JP2000230090A - 低弾性率ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】エチレン・プロピレン・ジエンゴムを利用し、
低温領域であっても通信ケーブルクロージャー等のシー
ル用として有用な低弾性ゴム組成物を提供する。 【解決手段】ゴム組成物において、（１）エチレン・プ
ロピレン・ジエンゴム［ムーニー粘度（１００℃）；９
０〜１３０、ジエン；エチリデンノルボネン、ヨウ素
価；２０以下，エチレンとプロピレンの合計量中のエチ
レン量；５５％以下］および（２）軟化剤［流動点；−
４０℃以下、ＳＰ値；６〜８］とを、（１）１００重量
部に対し（２）が３００〜７００重量部の割合で含有し
てなる低弾性率ゴム組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエチレン・プロピレ
ン・ジエンゴムに軟化剤を含有せしめた低弾性率ゴム組
成物に関する。さらに詳しくは、本発明は広範囲の温度
下、特に−３０〜０℃の低温領域においても圧縮歪みが
小さく柔軟性に優れ、白己粘着性を有し、通信ケーブル
クロージャー等のシール用として有用なエチレン・プロ
ピレン・ジエンゴムと軟化剤とを含有する低弾性率ゴム
組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】エチレン・プロピレン・ジエンゴム（以
下、ＥＰＤＭと略称することがある）は、三元重合体で
ありゴム組成物として利用されているが、これに関して
例えば次の特許公報記載の公知技術が知られている。 ・特公昭５７−２４８２８号公報： エチレンとα−オ
レフィンと非共役二重結合を有するポリエンとからなる
オレフィンターポリマーを主材とするゴム質ポリマー
に、過酸化物とレドソックス系触媒とを加え、さらに必
要に応じて充填剤、軟化剤などの任意成分を配合してな
る低温加流性組成物を成形したシーリング法を開示す
る。

【０００３】・特開昭５９−２７９３１号公報： エチ
レンと炭素数４以上のα−オレフィンとのモル比が約８
０/２０〜９７/３のエチレン・α−オレフィン・ポリエ
ン共重ゴムおよびジエン系ゴムからなるゴム組成物を記
載し、ここに添加する任意成分の一つとして軟化剤をゴ
ム組成物１００重量部当たり約１００重量部まで配合す
ることができるが、これ以上配合すると強度を低下させ
ると記載されている。

【０００４】・特公昭６０−３１８７５号公報： エチ
レン・プロピレン・ジエンゴムを含むゴム類１００重量
部に対し、軟化剤１５０〜１０００重量部、シリカ類お
よび/または短繊維類５０〜１０００重量部添加してな
る無溶剤型の不定形シーリング材を記載する。ただし、
ここで使用されるエチレン・プロピレン・ジエンゴムが
どのような性状を有するものであるかについては一切言
及されていない。

【０００５】・特開昭６０−９２３８０号公報： エチ
レン、α−オレフィン、及びジオレフィンをモノマー成
分とし、ム−ニー粘度（１００℃）５〜３０の共重合体
１００重量部、軟化剤３０〜１５０重量部等を含有する
多孔性シーリング剤を開示する。 ・特開平４−６５４４７号公報： エチレン含量が５５
ないし７０モル％、ムーニー粘度（１２１℃）が５０な
いし１００、ヨウ素価が５ないし２４、で規定されるエ
チレン・αオレフィン・ジオレフィン共重合体組成物に
軟化剤としてナフテン系、あるいはパラフィン系プロセ
スオイル２０ないし５０部と老化防止剤とを添加したシ
ール部品用ゴム組成物を開示する。

【０００６】・特開平６−１３６２０７号公報： 塩素
含量が２０ないし４０重量％であり、ムーニー粘度（１
２１℃）が１０ないし１９０である塩素化エチレン・α
−オレフィン共重合ゴム１００重量部と、パラフィン系
プロセスオイル１０ないし６０重量部とを含むオイルブ
リード性塩素化エチレン・α−オレフィン共重合組成物
を開示し、このものが電気回路のコネクター、パッキン
グ、ハウジング成形のポリマーとして使用できると記載
されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、ＥＰＤ
Ｍゴム組成物は種々の用途に向けて成分の異なるいくつ
かのものが知られているが、当然のことながらその用途
によって要求される特性も異なる。例えば、通信ケーブ
ルクロージャーの分野において、ＥＰＤＭゴム組成物を
シール用として使用しようとするとき、広い温度範囲、
とりわけ−３０℃〜０℃の低温領域でも圧縮永久歪が小
さく柔軟性に優れていることが要求される。ここでいう
クロージャーとは、電線や光ファイバーの分岐・接続の
ための容器を意味する。

