測定した融点が90〜115℃の範囲
にあり、かつ、 (5) X線法により測定した結晶化度が20〜50%の範
囲にあることを特徴としている。
ロピレンゴム(A)は、ムーニー粘度[ML1+4 (10
0℃)]が50〜250であり、エチレン含量が65〜
80モル%であり、かつ、ヨウ素価が5〜40であるエ
チレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体ゴムであ
る。
成物の好ましいムーニー粘度[ML 1+4 (100℃)]
は、10〜80の範囲にある。
チレン・プロピレンゴム組成物について具体的に説明す
る。
レンゴム組成物は、エチレン・プロピレンゴム(A)
と、特定のポリエチレン(B)とを特定の割合で含有し
てなる。エチレン・プロピレンゴム(A) 本発明で用いられるエチレン・プロピレンゴム(A)と
しては、エチレン・プロピレン共重合体ゴム、エチレン
・プロピレン・非共役ジエン共重合体ゴムなどが挙げら
れる。
共重合体ゴムを構成する非共役ジエンとしては、具体的
には、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエ
ン、1,4-ヘキサジエン、メチレンノルボルネン、メチル
オクタジエン、ビニルノルボルネンなどが挙げられる。
は、エチレン含量が好ましくは65〜80モル%、さら
に好ましくは70〜80モル%であり、ムーニー粘度
[ML1+ 4 (100℃)]が好ましくは50〜250、
さらに好ましくは70〜120である。
ジエン共重合体ゴムは、エチレン含量が好ましくは65
〜80モル%、さらに好ましくは70〜80モル%であ
り、ヨウ素価が好ましくは5〜40、さらに好ましくは
10〜25であり、ムーニー粘度[ML1+4 (100
℃)]が、好ましくは50〜250、さらに好ましくは
70〜120である。
炭素原子数4〜8のα- オレフィンとからなる共重合体
である。
としては、具体的には、1-ブテン、4-メチル-1- ペンテ
ン、1-ヘキセン、1-オクテンなどが挙げられる。なかで
も、1-ブテンが好ましい。
は、炭素原子数4〜8のα- オレフィン含量が10〜3
0重量%、好ましくは10〜20重量%、さらに好まし
くは15〜20重量%である。
00〜0.915、好ましくは0.900〜0.910
であり、さらに好ましくは0.905〜0.910であ
る。本発明で用いられるポリエチレン(B)は、DSC
(differential scanningcalorimetry)により測定し
た融点が90〜115℃の範囲にある。
測定した結晶化度は、20〜50%、好ましくは20〜
30%の範囲にある。ポリエチレン(B)のメルトフロ
ーレート(MFR、ASTM D 1238,190℃、
荷重2.16kg)は、通常0.1〜20g/10分、
好ましくは1〜10g/10分、さらに好ましくは2〜
5g/10分の範囲にある。
は、上記のエチレン・プロピレンゴム(A)100重量
部に対して、5〜40重量部、好ましくは10〜30重
量部、さらに好ましくは15〜20重量部の割合で用い
られる。
るポリエチレン(B)を上記のような割合で用いると、
得られるエチレン・プロピレンゴム組成物は、加工性お
よびゴム製品の機械的特性のバランスに優れるととも
に、混練性に優れている。
(A)およびポリエチレン(B)からなる本発明に係る
エチレン・プロピレンゴム組成物は、ムーニー粘度[M
L1+4(100℃)]が好ましくは10〜80、さらに
好ましくは30〜50の範囲にある。
レンゴム組成物は、加硫して使用する。本発明に係るエ
チレン・プロピレンゴム組成物の加硫は、通常一般のゴ
ムの加硫を行なうのと同様に、未加硫の配合ゴムを一度
調製し、次にこの配合ゴムを意図する形状に成形した後
に行なわれる。
成物の加硫は、通常、加硫剤を用いて行なわれる。上記
加硫剤としては、硫黄、有機過酸化物、多官能性アミ
ン、ポリオール、トリアジン化合物などが挙げられる。
黄、加硫工程で活性な硫黄原子を放出する硫黄化合物な
どが挙げられる。本発明においては、硫黄は、上記エチ
レン・プロピレンゴム(A)100重量部に対して、
0.1〜10重量部、好ましくは0.5〜3.0重量部
の割合で用いられる。
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-(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、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。
記エチレン・プロピレンゴム(A)100重量部に対し
て、0.5〜10重量部、好ましくは1.0〜4.0重
量部の割合で用いられる。
