JP2001164050A - ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】低温特性、機械的強度、耐候性、圧縮永久歪み
および減衰特性に優れた加硫ゴムが得られるゴム組成物
を提供すること。 【解決手段】〔Ｉ〕（Ａ）イソプレン成分の含有量が１
〜２モル％のイソブチレン・イソプレン共重合体、
（Ｂ）水添率が９０％以上の水素化ポリブタジエン、
（Ｃ）エチレン・α−オレフィン系共重合体、および
（Ｄ）加硫剤を含有し、〔II〕（Ａ）成分の含有量が２
０〜６０重量％、（Ｂ）成分の含有量が２０〜８０重量
％、（Ｃ）成分の含有量が０〜６０重量％である（ここ
で、（Ａ）成分、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分の合計量
を１００重量％とする）ゴム組成物が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低温特性、機械的
強度、耐候性、圧縮永久歪みおよび減衰特性に優れた加
硫ゴムを与えるゴム組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】イソブチレン・イソプレン共重合体の加
硫ゴムは、減衰特性に優れており、この特性を生かして
ショックアブソーバ、防振ゴム、防音材等の自動車部
品、建材等に用いられている。しかし、イソブチレン・
イソプレン共重合体は、側鎖のないポリブタジエンと異
なり立体障害となるメチル基が多数あるため、そのガラ
ス転移温度（Ｔｇ）が高く、その加硫ゴムは低温特性に
劣る。また、イソブチレン・イソプレン共重合体自体は
延伸によって結晶化する性質を有しているので、純ゴム
配合でも加硫ゴムの機械的強度が大きい。しかし、実用
上のカーボンブラック配合では、ポリマーとカーボンブ
ラックとの相互作用が小さいため機械的強度は上がらな
い。純ゴム配合に比較し機械的強度は劣る。

【０００３】イソブチレン・イソプレン共重合体は、エ
チレン・α−オレフィン系共重合体とともに非ジエン系
非極性ポリマーの代表であるが、主鎖飽和型ポリマーの
特徴である耐候性、耐熱性はエチレン・α−オレフィン
系共重合体より若干劣る。

【０００４】近年、自動車用途を中心にゴム材料への高
性能化の要求は一段と厳しいものとなっており、防振ゴ
ム材料としてイソブチレン・イソプレン共重合体に対し
ても例外でなく、さらに低温特性、機械的強度、耐候性
等に優れた材料への要求がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、低温
特性、機械的強度、耐候性、圧縮永久歪みおよび減衰特
性に優れた加硫ゴムが得られるゴム組成物を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、下記構
成のゴム組成物が提供されて、上記本発明の目的が達成
される。 （１）〔Ｉ〕（Ａ）イソプレン成分の含有量が１〜２モ
ル％のイソブチレン・イソプレン共重合体、（Ｂ）水添
率が９０％以上の水素化ポリブタジエン、（Ｃ）エチレ
ン・α−オレフィン系共重合体、および（Ｄ）加硫剤を
含有し、〔II〕（Ａ）成分の含有量が２０〜６０重量
％、（Ｂ）成分の含有量が２０〜８０重量％、（Ｃ）成
分の含有量が０〜６０重量％である（ここで、（Ａ）成
分、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分の合計量を１００重量
％とする）ことを特徴とするゴム組成物。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本発明のゴム組成物は、上述したよ
うに、（Ａ）イソプレン成分の含有量が１〜２モル％の
イソブチレン・イソプレン共重合体、（Ｂ）水添率が９
０％以上の水素化ポリブタジエン、（Ｃ）エチレン・α
−オレフィン系共重合体、および（Ｄ）加硫剤を含有す
る。まず、各成分につき説明する。