【０００８】しかしながら、これまで知られたＥＰＤＭ
組成物を低温領域における前記シール用に供すること
は、特性面から困難である。例えば、従来の組成物で
は、−２０℃での圧縮永久歪みが９０％を越え、また室
温と−２０℃では硬度の変化も非常に大きいことから、
−２０℃のような低温におけるシール性が悪化し、もれ
が発生する恐れがある。また硬度が上昇することによっ
て、シールに必要な圧縮が十分に行えないという問題が
ある。さらに、柔軟性が不十分であって圧縮を行うこと
が困難であったり、粘着性が不足するためにケーブルと
密着し難いという組成物が殆どである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、ＥＰＤＭゴム組成物を改良すべく種
々研究した結果、特定性状のＥＰＤＭと特定性状の軟化
剤を組み合わせて特定割合で含有せしめることにより、
低温下でも永久圧縮歪が小さく柔軟性に優れたゴム組成
物が得られることを見出し、さらに検討して本発明を完
成したものである。

【００１０】すなわち、本発明は、 １）エチレン・プロピレン・ジエンゴムと軟化剤とを含
有する組成物であって、（１）前記エチレン・プロピレ
ン・ジエンゴムが下記の性状を有し、（ａ）１００℃に
おけるムーニー粘度が９０〜１３０である、（ｂ）ジエ
ンがエチリデンノルボネンである、（ｃ）ヨウ素価が２
０以下である、（ｄ）エチレンとプロピレンの合計量中
のエチレン量が５５％以下である、（２）前記軟化剤が
下記の性状を有し、（ａ）流動点が−４０℃以下であ
る、（ｂ）ＳＰ値が６〜８である、かつ前記エチレン・
プロピレン・ジエンゴム１００重量部に対し、前記軟化
剤を３００〜７００重量部の割合で含有することを特徴
とする低弾性率ゴム組成物、 ２）加硫化したことを特徴とする上記１項）記載の低弾
性率ゴム組成物、である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明のゴム組成物において使用
されるＥＰＤＭは、前記のように、（ａ），（ｂ），
（ｃ）および（ｄ）で特定される性状を有するものであ
り、このような組成にすることによりそのゴム組成物は
低弾性率を示し、通常ＪＩＳ Ａ硬度が１０以下であ
る。

【００１２】ムーニー粘度は、ＥＰＤＭ分子量の指標に
なり、分子量が高いほど粘度は大きく分子量が低くなれ
ば粘度も低くなる。本発明において、１００℃における
ムーニー粘度が９０〜１３０、好ましくは１００〜１２
０のＥＰＤＭが使用される。ＥＰＤＭの分子量が高いと
き、強度か高くなるというメリットがある反面、オイル
を多量に充填することが困難になり、かつ加硫後のゴム
の粘着性か不足してくる。ムーニー粘度が１３０を越え
るような高分子量ものは，上記の理由で好ましくない。
一方、ムーニー粘度が９０未満のものはオイルを多量に
充填することができ、粘着性も良いが、加硫物の強度が
著しく低くなって使用に耐えないものとなる。ムーニー
粘度が１００〜１２０程度のＥＰＤＭがより好ましく使
用される。

【００１３】ＥＰＤＭのヨウ素価は、本ゴム中のジエン
成分量の指標となり、ヨウ素価が大きいときジエン成分
が多いことを表す。ヨウ素価が大きくなると反応性が高
くなり、加硫が容易になるが、ジエン成分に起因する耐
老化性や耐候性の悪化も引き起こし易くなる。本発明に
おいては、耐老化性、耐候性を考慮して、ヨウ素価は２
０以下であるＥＰＤＭが選択される。また、ＥＰＤＭを
構成するジエンとしてはエチリデンノルボーネン（ＥＮ
Ｂ）であるものが使用されるが、これにより加硫速度が
早くなるという長所がある。

