JP2001261846A - ゴム組成物の製造方法及びゴム組成物 - Google Patents
ゴム組成物の製造方法及びゴム組成物Info
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Abstract
ゴム成分とし、耐熱性及び耐疲労性に優れたゴム組成物
の製造方法及び該製造方法により得られるゴム組成物を
提供する。 【解決手段】 下記の成分(A)、(B)及び(C)を
含有するゴム組成物の製造方法であって、下記の第一工
程及び第二工程を含むゴム組成物の製造方法。 (A):70℃キシレン中で測定した極限粘度[η]が
2.0〜10.0であるエチレン−α−オレフィン系共
重合体ゴム (B)軟化剤 (C)充填剤 第一工程:最終的にゴム組成物に含有される(A)、
(B)及び(C)の各全量のうちの各一部の(A)、
(B)及び(C)を混練することにより予備ゴム組成物
を得る工程 第二工程:第一工程で得た予備ゴム組成物に、(A)、
(B)及び(C)の各残量を添加して混練することによ
りゴム組成物を得る工程
Description
レフィン系共重合体ゴムをゴム成分するゴム組成物の製
造方法及び該製造方法により得られるゴム組成物に関す
るものである。更に詳しくは、本発明は、エチレン−α
−オレフィン系共重合体ゴムをゴム成分とし、耐熱性及
び耐疲労性に優れたゴム組成物の製造方法及び該製造方
法により得られるゴム組成物に関するものである。
ては、その優れた性能からエチレン−プロピレンゴム
(EPM)又はエチレン−プロピレン・非共役ジエンゴ
ム(EPDM)に代表されるエチレン−α−オレフィン
共重合体ゴム又はエチレン−α−オレフィン−非共役ジ
エン共重合体ゴムが広く使用されている。一方、近年で
は特に自動車分野において、メンテナンスフリーの観点
から自動車部品のロングライフが望まれている。
共重合体ゴムやエチレン−α−オレフィン−非共役ジエ
ン共重合体ゴムは、分子量等に起因する補強性の点で天
然ゴムより劣る為に、長時間の繰り返し外力、もしくは
高荷重時の変形に対する耐疲労性に劣るという欠点を有
する。そこで、過酷な外力や変形条件の下では使用でき
なかった。
明が解決しようとする課題は、エチレン−α−オレフィ
ン系共重合体ゴムをゴム成分とし、耐熱性及び耐疲労性
に優れたゴム組成物の製造方法及び該製造方法により得
られるゴム組成物を提供する点に存する。
一の発明は、下記の成分(A)、(B)及び(C)を含
有するゴム組成物の製造方法であって、下記の第一工程
及び第二工程を含むゴム組成物の製造方法に係るもので
ある。 (A):70℃キシレン中で測定した極限粘度[η]が
2.0〜10.0であるエチレン−α−オレフィン系共
重合体ゴム (B)軟化剤 (C)充填剤 第一工程:最終的にゴム組成物に含有される(A)、
(B)及び(C)の各全量のうちの各一部の(A)、
(B)及び(C)を混練することにより予備ゴム組成物
を得る工程 第二工程:第一工程で得た予備ゴム組成物に、(A)、
(B)及び(C)の各残量を添加して混練することによ
りゴム組成物を得る工程 また、本発明のうち他の発明は、上記の製造方法により
得られるゴム組成物に係るものである。
で測定した極限粘度[η]が2.0〜10.0であるエ
チレン−α−オレフィン系共重合体ゴムである。
とは、エチレン−α−オレフィン共重合体ゴム又はエチ
レン−α−オレフィン−非共役ジエン共重合体ゴムであ
る。
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
どがあげられ、中でもプロピレンが好ましい。非共役ジ
エンとしては、たとえば、1,4−ヘキサジエン、1,
6−オクタジエン、2−メチル−1,5−ヘキサジエ
ン、6−メチル−1,5−ヘプタジエン、7−メチル−
1,6−オクタジエンのような鎖状非共役ジエン;シク
ロヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、メチルテトラ
ヒドロインデン、5−ビニルノルボルネン、5−エチリ
デン−2−ノルボルネン、5−メチレン−2−ノルボル
ネン、5−イソプロピリデン−2−ノルボルネン、6−
クロロメチル−5−イソプロペニル−2−ノルボルネン
のような環状非共役ジエン;2,3−ジイソプロピリデ
ン−5−ノルボルネン、2−エチリデン−3−イソプロ
ピリデン−5−ノルボルネン、2−プロペニル−2,2