【０００８】本発明のゴム組成物に含有される上記
（Ａ）イソブチレン・イソプレン共重合体において、イ
ソプレン成分の含有量、即ち不飽和度は、全単量体成分
１００モル％当たり、１〜２モル％であり、好ましくは
１．２〜１．８モル％である。また、（Ａ）イソブチレ
ン・イソプレン共重合体は、ムーニー粘度(ＭＬ１＋
８，１２５℃)が２０〜８０、特には３５〜６５の範囲
にあるものが好ましい。

【０００９】（Ｂ）水素化ポリブタジエンはポリブタジ
エンの水素化物であり、その水添率は９０％以上、好ま
しくは９０〜９９％、より好ましくは９５〜９９％であ
る。また、ムーニー粘度（ＭＬ１+４,１００℃）は２０
〜２００であることが好ましく、より好ましくは５０〜
１５０である。（Ｂ）水素化ポリブタジエンの１，２−
結合は、２０〜８０％であることが好ましく、より好ま
しくは３０〜７０％である。

【００１０】（Ｃ）エチレン・α−オレフィン系共重合
体として、エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン
共重合体を挙げることができる。（Ｃ）成分のα−オレ
フィンとしては、具体的にプロピレン、１−ブテン、１
−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテ
ン、５−メチル−１−ヘキセン、１−オクテン、５−エ
チル−１−ヘキセン、１−ノネン、１−デセンおよび１
−ドデセンなどが挙げられ、なかでもプロピレン、１−
ブテン、１−ヘキセンおよび１−オクテンが好ましい。
これらのα−オレフィンは、１種単独であるいは２種以
上を組み合わせて使用することができる。

【００１１】（Ｃ）成分の非共役ポリエンとして、具体
的に５−エチリデン−２−ノルボルネン、ジシクロペン
タジエン、５−プロピリデン−２−ノルボルネン、５−
ビニル−２−ノルボルネン、２，５−ノルボルナジエ
ン、１，４−シクロヘキサジエン、１，４−シクロオク
タジエン、１，５−シクロオクタジエンなどの環状ポリ
エン；１，４−ヘキサジエン、１，６−オクタジエン、
７−メチル−１，６−オクタジエン、５，７−ジメチル
−１,６−オクタジエン、１，７−ノナジエンなどの内
部不飽和結合を有する鎖状ポリエンなどが挙げられる。
なかでも、５−エチリデン−２−ノルボルネン、ジシク
ロペンタジエン、７−メチル−１，６−オクタジエン、
５，７−ジメチル−１,６−オクタジエン、４−エチリ
デン−８−メチル−１，７−ノナジエンが好ましい。こ
れらの非共役ポリエンは、１種単独であるいは２種以上
を組み合わせて使用することができる。

【００１２】（Ｃ）エチレン・α−オレフィン系共重合
体は、エチレンとα−オレフィンが、重量比で（エチレ
ン／α−オレフィン）、２０／８０〜９０／１０の割合
で共重合していることが好ましく、より好ましくは３０
／７０〜８５／１５の割合である。ヨウ素価は５〜２５
であることが好ましく、より好ましくはは１０〜２０で
ある。また、ムーニー粘度（ＭＬ１+４,１００℃）は２
０〜２００であることが好ましく、より好ましくは５０
〜１５０である。

【００１３】本発明のゴム組成物に含有される（Ａ）イ
ソブチレン・イソプレン共重合体、（Ｂ）水素化ポリブ
タジエンおよび（Ｃ）エチレン・α−オレフィン系共重
合体の各成分の含有量は、（Ａ）成分、（Ｂ）成分およ
び（Ｃ）成分の合計量を１００重量％として、（Ａ）成
分の含有量が２０〜６０重量％であり、（Ｂ）成分の含
有量が２０〜８０重量％であり、（Ｃ）成分の含有量が
０〜６０重量％である。いずれかの成分がこの範囲をは
ずれると、上記ゴム組成物の減衰特性、低温特性、機械
的特性、耐候性及び圧縮永久歪みのいずれかが劣る結果
となる。好ましくは（Ａ）成分の含有量が２０〜６０重
量％、（Ｂ）成分の含有量が４０〜８０重量％、（Ｃ）
成分の配合量が０〜４０重量％である。