【００１４】次に、エチレン量は、ＥＰＤＭ中のエチレ
ンとプロピレンの合計量に対するエチレン量の比率で表
すとき、５５％以下のものが選択される。エチレン量か
高いときはゴムとしての強度が高くなるという長所があ
るものの、低温では結晶化するという欠点が出てくる。
通常、エチレン比率が５０〜７５％程度のＥＰＤＭが人
手可能であるが、これらの中から５５％以下、好ましく
は５０％付近のものを選択すればよい。エチレン比率
が、５５％以下であれば−２０℃下においても圧縮永久
歪みが、エチレン比率７０％程度のもの比べて、格段に
向上する。

【００１５】次に、本発明のゴム組成物に使用する軟化
剤は、流動点がＪＩＳ Ｋ２２６９nの測定基準で−４
０℃以上であり、ＳＰ（Solubility Parameter）値が６
〜８のものである。このように流動点が−４０℃以下の
ものを選択することにより、本ゴム組成物が低温領域に
おいても柔軟性を維持しかつゴムとしての容易な変形能
力を保つことができる。

【００１６】一般的に、ゴムに軟化剤を添加する時には
親和性の高いもの同士を選択するが、本発明においては
ＳＰ値が６〜８の軟化剤を選択する。その結果、ＥＰＤ
ＭのＳＰ値が７〜８程度であることからその１００重量
部に対し、３００〜７００重量部という多量の軟化剤を
混和することが可能となる。上記のような流動点および
ＳＰ値を持つ軟化剤であれば、本発明において特に限定
することなく用いられるが、とりわけパラフィン系プロ
セスオイルやエチレン・プロピレンの低分子量成分から
なるオイル等のなかより好ましく選択される。軟化剤の
粘度は特に限定されないが、動粘度の高いものほど、例
えば４０℃における動粘度が５０以上のものは、得られ
る加硫ゴムの粘着性か高くなる傾向があことからより好
ましく用いられる。

【００１７】軟化剤の具体例としては、商品名；ダイア
ナプロセスオイルＰＸ−３２あるいはＰＸ−９０（出光
興産）、スタノールＬＰ４０（エッソ石油）、ルーカン
トＨＣ−１０（三井石油化学）などが例示される。本発
明の組成物において、前記ＥＰＤＭ１００重量部に対し
て前記軟化剤を３００〜７００重量部の割合で添加され
るが、より好ましくは３００〜５００の範囲である。軟
化剤の具体的な使用量は、本発明のゴム組成物の用途が
どのようなものであるかを考慮して、必要な特性が得ら
れるように適宜決定される。例えば、通信ケーブルクロ
ージャーとして使用するとき、低温領域から高温領域に
亘って、すなわち通常−３０℃〜６０℃の範囲におい
て、柔軟性を有するとともに圧縮永久歪みが小さいこと
が要求される。この場合、常温での硬度は１／１コーン
の針入度で表わすとき５０以上であることが望まれる
が、好ましくは６５以上、さらに好ましくは８０以上で
ある。硬度が５０未満であるときは硬すぎてシール性が
劣ってくる。針入度の上限は、１００以上になると粘着
性が大きくなり過ぎることと、軟化剤の添加量が極めて
増えるために好ましくない。軟化剤の具体的な量は、主
としてこのように選択されるが、それ以外にも他の配合
内容により異なってくることはいうまでもない。

【００１８】本発明のゴム組成物は、圧縮永久歪をより
小さくし柔軟性を高める目的等から、加硫化すること好
ましい。この加硫化には硫黄もしくは含硫黄化合物を用
いるのがよい。すなわち、過酸化物加硫によるとー般的
に良好な圧縮永久歪みが得られるが、これは高温領域に
おいてであり、低温領域では逆に分子運動の柔軟な硫黄
加硫の方が好ましく適用される。またプロピレン含量の
比較的多いＥＰＤＭを使用する場合、過酸化物を使用す
るとゴムの劣化につながる恐れもある。

【００１９】本発明のゴム組成物には、必要に応じて補
強剤、充填剤、灘燃剤、粘着付与剤、加硫活性剤、顔
料、加工助剤、加硫促進剤、紫外線安定剤あるいは老化
防止剤等を添加することができる。補強剤としては、例
えばシリカ、カーボンブラック等を０〜３００重量部添
加することができる。

