JP2001247731A - ゴム組成物及び加硫ゴム組成物 - Google Patents
ゴム組成物及び加硫ゴム組成物Info
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Abstract
エチレン−α−オレフィン−非共役ジエン共重合体ゴム
を主成分とし、上記のような使用上の不都合を伴う亜鉛
含有化合物を用いず、しかも老化防止性に優れるゴム組
成物、加硫ゴム組成物及びラジエーターホース、ヒータ
ーホース及びラジエーターパッキンを提供する。 【解決手段】 下記(A)〜(D)を含有し、かつ亜鉛
を有する化合物を含有しないゴム組成物。 (A):エチレン−α−オレフィン共重合体ゴム及び/
又はエチレン−α−オレフィン−非共役ジエン共重合体
ゴム (B):酸化マグネシウム (C):カーボンブラック (D):下記の(D−1)〜(D−3)のうちの少なく
とも一つの化合物 (D−1):分子内にチオ基とカルボン酸エステル基を
含有する化合物 (D−2):分子内にフェノール性水酸基を含有する化
合物 (D−3):分子内にアシル基とイミノ基を含有する化
合物
Description
硫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を主
成分とし、使用時の不都合を伴う亜鉛含有化合物を用い
ず、しかも老化防止性に優れるゴム組成物及び該ゴム組
成物を加硫して得られる加硫ゴム組成物を提供する点に
存する。
ース及びラジエーターパッキンとして、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。こ
こで、エチレン−α−オレフィン共重合体ゴム及びエチ
レン−α−オレフィン−非共役ジエン共重合体ゴムは有
機過酸化物を用いて加硫された加硫ゴムとして用いられ
る。この場合、老化防止の目的のため、亜鉛華(酸化亜
鉛)に代表される亜鉛含有化合物を、必須成分の一つと
してゴム組成物に配合して用いることが技術常識となっ
ていた。ところが、亜鉛含有化合物を含むゴム組成物を
ラジエーターホース、ヒーターホース又はラジエーター
パッキンとして用いた場合、亜鉛が冷却媒体中に溶出
し、機械系統に不都合を与える他、亜鉛によりもたらさ
れる電気伝導性により電気腐蝕作用が発生し、その結果
ラジエーターホース、ヒーターホース又はラジエーター
パッキンに亀裂を生じ、更にその亀裂が拡大し易いとい
う問題があった。
発明が解決しようとする課題は、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を主成分とし、上記のような使用
上の不都合を伴う亜鉛含有化合物を用いず、しかも老化
防止性に優れるゴム組成物、加硫ゴム組成物及びラジエ
ーターホース、ヒーターホース及びラジエーターパッキ
ンを提供する点に存する。
題を解決すべく鋭意検討の結果、本発明に到達した。す
なわち、本発明のうち第一の発明は、下記(A)〜
(D)を含有し、かつ亜鉛を有する化合物を含有しない
ゴム組成物に係るものである。 (A):エチレン−α−オレフィン共重合体ゴム及び/
又はエチレン−α−オレフィン−非共役ジエン共重合体
ゴム (B):酸化マグネシウム (C):カーボンブラック (D):下記の(D−1)〜(D−3)のうちの少なく
とも一つの化合物 (D−1):分子内にチオ基とカルボン酸エステル基を
含有する化合物 (D−2):分子内にフェノール性水酸基を含有する化
合物 (D−3):分子内にアシル基とイミノ基を含有する化
合物 また、本発明のうち第二の発明は、上記のゴム組成物を
有機過酸化物により加硫して得られる加硫ゴム組成物に
係るものである。更に、本発明のうち第三の発明は、上
記の加硫ゴム組成物を用いてなるラジエーターホース、
ヒーターホース又はラジエーターパッキンに係るもので
ある。
ィン共重合体ゴム及び/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。エチレン−α−オ
レフィン共重合体ゴム及びエチレン−α−オレフィン−
非共役ジエン共重合体ゴムにおけるα−オレフィンとし
ては、たとえばプロピレン、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、なかでもプロピレ
ンが好ましい。また、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。なかでも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
ン共重合体ゴムとして、伸展油を含有する油展ゴムを用
いてもよい。
のモル比は、通常40/60〜85/15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。