【００１４】本発明のゴム組成物に含有される（Ｄ）加
硫剤としては、下記の（ｉ）含硫黄有機化合物系加硫剤
および（ii）樹脂加硫剤を挙げることができる。 （ｉ）含硫黄有機化合物系加硫剤 具体的には、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶
性硫黄などの硫黄、塩化イオウ、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類、チウラムジスルフィド類、ジチ
オカルバミン酸塩類などのなど。これらの化合物は、１
種単独であるいは２種以上を組み合わせて使用すること
ができる。硫黄有機化合物系加硫剤の含有量は、（Ａ）
成分、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分の合計含有量１００
重量部に対して、通常０．１〜１０重量部、好ましくは
０．５〜５重量部である。

【００１５】（ii）樹脂加硫剤 具体的には、アルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹
脂、メラミン−ホルムアルデヒド縮合物およびトリアジ
ン−ホルムアルデヒド縮合物などが挙げられる。上記
（ii）樹脂加硫剤の配合量は、（Ｂ）成分と（Ｃ）成分
の合計配合量１００重量部に対して、通常０．５〜３０
重量部、好ましくは１〜２０重量部である。

【００１６】本発明のゴム組成物には、上記（ｉ）含硫
黄有機化合物系加硫剤とともに、下記の加硫促進剤を併
用することができる。加硫促進剤として、例えばアルデ
ヒドアンモニア類、グアニジン類、チオウレア類、チア
ゾール類、スルフェンアミド類、チウラム類、カルバミ
ン酸塩類、キサントゲン酸塩類などが挙げられる。これ
らの加硫促進剤は、１種単独であるいは２種以上を組み
合わせて使用することができる。加硫促進剤の含有量
は、（Ａ）成分、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分の合計量
１００重量部に対して、通常０．１〜２０重量部、好ま
しくは０．２〜１０重量部である。

【００１７】また、上記（ｉ）含硫黄有機化合物系加硫
剤および加硫促進剤に加え、必要に応じて、活性剤を添
加することもできる。このような活性剤としては、例え
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、ステアリン酸、オレイン酸、ステ
アリン酸亜鉛などの有機酸（塩）類などが挙げられ、特
に酸化亜鉛、ステアリン酸が好ましい。これらの活性剤
は、１種単独であるいは２種以上を組み合わせて使用す
ることができる。上記活性剤の配合量は、（Ａ）成分、
（Ｂ）成分、（Ｃ）成分の合計含有量１００重量部に対
して、通常０．５〜２０重量部である。

【００１８】また、上記（ii）樹脂加硫剤とともに、下
記の加硫促進剤を併用することができる。このような加
硫促進剤としては、パラトルエンスルホン酸・１水和
物、アルキルベンゼンスルホン酸などの有機酸、塩化第
一錫などの無機酸が挙げられる。これらの加硫促進剤
は、１種単独であるいは２種以上を組み合わせて使用す
ることができる。加硫促進剤の配合量は、（Ｂ）成分と
（Ｃ）成分の合計含有量１００重量部に対して、通常
０．１〜２０重量部、好ましくは０．３〜１０重量部で
ある。

【００１９】本発明のゴム組成物には、加硫ゴムの特性
を損なわない範囲において、通常のゴム組成物において
使用されている各種の添加剤を副資材として配合するこ
とができる。このような添加剤としては、例えば充填
材、軟化剤、可塑剤、滑剤、金属酸化物、粘着付与剤、
発泡剤、スコーチ防止剤、顔料等を挙げることができ
る。

【００２０】上記充填剤としては、例えばカーボンブラ
ック、ホワイトカーボン、微粒子ケイ酸マグネシウム、
重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、クレー、タル
クなどの無機充填剤が挙げられる。これらの充填剤は、
１種単独であるいは２種以上を組み合わせて使用するこ
とができる。