−ノルボルナジエン、1,3,7−オクタトリエン、
1,4,9−デカトリエンのようなトリエンなどがあげ
られ、単独又は二種類以上の非共役ジエンが含まれる。
中でも1,4−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン及
び5−エチリデン−2−ノルボルネンが好ましい。な
お、エチレン−α−オレフォン共重合体ゴム又はエチレ
ン−α−オレフィン−非共役ジエン共重合体ゴムとし
て、伸展油を含有する油展ゴムを用いてもよい。
モル比は、通常40/60〜90/10であり、ジエン
を用いる場合のジエン含量はエチレン/α−オレフィン
/ジエンの重量比率で20%以下である。
た極限粘度[η]が2.0〜10.0のものであり、好
ましくは2.5〜5.0のものである。この[η]の範囲
から外れると、最終的に得られるゴム組成物は、その耐
疲労性の点で不満足なものとなる。
ては特に制限はなく、従来よりゴム分野で使用されてい
るたとえばアロマチック系、ナフテニック系、パラフィ
ン系などのプロセスオイル、潤滑油、パラフィン、流動
パラフィン、石油アスファルト、ワセリンなどの石油系
物質;コールタール、コールタールピッチなどのコール
タール類;ヒマシ油、アマニ油、ナタネ油、ヤシ油など
の脂肪油;トール油、サブ、蜜ロウ、カルナウバロウ、
ラノリンなどのロウ類;液状ポリブタジエン、変性液状
ポリブタジエン、液状ポリイソプレン、水添液状ポリイ
ソプレンなどの液状ジエン系ポリマー類などがあげら
れ、単独又は二種類以上の軟化剤を混合して使用するこ
とができる。
ては、特に制限はなく、従来よりゴム分野で使用されて
いるたとえばカーボンブラック;含水シリカ、無水シリ
カ、タルク、炭酸カルシウム、クレー、酸化チタン、炭
酸マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウ
ムなどの無機充填剤;あるいはハイスチレン樹脂、クマ
ロンインデン樹脂、フェノール樹脂、リグニン樹脂、変
性メラニン樹脂、石油樹脂などの有機充填剤などがあげ
られ、単独で使用する場合もあるし、二種以上の充填剤
を併用することもできる。耐疲労性の観点からはカーボ
ンブラックを使用するのが好ましく、カーボンブラック
の種類としてはたとえばHAF、MAF、FEF、SR
Fブラックなど、その補強性の大小に制限されることな
く使用できる。カーボンブラックの使用に当たっては、
単独で使用する場合もあるし、HAF/MAFなど二種
類以上のカーボンブラックを併用することもできる。
第二工程を含むゴム組成物の製造方法である。
れる(A)、(B)及び(C)の各全量のうちの各一部
の(A)、(B)及び(C)を混練することにより予備
ゴム組成物を得る工程である。
終的に用いる(A)の全量の2〜80%が好ましい。こ
の範囲から外れると、最終的に得られるゴム組成物は、
その耐疲労性の点で不満足となる場合がある。第一工程
で用いる(B)の量の割合は、最終的に用いる(B)の
全量の2〜95%が好ましい。この範囲から外れると、
最終的に得られるゴム組成物は、その耐疲労性の点で不
満足となる場合がある。第一工程で用いる(C)の量の
割合は、最終的に用いる(C)の全量の2〜60%が好
ましい。この範囲から外れると、最終的に得られるゴム
組成物は、その耐疲労性の点で不満足となる場合があ
る。
ール、密閉式混練機、押出機など通常ゴム業界で行われ
ている装置で実施され、その条件も同様であり、特に制
限はない。
物に、(A)、(B)及び(C)の各残量を添加して混
練することによりゴム組成物を得る工程である。混練方
法としては、第一工程の部分で説明した方法をあげるこ
とができる。
でもよく、又は異なるものでもよい。(A)の使用量
は、第一工程と第二工程で用いる(A)の合計量を10
0重量部とする。なお、(A)として油展ゴムを用いた
場合の(A)の量は、伸展油を除いた量を基準とする。
でもよく、又は異なるものでもよい。(B)の使用量
は、第一工程と第二工程で用いる(B)の合計が10〜
150重量部であり、好ましくは20〜80重量部であ
る。この範囲から外れると、最終的に得られるゴム組成
物は、その耐疲労性の点で不満足となる場合がある。な
お、(A)として油展ゴムを用いた場合の伸展油の量は
(B)の量に含めるものとする。
でもよく、又は異なるものでもよい。(C)の使用量