【００２０】充填剤としては、例えば炭酸カルシウム、
クレイ、炭酸マグネシウム等を０〜３００重韓部が使用
できる。灘燃剤としては、例えば水酸化アルミニウム、
三酸化アンチモン等を０〜１００重量部用いることがで
きる。粘着付与剤としては、例えばクマロンーインデン
樹脂、脂肪族系炭化水素樹脂、脂環族系炭化水素樹脂等
や、液状ポリブテンあるいは液状ポリイソプレン等の低
分子量成分を０〜２００重量部用いることができる。な
お、液状ポリブテンや液状ポリイソプレン等の低分子量
成分はＳＰ値が６〜８で、流動点が−４０℃以下のもの
は、本発明における軟化剤として使用できる。

【００２１】加硫活性剤としては、亜鉛華、ステアリン
酸等を用いることができ、合計で３〜２００重量部使用
できる。顔料としては、有機系、無機系のものをいずれ
も使用でき、例えばリトポン、酸化チタン、カーボンブ
ラック等があげられる。加工助剤としては、例えばステ
アリン酸、脂肪酸エステル等を０〜５０重量部使用可能
である。加硫促進剤としては例えばチアゾール系、チウ
ラム系、ジチオカーバメート系あるいはスルフェンアミ
ド系等ものを２〜２０重量部程度において使用できる。

【００２２】本発明のゴム組成物は、前記ＥＰＤＭと前
記軟化剤を配合し、混練することによって製造される。
ここで軟化剤は前記のように３００〜７００重量部添加
されるが、この量を一度にＥＰＤＭに投人すると、他の
添加剤がゴム中で良好に分散しなくなる。また軟化剤が
均一にＥＰＤＭ中に混ざり難く、完全混合までに極めて
長時間を要するという問題がある。これを避けるため
に、ＥＰＤＭにはまず軟化剤以外の他の添加剤および軟
化剤０〜１００重量部程度を加えて混練しておくことに
より、軟化剤以外の添加剤を十分に分散させることがで
きる。この後、残りの軟化剤をー度にもしくは数回に分
割して投入すると、作業性よく、全体が均一なゴム組成
物が得られる。混練は、通常のニーダーが使用可能であ
る。

【００２３】

【実施例】以下に、比較例とともに実施例をあげて本発
明をさらに具体的に説明する。なお、ゴム組成物の品質
は次の方法により測定した。 ［試験方法］ 圧縮永久歪： ＪＩＳ Ｋ６２６２に従い測定し、その
ときの測定時間は２４時間とした。ただし、温度は−２
０℃とし、圧縮から取り出した後、温度が上昇すると歪
が小さくなるので、取り出し後即座に厚みを測定した。

【００２４】ゴム組成物が低温下であってもシール用部
材として使用できるためには、−２０℃での永久圧縮歪
が４０以下であることが好ましい。 針入度： ＪＩＳＫ２２２０のちょう度測定法に従い、
１/１サイズの円錐Ａを使用して測定した。測定温度は
２３℃とした。 外観： 対象物を目視および指先でさわり、軟化剤のフ
リードを次の基準で観察した。

【００２５】 ○ ；さわってもブリードが感じられない。 △；目では観察されないが、さわるとわずかにブリード
している。 × ；ブリードしているのが見える。 粘着性： 対象物を指先で触りその感じるタッチを次の
３段階により評価した。

【００２６】 ○；必要十分な粘着性がある。 △；粘着性が少し不足気味である。 × ；粘着性が不十分である。 強度： 対象物に刃物で傷を入れ、手で引張ったときに
その傷が広がるかどうかを観察することにより、次の３
段階により評価した。

【００２７】 ○；傷はほとんど成長せず。 △；大きく引張ると傷が成長し取り扱いに注意を有す
る。 × ；傷がすぐに広がって実用にならない。 実施例１〜３ ＥＰＤＭとして、住友化学工業製のエスプレン５３２
（エチレンとプロピレンの合計量１００に対するエチレ
ンの含量；５０重量％、１００℃におけるムーニー粘
度；１１０、ヨウ素価；１２ｇ/１００ｇ、ジエン成
分；ＥＮＢ）１００重量部と表１に示す添加剤をニーダ
ーで混練した。