【００２１】上記軟化剤としては、例えばゴムに通常用
いられるアロマティック油、ナフテニック油、パラフィ
ン油などのプロセスオイルや、やし油などの植物油、ア
ルキルベンゼンオイルなどの合成油などが挙げられる。
これらのうち、プロセスオイルが好ましく、特にナフテ
ニック油が好ましい。これら軟化剤は、１種単独である
いは２種以上を組み合わせて使用することができる。

【００２２】本発明のゴム組成物は、それ自体公知の混
練り機、押出し機、加硫装置を用いて、調製することが
できる。また、（Ａ）イソブチレン・イソプレン共重合
体、（Ｂ）水素化ポリブタジエン、（Ｃ）エチレン・α
−オレフィン系共重合体および（Ｄ）加硫剤、所望によ
り配合される添加剤等の配合方法、配合順序は、例えば
バンバリーミキサー等を用いて、上記（Ａ）成分、
（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、充填剤、軟化剤等を混練した
後、ロール等を用いて（Ｄ）成分を加える方法が挙げら
れるが、これに限定されるものではない。

【００２３】次に、加硫ゴムを製造する方法としては、
それ自体公知の方法、例えば本発明のゴム組成物を金型
内に入れて加熱して加硫を行う方法、射出成形により成
形と加熱、加硫を同時に行う方法、あるいは押出成形機
を用いて任意の形状に成形したのち加硫槽内で加熱して
加硫を行う方法等が挙げられ、これらの方法により加硫
ゴムを製造することができる。

【００２４】本発明のゴム組成物は、ショックアブソー
バー、エンジンマウント、ストラットマウント、バンパ
ーラバー、マフラーハンガー等の防振ゴム、ワイパーブ
レード等の自動車部品、防音材、目地ガスケット等の建
材等の素材として好適に使用される。

【００２５】

【実施例】以下、実施例により、本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。なお、実施例中の数値は、特に断らない限
り、重量基準である。

【００２６】実施例１〜３、比較例１〜５ 表２及び表３に示される配合成分をバンバリーミキサ
ー、オープンロールで混練りし、各種のゴム組成物を得
た。得られたそれぞれのゴム組成物を１６０℃のプレス
成形機を用いて下記表１に記載された時間で加硫し、そ
れぞれの試験用ゴムシート（厚み２ｍｍ）を成形した。

【００２７】

【表１】

【００２８】上記で調製したゴムシートについて、下記
の物性の測定、評価を行った。なお、圧縮永久歪み試験
用のゴムシートは、上記加硫時間に、さらに５〜１０分
間加えた加硫時間で加硫し、成形したものを用いた。結
果を表４、５に示した。

【００２９】（物性評価方法） （１）引張り試験：ＪＩＳ Ｋ ６２５１ （２）圧縮永久歪み：ＪＩＳ Ｋ ６２６２に従って、
１００℃で、２２時間加熱処理後測定した。 （３）耐候性：ＪＩＳ Ｋ ６２５９に従って、耐オゾ
ン性を測定した。試料を４０％伸張し、オゾン濃度５０
ｐｐｍの空気雰囲気下に晒し、７２時間後、試料の状況
を目視で判定した。 （４）低温特性：ＪＩＳ Ｋ ６２６１に従って、ゲー
マンねじり試験を行いＴ１０（℃）の温度を用いた。 （５）粘弾性（減衰特性）試験：ＪＩＳ Ｋ ６３９４
に従って、短冊状試験片を用いて平均ひずみ３％、ひず
み振幅±０．５％、周波数７０Ｈｚで温度特性を測定
し、時間−温度換算則より、０℃の損失正接（ｔａｎ
δ）を算出した。値が大きい程減衰特性に優れる。