は、加硫促進剤を併用することが好ましい。加硫促進剤
としては、具体的には、N-シクロヘキシル-2- ベンゾチ
アゾールスルフェンアミド、N-オキシジエチレン-2- ベ
ンゾチアゾールスルフェンアミド、N,N-ジイソプロピル
-2- ベンゾチアゾールスルフェンアミド、2-メルカプト
ベンゾチアゾール、2-(2,4-ジニトロフェニル)メルカ
プトベンゾチアゾール、2-(2,6-ジエチル-4- モルホリ
ノチオ)ベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジスルフ
ィド等のチアゾール系化合物;ジフェニルグアニジン、
トリフェニルグアニジン、ジオルソニトリルグアニジ
ン、オルソニトリルバイグアナイド、ジフェニルグアニ
ジンフタレート等のグアニジン化合物;アセトアルデヒ
ド−アニリン反応物、ブチルアルデヒド−アニリン縮合
物、ヘキサメチレンテトラミン、アセトアルデヒドアン
モニア等のアルデヒドアミンまたはアルデヒド−アンモ
ニア系化合物;2-メルカプトイミダゾリン等のイミダゾ
リン系化合物;チオカルバニリド、ジエチルチオユリ
ア、ジブチルチオユリア、トリメチルチオユリア、ジオ
ルソトリルチオユリア等のチオユリア系化合物;テトラ
メチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラム
ジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テ
トラブチルチウラムジスルフィド、ペンタメチレンチウ
ラムテトラスルフィド等のチウラム系化合物;ジメチル
ジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸
亜鉛、ジ-n-ブチルジチオカルバミン酸亜鉛、エチルフ
ェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ブチルフェニルジチオ
カルバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリ
ウム、ジメチルジチオカルバミン酸セレン、ジメチルジ
チオカルバミン酸テルル等のジチオ酸塩系化合物;ジブ
チルキサントゲン酸亜鉛等のキサンテート系化合物;亜
鉛華等の化合物を挙げることができる。これらの加硫促
進剤は、エチレン・プロピレンゴム(A)100重量部
に対して0.1〜20重量部、好ましくは0.2〜10
重量部の割合で用いられる。
るときは、加硫助剤を併用することが好ましい。加硫助
剤としては、具体的には、硫黄;p- キノンジオキシム
等のキノンジオキシム系化合物;ポリエチレングリコー
ルジメタクリレート等のメタクリレート系化合物;ジア
リルフタレート、トリアリルシアヌレート等のアリル系
化合物;その他マレイミド系化合物;ジビニルベンゼン
などが挙げられる。このような加硫助剤は、使用する有
機過酸化物1モルに対して0.5〜2モル、好ましくは
約等モルの量で用いられる。
成物中に、上記のエチレン・プロピレンゴム(A)、ポ
リエチレン(B)、加硫剤および加硫促進剤または加硫
助剤のほかに、カ−ボンブラック等の補強材を上記エチ
レン・プロピレンゴム(A)100重量部に対して20
〜400重量部、好ましくは50〜200の割合で用い
ることが望ましい。補強材を上記のような割合で用いる
と、高い強度を示すエチレン・プロピレンゴム組成物が
得られる。
カーボンブラックのほか、シリカ、クレー、炭酸カルシ
ウムなどが挙げられる。また、本発明に係るエチレン・
プロピレンゴム組成物中に、ゴムの配合コストを低減す
るため安価な増量剤を加えてもよい。すなわち、増量剤
を多量に配合すれば、得られるエチレン・プロピレンゴ
ム組成物は低コストになり、経済性に優れることにな
る。
重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、クレーなど
が挙げられる。なお、クレーのような増量剤は、補強材
としての役割も果たすことがある。
プロピレンゴム(A)100重量部に対して通常10〜
300重量部、好ましくは10〜200重量部、さらに
好ましくは20〜100重量部、特に好ましくは40〜
80重量部の割合で用いられる。
成物中に、加工性を改良するため軟化剤を加えることが
望ましい。軟化剤としては、通常ゴムにプロセスオイル
として使用される各種鉱油、たとえばパラフィン系、ナ
フテン系、アロマ系の鉱油、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。
ン系プロセスオイルあるいはナフテン系プロセスオイル
を上記エチレン・プロピレンゴム(A)100重量部に
対して20〜100重量部程度用いるとよい。
ンゴム組成物中に、必要に応じて、耐熱安定剤、帯電防