は、第一工程と第二工程で用いる(C)の合計が10〜
150重量部であり、好ましくは20〜80重量部であ
る。この範囲から外れると、最終的に得られるゴム組成
物は、その耐疲労性の点で不満足となる場合がある。
(A)以外の有機ポリマーをブレンドすることもでき
る。この有機ポリマーをブレンドすることにより、耐疲
労性を更に改善することができる。有機ポリマーの具体
例としては天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロ
ロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ア
クリルゴム、ブタジエンゴムなどがあげられ、好ましく
は天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴムなどがあげられ
る。有機ポリマーのブレンドにあたっては、一種類の有
機ポリマーをブレンドする場合もあるし、二種類以上の
有機ポリマーをブレンドすることもできる。
じて加工助剤、加硫促進助剤、老化防止剤などの配合剤
を添加使用できる。
りゴム分野で使用されているたとえばオレイン酸、パル
ミチン酸、ステアリン酸などの脂肪酸;ステアリン酸亜
鉛、ステアリン酸カルシウムなどの脂肪酸金属塩;脂肪
酸エステル;エチレングリコール、ポリエチレングリコ
ールなどのグリコール類などがあげられ、単独又は二種
類以上の加工助剤を混合して使用することができる。
来よりゴム分野で使用されているたとえば酸化マグネシ
ウム、酸化亜鉛、リサージ、鉛丹、鉛白などの金属酸化
物があげられ、特に酸化亜鉛が好ましい。これらの加硫
促進助剤は単独又は二種類以上を混合して使用すること
ができる。
よりゴム分野で使用されているたとえばフェニルナフチ
ルアミン、N,N’−ジ−2−ナフチルフェニレンジア
ミンなどの芳香族第二アミン系安定剤;ジブチルヒドロ
キシトルエンテトラキス[メチレン(3,5−ジ−t−
ブチル−4−ヒドロキシ)ヒドロシンナメート]メタン
などのフェノール系安定剤;ビス[2−メチル−4−
(3−n−アルキルチオプロピオニルオキシ)−5−t
−ブチルフェニル]スルフィドなどのチオエーテル系安
定剤;ジブチルジチオカルバミン酸ニッケルなどのカル
バミン酸塩系安定剤などがあげられ、単独又は二種類以
上の老化防止剤を混合して使用することができる。
加硫ゴムとして使用される。
されているたとえば1,1−ジ−t−ブチルペルオキシ
−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、ジ−t−ブ
チルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、t−ブチル
クミルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ
(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン、1,3−ビス−
(t−ブチルペルオキシ−イソプロピル)ベンゼンなど
の有機過酸化物類があげられる。また、共重合体ゴムに
エチレン−α−オレフィン−非共役ジエン共重合体ゴム
を使用する場合は、従来よりゴム業界で使用されている
たとえば粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫
黄などの硫黄;塩化硫黄、セレン、テルルなどの無機系
加硫剤;モルホリンジスルフィド、アルキルフェノール
ジスルフィド、チウラムジスルフィド類、カルバミン酸
塩などの含硫黄有機化合物などがあげられる。これらの
加硫剤は、単独で又は二種類以上を混合して使用するこ
とができる。加硫剤の使用量は共重合体ゴム100重量
部に対して、通常0.1〜10重量部で、好ましくは
0.5〜5重量部である。
来よりゴム分野で使用されているたとえばヘキサメチレ
ンテトラミンなどのアルデヒドアンモニア類;ジフェニ
ルグアニジン、ジ(o−トリル)グアニジン、o−トリ
ル−ピグアニドなどのグアニジン類;チオカルバニリ
ド、ジ(o−トリル)チオウレア、N,N’−ジエチル
チオウレア、テトラメチルチオウレア、トリメチルチオ
ウレア、ジラウリルチオウレアなどのチオウレア類;メ
ルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアゾールジスル
フィド、2−(4−モルフォリノチオ)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、(N,N’−ジエチルチオカルバモイ
ルチオ)ベンゾチアゾールなどのチアゾール類;N−t
−ブチル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド、N,
N’−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェ
ンアミド、N,N’−ジイソプロピル−2−ベンゾチア
ジルスルフェンアミド、N−シクロヘキシル−2−ベン
ゾチアジルスルフェンアミドなどのスルフェンアミド
類;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、テトラメチルチウラムモノスルフィド、ジペンタ
メチレンチウラムテトラスルフィドなどのチウラム類;
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、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
ミン酸銅、ジメチルジチオカルバミン酸テルル、ジメチ
ルジチオカルバミン酸鉄などのカルバミン酸塩類;ブチ
ルチオキサントゲン酸亜鉛などのキサントゲン酸塩類な
どがあげられる。これらの加硫促進剤は、単独で又は二
種類以上を混合して使用することができる。加硫促進剤
の使用量は共重合体ゴム100重量部に対して、通常
0.1〜20重量部で、好ましくは0.2〜10重量部
である。
には、必要に応じて加硫助剤を併用することもできる。
加硫助剤としては特に制限なく、従来よりゴム業界で使
用されているたとえば硫黄、ジペンタメチレンチウラム
テトラスルフィドなどの硫黄化合物;エチレンジ(メ
タ)アクリレート、ポリエチレンジ(メタ)アクリレー
ト、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、トリアリ
ルシアヌレート、メタフェニレンビスマレイミド、トル
イレンビスマレイミドなどの多官能性モノマー;p−キ
ノンオキシム、p,p’−ベンゾイルキノンオキシムな
どのオキシム化合物などがあげられる。これらの加硫助
剤は、単独で又は二種類以上を混合して使用することが
できる。加硫助剤の使用量は共重合体ゴム100重量部
に対して、通常10重量部以下である。
開始しないように、120℃以下にてオープンロール、
密閉式混練機、押出機などで混練することが必要であ
る。また、ゴム業界で通常用いられる加硫装置、たとえ
ば熱プレスや射出成形機を用いて加硫できる。加硫条件
は通常120℃以上、好ましくは140〜200℃の温
度で約1分〜60分間加硫すればよい。
硫ゴム組成物は、耐熱性と耐疲労性の両方が要求される
自動車用及び産業用ホース、ベルトや防振ゴムとして好
ましく用いられる。
る。ただし、本発明はこれらの実施例に何ら制約される
ものではない。 実施例1 下記表1に示す第一工程として、油展EPDM(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、エチレン/プロピレンのモル比78/2
2、5−エチリデン−2−ノルボルネン含量4.5重量
%、ムーニー粘度ML1+4125℃ 60、70℃キシ
レン中[η]2.6、40重量部油展ゴム)、FEFカー
ボンブラック(旭カーボン社製旭60G)及びパラフィ
ン系プロセスオイル(出光興産社製ダイアナPW38
0)を表中の重量部加えて、内容量1.7Lのバンバリ
ーミキサーを用いて、スタート温度80℃にて回転数6
0rpmで5分間混練し予備ゴム組成物を得た。なお、
下記表1中の重量部はEPDM100重量部に対する値
である(以下同じ。)。次に第二工程として、得られた
予備ゴム組成物を室温まで冷却した後、その予備ゴム組
成物に更に第一工程で用いた油展EPDM、FEFカー
ボンブラック(旭カーボン社製旭60G)、酸化亜鉛、
ステアリン酸及び脂肪族系合成樹脂の混合物(Schi
ll&Seilacher社製ストラクトール60N
S)を表中の重量部加えて、上記第一工程と同様、内容
積1.7Lのバンバリーミキサーを用いて、スタート温
度80℃にて回転数60rpmで5分間混練しゴム組成
物を得た。そして、第二工程で得られたゴム組成物を室
温まで冷却した後、ジクミルペルオキシド、イオウ、エ