【００３０】

【表２】

【００３１】

【表３】

【００３２】

【表４】

【００３３】

【表５】

【００３４】（表２および表３の各成分の説明）上記表
２、３で用いられた各成分は下記の通りである。 （１）ＩＩＲ−１：ＪＳＲ（株）製、商品名ＩＩＲ２６
８、イソブチレン・イソプレン共重合体（不飽和度：
１．５モル％） （２）ＩＩＲ−２：ＪＳＲ（株）製、商品名ＩＩＲ０６
５、イソブチレン・イソプレン共重合体（不飽和度：
０．８モル％） （３）水添ＰＢＤ−１：ＪＳＲ（株）試作品、９８％水
添化されたポリブタジエン（ビニル結合量５０．５、ム
ーニー粘度（ＭＬ１＋４,１００℃）７０） （４）水添ＰＢＤ−２：ＪＳＲ（株）試作品、８５％水
添化されたポリブタジエン（ビニル結合量５０．２、ム
ーニー粘度（ＭＬ１＋４,１００℃）５２） （５）ＥＰＤＭ：ＪＳＲ（株）製、商品名ＥＰ２７、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（エチレン含量：５６．５重量％、ヨウ素
価：１５．０） （６）ＡｃｃＤＭ：大内新興化学（株）製、商品名ノク
セラーＤＭ、物質名ジベンゾチアジルジスルフィド （７）ＡｃｃＴＳ：大内新興化学（株）製、商品名ノク
セラーＴＳ、物質名テトラメチルチウラムモノスルフィ
ド （８）タッキロール２５０：田岡化学（株）製、商品名
タッキロール２５０、物質名アルキルフェノールフォル
ムアルデヒド樹脂 （９）ＺｎＯ＃１：白水化学（株）製、商品名酸化亜鉛
２種、物質名酸化亜鉛 （１０）ＣＢＨＡＦ：東海カーボン（株）製、商品名シ
ースト３ （１１）Ｎ−Ｏｉｌ：日本石油（株）製、商品名コウモ
レックス２号プロセスオイル、物質名ナフテン系オイ
ル （１２）ＰＥＧ４０００：三洋化成（株）製、物質名数
平均分子量４０００のポリエチレングリコール

【００３５】表４および表５に示された結果から以下の
ことが明らかである。即ち、実施例１〜３は減衰特性、
低温特性、機械的強度、耐候性（耐オゾン性）および圧
縮永久歪み等の特性のバランスが良い。一方、（Ｂ）成
分の水添率が少ない比較例１は、機械的強度、耐候性に
劣る。（Ａ）成分の不飽和度が少ない比較例２は、圧縮
永久歪みに劣る。（Ａ）成分のみの比較例３は、機械的
強度、耐候性、低温特性に劣る。（Ｂ）成分を含まない
比較例４は、機械的強度に劣る。（Ｂ）成分のみの比較
例５は、耐候性、減衰特性に劣る。

【００３６】

【発明の効果】本発明のゴム組成物から、減衰特性、低
温特性、機械的強度、耐候性、圧縮永久歪み特性に優れ
るゴム加硫物が得られるので、ショックアブソーバ、防
振ゴム、防音材等の自動車部品、建材等の素材を製造す
るのに好適に使用される。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 23/16 Ｃ０８Ｌ 23/16 23/22 23/22 // Ｃ０８Ｌ 61/06 61/06 61/26 61/26

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 〔Ｉ〕（Ａ）イソプレン成分の含有量が
   １〜２モル％のイソブチレン・イソプレン共重合体、
   （Ｂ）水添率が９０％以上の水素化ポリブタジエン、
   （Ｃ）エチレン・α−オレフィン系共重合体、および
   （Ｄ）加硫剤を含有し、〔II〕（Ａ）成分の含有量が２
   ０〜６０重量％、（Ｂ）成分の含有量が２０〜８０重量
   ％、（Ｃ）成分の含有量が０〜６０重量％である（ここ
   で、（Ａ）成分、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分の合計量
   を１００重量％とする）ことを特徴とするゴム組成物。