止剤、耐候安定剤、老化防止剤、着色剤、滑剤などの添
加物を、本発明の目的を損なわない範囲で配合すること
ができる。
調製される。すなわち、バンバリーミキサーのようなミ
キサー類により上記のエチレン・プロピレンゴム
(A)、ポリエチレン(B)、補強材、増量剤、軟化剤
を80〜170℃の温度で3〜10分間混練した後、オ
ープンロールのようなロール類を使用して、加硫剤、必
要に応じて加硫促進剤または加硫助剤を追加混合し、ロ
ール温度40〜80℃で5〜30分間混練した後、分出
し、リボン状またはシート状の配合ゴムを調製する。
押出成形機、カレンダーロールまたはプレスにより意図
する形状に成形され、成形と同時にまたは成形物を加硫
槽内に導入し、150〜270℃の温度で1〜30分間
加熱することにより加硫物が得られる。この加硫の段階
は金型を用いてもよいし、また金型を用いないで加硫を
実施してもよい。金型を用いない場合は成形、加硫の工
程は通常連続的に実施される。加硫槽における加熱方法
としては熱空気、ガラスビーズ流動床、UHF(極超短
波電磁波)、スチームなどの加熱槽を用いることができ
る。
ピレンゴム組成物は、エチレン・プロピレンゴムと特定
のポリエチレンとを特定の割合で含有してなるので、加
工性およびゴム製品の硬度、強度、伸び等の機械的特性
のバランスに優れている。
・プロピレンゴム組成物は、従来のポリエチレンを配合
したゴムに比較して、混練性が格段に優れ、増量剤また
は補強材を配合させることにより低コスト化を図ること
ができる。
本発明に係る加硫ゴム用エチレン・プロピレンゴム組成
物は、自動車内装材、シール材(ガラスランチャンネル
など)の用途に有効に用いることができる。
本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
ムーニー粘度[ML1+4 (100℃)]100のエチレ
ン・プロピレン・5-エチリデン-2- ノルボルネン共重合
体ゴム[以下、EPDMと略す]100重量部と、エチ
レンと1-ブテンとの共重合体であって、1-ブテン含量1
5重量%、融点106℃、比重0.905、MFR(A
STM D 1238,190℃、荷重2.16kg)
2.2g/10分、X線法により測定した結晶化度25
%のポリエチレン[以下、ポリエチレン(1)と略す]
20重量部と、ステアリン酸1重量部と、亜鉛華5重量
部と、FEFカーボンブラック[旭カーボン(株)製、
商品名:旭60]150重量部と、パラフィン系オイル
[出光興産(株)製、商品名:ダイアナプロセスオイル
PW−380]80重量部と、酸化カルシウム5重量部
とをバンバリーミキサーを用いて、150℃で5分間混
練した。
に、上記EPDM100重量部に対して加硫剤として硫
黄1.5重量部、加硫促進剤としてMBT[商品名:ノ
クセラーM、大内新興化学工業(株)製]1.5重量
部、TeEDC[商品名:ノクセラーTTTE、大内新
興化学工業(株)製]0.5重量部、ZnBDC[商品
名:ノクセラーBZ、大内新興化学工業(株)製]0.
5重量部、EU[商品名:サンセラー22、三新化学工
業(株)製]0.5重量部およびDPTT[商品名:ノ
クセラーTRA、大内新興化学工業(株)製]0.5重
量部をミキシングロールで添加し、コンパウンド(a−
1)を得た。
ー粘度[ML1+4 (100℃、JIS K 6300)]
は、30であった。また、上記のEPDM、ポリエチレ
ン(1)、ステアリン酸、亜鉛華、FEFカーボンブラ
ック、パラフィン系オイルおよび酸化カルシウムを、上
記の割合でバンバリーミキサーを用いて、150℃で2
分間混練してコンパウンド(a−2)を得た。
(a−1)を用いて加硫ゴムの物性を下記の方法に従っ
て測定し、また上記のようにして得られたコンパウンド
(a−2)を用いてグリーン強度および混練性を下記の
方法に従って測定した。 (1)グリーン強度の測定 上記コンパウンド(a−2)を、以下の条件で熱入れし
たオープンロールを用いてシート状に成形し、さらにこ
のコンパウンドをプレス成形機を用いて50℃で5分間
プレスし、厚さ2mmの未加硫ゴムシートを得た。この
シートの引張強度(引張破断点応力)を求め、グリーン
強度(kg/cm2 )とした。
硫ゴム試験法により測定した。 (2)加硫ゴムの物性の測定 上記コンパウンド(a−1)をプレス加硫機を用いて1
60℃で10分間加硫し、厚さ2mmの加硫ゴムシート
を得た。このシートの硬度(JIS A硬度)、引張強
度(引張破断点応力、TB )、伸び(EB )をJIS
K 6301に定められている加硫ゴム試験法により測
定した。 (3)混練性の測定 上記コンパウンド(a−2)をオープンロールで厚さ
0.1mmのシートとし、10cm四方中に見られるポ