チレングリコールジメタクリレートを表中の重量部添加
し、8インチオープンロールを用いて40〜70℃で混
練してゴム組成物を得た。以上の工程を経て得られたゴ
ム組成物のコンパウンド粘度を、JISK6300の方
法により測定した。更に、該コンパウンドを熱プレスを
用いて170℃×20分処理し、2mm厚の加硫ゴムシ
ートに成形した。また、圧縮永久歪用サンプルとして、
直径29mmで厚さ12.5mmの直円柱を加硫型によ
り成形した。
はJISK6262の方法によった。各試験の条件を以
下に示す。 〈引張試験〉JISK6251に準拠してJIS3号ダ
ンベル試験片を用い、引張速度500mm/minで引
張強度(TB)と破断伸び(EB)を測定した。 〈圧縮永久歪〉JISK6262に準拠してギヤー式老
化試験機を用い、150℃の試験温度条件で70時間後
の圧縮永久歪を測定した。 〈耐疲労性試験〉株式会社インフィニット・ニシ製の定
荷重式ゴム疲労試験機NRF50−08を用いて、JI
S3号ダンベル試験片8本を雰囲気温度40℃、荷重値
1.8Kgにて繰り返し伸長し、破断するまでの伸長回
数を測定した。 以上の試験結果を下記表2に示す。
み混練を行った。配合は実施例1と同様に実施し、第二
工程の混練時間は10分とした。それ以外の操作及び評
価は実施例1と同様に行った。結果を下記表2に示す。
EPDMを表中の重量部に調整し、内容量1.7Lのバ
ンバリーミキサーを用いて、スタート温度80℃にて回
転数60rpmで5分間混練し予備ゴム組成物を得た。
次に第二工程として、得られた予備ゴム組成物を室温ま
で冷却した後、その予備ゴム組成物に更に第一工程で用
いた油展EPDM、FEFカーボンブラック(旭カーボ
ン社製旭60G)、パラフィン系プロセスオイル(出光
興産社製ダイアナPW380)、酸化亜鉛、ステアリン
酸及び脂肪族系合成樹脂の混合物(Schill&Se
ilacher社製ストラクトール60NS)を表中の
重量部加えて、上記第一工程と同様、内容積1.7Lの
バンバリーミキサーを用いて、スタート温度80℃にて
回転数60rpmで5分間混練しゴム組成物を得た。そ
して、第二工程で得られたゴム組成物を室温まで冷却し
た後、ジクミルペルオキシド、イオウ、エチレングリコ
ールジメタクリレートを表中の重量部添加し、8インチ
オープンロールを用いて40〜70℃で混練してゴム組
成物を得た。以降の操作及び評価は実施例1と同様に行
った。結果を下記表2に示す。
チレン−α−オレフィン系共重合体ゴムをゴム成分と
し、耐熱性及び耐疲労性に優れたゴム組成物の製造方法
及び該製造方法により得られるゴム組成物を提供するこ
とができた。
Claims (4)
- 【請求項1】 下記の成分(A)、(B)及び(C)を
含有するゴム組成物の製造方法であって、下記の第一工
程及び第二工程を含むゴム組成物の製造方法。 (A):70℃キシレン中で測定した極限粘度[η]が
2.0〜10.0であるエチレン−α−オレフィン系共
重合体ゴム (B)軟化剤 (C)充填剤 第一工程:最終的にゴム組成物に含有される(A)、
(B)及び(C)の各全量のうちの各一部の(A)、
(B)及び(C)を混練することにより予備ゴム組成物
を得る工程 第二工程:第一工程で得た予備ゴム組成物に、(A)、
(B)及び(C)の各残量を添加して混練することによ
りゴム組成物を得る工程 - 【請求項2】 充填剤がカーボンブラックである請求項
1記載の製造方法。 - 【請求項3】 請求項1記載の製造方法により得られる
ゴム組成物。 - 【請求項4】 請求項3記載のゴム組成物を加硫して得
られる加硫ゴム組成物。
Priority Applications (3)
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| DE10112832A DE10112832A1 (de) | 2000-03-16 | 2001-03-16 | Verfahren zur Herstellung einer Kautschukmasse und Kautschukmasse |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| DE (1) | DE10112832A1 (ja) |
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