り、マグネシアとも称されるものである。酸化マグネシ
ウムとしては、特に制限はなく、通常本分野において使
用されるものを用い得る。
たり通常1〜40重量部であり、好ましくは3〜20重
量部である。(B)が過少であると老化防止性が不十分
な場合があり、一方(B)が過多であると老化防止効果
が飽和し、不経済な場合がある。なお、(A)として油
展ゴムを用いた場合の(A)の量(100重量部)は、
伸展油を除いたゴム成分の重量を基準とする。
り、これは強度及び耐候性を高水準に維持するために用
いられる。その使用量は、(A)100重量部あたり、
通常10〜200重量部、好ましくは40〜140重量
部である。
(D−3)のうちの少なくとも一の化合物である。 (D−1):分子内にチオ基とカルボン酸エステル基を
含有する化合物 (D−2):分子内にフェノール性水酸基を含有する化
合物 (D−3):分子内にアシル基とイミノ基を含有する化
合物
スリトール−テトラキス(β−ラウリルチオプロピオネ
ート)があげられ、住友化学社製「スミライザーTP−
D」が該当品として使用でき、(D−2)としては、た
とえば3,9−ビス[2−〔3−(3−t−ブチル−4
−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−プロピオニルオ
キシ〕−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10
−テトラオキザスピロ〔5・5〕ウンデカンがあげら
れ、住友化学社製「スミライザーGA80」が該当品と
して使用でき、(D−3)としては、たとえば3−(N
−サリチロイル)アミノ−1,2,4−トリアゾールが
あげられ、旭電化社製「アデカスタブCDA−1」が該
当品として使用できる。
たり、通常0.5〜20重量部、好ましくは1〜10重
量部である。(D)が過少であると老化防止性が不十分
な場合があり、一方(D)が過多であると老化防止効果
が飽和し、不経済な場合がある。なお、(D)として二
種以上を併用する場合の(D)の量は、その合計量を基
準とする。
のうちの少なくとも一の化合物を用いればよいが、(D
−1)、(D−2)及び(D−3)の全てを用いること
により老化防止性を極めて高い水準とすることができ
る。この場合の(D−1)、(D−2)及び(D−3)
の使用量比は、(5〜8)/1/(4〜1)とすること
が好ましい。
い、かつ亜鉛を有する化合物を用いないことが重要であ
る。このことにより、亜鉛に伴う前記の問題を解消し、
かつ高温空気雰囲気中での使用に伴う引張強度、伸び、
硬度などの特性が劣化する老化現象を防止できるのであ
る。
成物を有機過酸化物により加硫して得られる加硫ゴム組
成物である。
用いられる有機過酸化物が使用でき、たとえばジ−t−
ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイ
ド、ジクミルパーオキサイド、α,α−ビス(t−ブチ
ルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、2,5−ジメチ
ル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、
2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキ
シ)ヘキシン−3、1,1−ビス(t−ブチルパーオキ
シ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、n−ブ
チル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレー
ト、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、
2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)オクタンなどが
あげられ、単独又は二種類以上を混合して使用すること
ができる。
分100重量部あたり1〜10重量部が好ましく、更に
好ましくは2〜6重量部である。該使用量が過少な場合
は架橋密度が低く、加硫ゴム組成物の機械的強度が不十
分となり、一方該使用量が過多な場合は加硫成形時に発
泡などの不都合を生じることがある。なお、有機過酸化
物による加硫時の架橋効率を向上させるため、公知の架
橋助剤、たとえばp,p’−ジベンゾイルキノンジオキ
シム、キノンジオキシム、トリアリルシアヌレート、硫
黄、エチレンジメタアクリレート、N,N’−m−フェ
ニレンビスマレイミド、トリアリルイソシアヌレート、
トリメチロールプロパントリメタクリレート、アクリル
酸金属塩などを使用してもよい。
成物を得るには、たとえば、(A)〜(D)成分、並び
に有機過酸化物の他、必要に応じて酸化防止剤、加硫促