リエチレンの未分散物の数を測定した。
用いなかった以外は、実施例1と同様にしてコンパウン
ド(b−1)およびコンパウンド(b−2)を得た。
(b−1)を用いて加硫ゴムの物性を上記方法に従って
測定し、また上記のようにして得られたコンパウンド
(b−2)を用いてグリーン強度および混練性を上記方
法に従って測定した。
代わりに、エチレン含有量100モル%、融点106
℃、比重0.908、MFR(ASTM D 1238,
190℃、荷重2.16kg)2.0g/10分、X線
法により測定した結晶化度0%の高圧法ポリエチレン
[以下、ポリエチレン(2)と略す]を用いた以外は、
実施例1と同様にして、コンパウンド(c−1)および
コンパウンド(c−2)を得た。
(c−1)を用いて加硫ゴムの物性を上記方法に従って
測定し、また上記のようにして得られたコンパウンド
(c−2)を用いてグリーン強度および混練性を上記方
法に従って測定した。
代わりに、エチレンと1-ブテンとの共重合体であって、
1-ブテン含量6重量%、融点122℃、比重0.92
0、MFR(ASTM D 1238,190℃、荷重
2.16kg)2.1g/10分、X線により測定した
結晶化度38%のポリエチレン[以下ポリエチレン
(3)と略す]を用いた以外は、実施例1と同様にし
て、コンパウンド(d−1)およびコンパウンド(d−
2)を得た。
(d−1)を用いて加硫ゴムの物性を上記方法に従って
測定し、また上記のようにして得られたコンパウンド
(d−2)を用いてグリーン強度および混練性を上記方
法に従って測定した。
Claims (6)
- 【請求項1】エチレン・プロピレンゴム(A)100重
量部と、 ポリエチレン(B)5〜40重量部とからなり、 該ポリエチレン(B)は、 (1) エチレンと炭素原子数4〜8のα- オレフィンとか
らなる共重合体であり、 (2) 炭素原子数4〜8のα- オレフィン含量が10〜3
0重量%であり、 (3) 比重が0.900〜0.915であり、 (4) DSCにより測定した融点が90〜115℃の範囲
にあり、かつ、 (5) X線法により測定した結晶化度が20〜50%の範
囲にあることを特徴とする加硫ゴム用エチレン・プロピ
レンゴム組成物。 - 【請求項2】前記エチレン・プロピレンゴム(A)が、
ムーニー粘度[ML1+4 (100℃)]が50〜250
であり、エチレン含量が65〜80モル%であり、か
つ、ヨウ素価が5〜40であるエチレン・プロピレン・
非共役ジエン共重合体ゴムであることを特徴とする請求
項1に記載の加硫ゴム用エチレン・プロピレンゴム組成
物。 - 【請求項3】前記エチレン・プロピレンゴム(A)10
0重量部に対して、20〜400重量部の割合で補強材
が含まれていることを特徴とする請求項1または2に記
載の加硫ゴム用エチレン・プロピレンゴム組成物。 - 【請求項4】前記エチレン・プロピレンゴム(A)10
0重量部に対して、20〜100重量部の割合で軟化剤
が含まれていることを特徴とする請求項1〜3のいずれ
かに記載の加硫ゴム用エチレン・プロピレンゴム組成
物。 - 【請求項5】エチレン・プロピレンゴム組成物のムーニ
ー粘度[ML1+4 (100℃)]が10〜80であるこ
とを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の加硫ゴ
ム用エチレン・プロピレンゴム組成物。 - 【請求項6】さらに、加硫剤を含有していることを特徴
とする請求項1〜5のいずれかに記載の加硫ゴム用エチ
レン・プロピレンゴム組成物。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP04349894A JP3365670B2 (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | 加硫ゴム用エチレン・プロピレンゴム組成物 |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07252391A JPH07252391A (ja) | 1995-10-03 |
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---|---|---|---|---|
JP6438737B2 (ja) * | 2014-07-17 | 2018-12-19 | 三井化学株式会社 | ゴム組成物、架橋体、発泡体およびこれらの用途 |
-
1994
- 1994-03-15 JP JP04349894A patent/JP3365670B2/ja not_active Expired - Lifetime
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