【００２８】

【表１】

【００２９】混練後、ＥＰＤＭは砕けて粉状を呈した。
この混練物に、軟化剤（出光興産製のパラフィン系プロ
セスオイル、商品名；ダイアナＰＸ−９０、流動点；−
４０℃、動粘度；４０℃において１１０ｃＳｔ， ＳＰ
値；７．１）をまず１００重量部投入した。この段階で
混練中に十分にトルクかかかるまで混練した。ここで得
られたゴム組成物中の各成分の分散性は非常に良好であ
った。このゴム組成物を混練しながら、さらに残りの軟
化剤を３回に分けて投入した。軟化剤の合計量は、表２
に示すように、ＥＰＤＭ１００重量部に対し４５０、３
５０および６５０重量部の３レベルとし、それぞれ実施
例１、２および３とした。混練の終了したゴム組成物を
所定の形状に加硫し、品質試験に供した。その結果を同
じく表２に示す。 比較例１および２ 前記実施例において、表２に示すように軟化剤量を２５
０重量部（比較例１）および８００重量部（比較例２）
にそれぞれ変えた以外は、前記実施例と同様にして混練
して組成物を調製した。その品質試験の結果を表２に示
す。

【００３０】比較例３ 表２に示すように、ＥＰＤＭとしてエスプレン５３２を
１００重量部と軟化剤としてダイアナＰＷ−３８０（出
光興産製のパラフィン系プロセスオイル）６５０重量部
とを用いて、前記実施例と同様の方法によりゴム組成物
を調製した。その品質測定の結果を同じく表２に示す。 比較例４ 表２に示すように、ＥＰＤＭとしてエスプレン６７０Ｆ
（住友化学工業製）を２００重量部（伸展油１００重量
部を含む）、および軟化剤としてダイアナＰＷ−３８０
の３５０重量部とを用いて、前記実施例と同様の方法に
よりゴム組成物を調製した。その品質測定の結果を同じ
く表２に示す。 比較例５ 表２に示すように、ＥＰＤＭとしてエスプレン６７０Ｆ
２００重量部（伸展油１００重量部を含む）、および軟
化剤としてダイアナＰＸ−３２（出光興産製のパラフィ
ン系プロセスオイル）３５０重量部とを用いて、前記実
施例と同様の方法によりゴム組成物を調製した。その品
質測定の結果を同じく表２に示す。 比較例６ 表２に示すように、ＥＰＤＭとしてエスプレン５０５Ａ
（住友化学工業製）１００重量部、および軟化剤として
ダイアナＰＷ−３８０の３５０重量部とを用いて、前記
実施例と同様の方法によりゴム組成物を調製した。その
品質測定の結果を同じく表２に示す。

【００３１】

【表２】

【００３２】上記の表２に示した品質測定の結果からわ
かるように、エチレン含量が５５％以下、１００℃にお
けるムーニー粘度が９０〜１３０、ヨウ素価が２０以下
であるＥＰＤＭ１００重量部と、流動点が−４０℃以
下、ＳＰ値が６〜８である軟化剤を３００〜７００重量
部とを用いて調製したゴム組成物（実施例１、２および
３）は、柔軟であり、しかも低温下でも圧縮永久歪が小
さいことから、シール用材料として好ましい特性を有す
るものである。

【００３３】一方，本発明で特定する条件をはずれる
と、各比較例に示すように、品質的に満足すべきゴム組
成物は得られなかった。

【００３４】

【発明の効果】本発明の低弾性率のゴム組成物は、柔軟
性がありかつ低温でも圧縮永久歪が小さく、かつ粘着性
に優れた特性を有することから、通信ケーブルクロージ
ャー等のシール材料として好適である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エチレン・プロピレン・ジエンゴムと軟化
   剤とを含有する組成物であって、（１）前記エチレン・
   プロピレン・ジエンゴムが下記の性状を有し、 （ａ）１００℃におけるムーニー粘度が９０〜１３０で
   ある、 （ｂ）ジエンがエチリデンノルボネンである、 （ｃ）ヨウ素価が２０以下である、 （ｄ）エチレンとプロピレンの合計量中のエチレン量が
   ５５％以下である、（２）前記軟化剤が下記の性状を有
   し、 （ａ）流動点が−４０℃以下である、 （ｂ）ＳＰ値が６〜８である、かつ前記エチレン・プロ
   ピレン・ジエンゴム１００重量部に対し、前記軟化剤を
   ３００〜７００重量部の割合で含有することを特徴とす
   る低弾性率ゴム組成物。
2. 【請求項２】加硫化したことを特徴とする請求項１記載
   の低弾性率ゴム組成物。