進剤、加工助剤、ステアリン酸、補強剤、充填剤、可塑
剤、軟化剤など(ただし、亜鉛を含有しないものに限
る。)を、ロール、バンバリーなどの通常の混練機を用
いて混合することにより、加硫可能なゴム組成物とし、
通常120℃以上、好ましくは150〜220℃の温度
で約1〜60分間で加硫すればよい。なお、加硫はプレ
ス加硫、スチーム加硫など、いずれも適用できる。
ム組成物は、通常の方法によりラジエーターホース、ヒ
ーターホース又はラジエーターパッキンとして加工する
ことができ、これらの製品はすでに説明したとおりの特
徴を有する、極めて優れたものである。
明する。 実施例1、比較例1〜3 共重合体成分として、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62/38、5−エチリデ
ン−2−ノルボルネン含量3.5重量%、ムーニー粘度
ML1+4125℃ 81)100重量部に対し、表1の
「添加した化合物」欄に記した化合物の他、旭50HG
(旭カーボン社製 カーボンブラック)95重量部、ダ
イアナPW380(出光興産社製 パラフィン系オイ
ル)40重量部、バーゲスKE(Burgess Pi
gment社製 シラン改質焼成クレー)15重量部及
びステアリン酸1重量部を添加し、スタート温度80℃
に調整した1700mlのバンバリーミキサーを用い、
ローター回転数60rpmで5分間混練した。その後、
8インチのオープンロールを用いて、ペロキシモンF
(40)(日本油脂社製1,3−ビス(第三ブチルペル
オキシイソプロピル)ベンゼン(40%品))5重量部
及びアクリルエステルED(三菱化学社製 架橋助剤)
2重量部を添加・混練し、ゴム組成物を得た。次に、該
ゴム組成物を170℃×25分間でプレス加硫し、加硫
ゴム組成物を得た。加硫ゴム組成物の評価は、JIS
K 6251に準拠して行った。また、耐熱性について
はJIS K 6257に準拠し、空気中150℃×36
0時間放置前後の物性の変化率で評価した。また、ラジ
エーター液浸漬試験は、次のとおり実施した。
12 A8D)に蒸留水を添加して2体積倍に希釈し、ラ
ジエーター液を調製した。 (2)100ccの沈降管にラジエーター液75cc及
び加硫ゴムのサンプル22.5gを入れた。 (3)沈降管を100℃のオイルバス中、96時間保持
した。 (4)沈降管から加硫ゴムを取り出し、ラジエーター液
が入った沈降管を室温で24時間放置し、その状態を観
察した。
エリスリトール−テトラキス(β−ラウリルチオプロピ
オネート) ・D2:スミライザーGA80(住友化学社製 3,9
−ビス[2−〔3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ
−5−メチルフェニル)−プロピオニルオキシ〕−1,
1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキ
ザスピロ〔5・5〕ウンデカン ・D3:アデカスタブCDA−1(旭電化社製 3−
(N−サリチロイル)アミノ−1,2,4−トリアゾー
ル ・D4:スミライザーMB(住友化学社製 2−メルカ
プトベンズイミダゾール ・D5:アンチゲンRD−G(住友化学社製 2,2,
4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリンの重合物) ・添加した化合物の量:伸展油を除くゴムポリマー成分
100重量部にあたりの重量部で示した
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を主成分と
し、上記のような使用上の不都合を伴う亜鉛含有化合物
を用いず、しかも老化防止性に優れるゴム組成物、加硫
ゴム組成物及びラジエーターホース、ヒーターホース及
びラジエーターパッキンを提供することができた。
Claims (3)
- 【請求項1】 下記(A)〜(D)を含有し、かつ亜鉛
を有する化合物を含有しないゴム組成物。 (A):エチレン−α−オレフィン共重合体ゴム及び/
又はエチレン−α−オレフィン−非共役ジエン共重合体
ゴム (B):酸化マグネシウム (C):カーボンブラック (D):下記の(D−1)〜(D−3)のうちの少なく
とも一つの化合物 (D−1):分子内にチオ基とカルボン酸エステル基を
含有する化合物 (D−2):分子内にフェノール性水酸基を含有する化
合物 (D−3):分子内にアシル基とイミノ基を含有する化
合物 - 【請求項2】 請求項1記載のゴム組成物を有機過酸化
物により加硫して得られる加硫ゴム組成物。 - 【請求項3】 請求項2記載の加硫ゴム組成物を用いて
なるラジエーターホース、ヒーターホース又はラジエー
ターパッキン。
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