JP2018172587A - スポンジ用ゴム組成物および発泡体 - Google Patents

スポンジ用ゴム組成物および発泡体 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明の課題は、押出加工時の流動性が優れた高剛性スポンジ製品となる加硫ゴムスポンジ組成物を得ることにある。【解決手段】本発明は、下記成分(A)〜成分(D)を含むスポンジ用ゴム組成物に係る。下記要件(a−1)を満たすエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)100質量部、(a−1)135℃、デカリン中で測定される極限粘度[η]が、1.0〜5.0dl/g、下記要件(b−1)および(b−2)を満たすエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(B)5〜100質量部、(b−1)エチレンから導かれる構成単位が50〜72モル%、α−オレフィンから導かれる構成単位が28〜50モル%、(b−2)135℃、デカリン中で測定される極限粘度[η]が、0.1〜0.9dl/g、架橋剤(C):1.0〜10.0質量部、発泡剤(D):1.0〜6.0質量部。【選択図】なし

Description

本発明は、押出加工時の流動性が優れた高剛性スポンジ製品となるスポンジ用ゴム組成物および当該組成物からなる発泡体に関する。
エチレン・α−オレフィン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、主鎖に不飽和結合を持たないため、共役ジエン系のゴムと比較して耐候性、耐熱性および耐オゾン性に優れる。これらの共重合体ゴムを含むゴム組成物、該組成物の架橋体、および該組成物の発泡体は、前記性質を利用し、自動車工業部品、工業用ゴム製品、電気絶縁材、土木建材用品およびゴム引布等のゴム製品等に広く用いられている。
前記ゴム組成物として、例えば、極限粘度[η]が2.5〜5.0dl/gの高分子量エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体ゴムと極限粘度[η]が0.15〜0.8dl/gの低分子量エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体ゴムとの組成物、エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体ゴムおよびポリオレフィン樹脂を含むゴム組成物が知られている(例えば、特許文献1〜3)。
しかしながら、特許文献1〜3で提案されているゴム組成物は、押出加工時の流動性が十分ではなかった。
特開平3−122146号公報 特開平10−195227号公報 特開2002−256095号公報
本発明の課題は、押出加工時の流動性が優れた高剛性スポンジ製品となる加硫ゴムスポンジ組成物を得ることにある。
本発明は、下記成分(A)〜成分(D)を含むスポンジ用ゴム組成物に係る。
下記要件(a−1)を満たすエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)100質量部、
(a−1)135℃、デカリン中で測定される極限粘度[η]が、1.0〜5.0dl/g、
下記要件(b−1)および(b−2)を満たすエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(B)5〜100質量部、
(b−1)エチレンから導かれる構成単位が50〜72モル%、α−オレフィンから導かれる構成単位が28〜50モル%、
(b−2)135℃、デカリン中で測定される極限粘度[η]が、0.1〜0.9dl/g、
架橋剤(C):1.0〜10.0質量部、
発泡剤(D):1.0〜6.0質量部。
本発明のスポンジ用ゴム組成物は、押出加工時の流動性が優れ、しかもスポンジ用ゴム組成物を架橋、発泡して得られる発泡体は、高剛性の発泡体となる。
<エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)>
本発明のスポンジ用ゴム組成物に含まれる主成分であるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)は、下記要件(a−1)を満たす。
(a−1)135℃、デカリン中で測定される極限粘度[η]が、1.0〜5.0dl/g、好ましくは1.5〜4.5dl/gの範囲にある。
極限粘度[η]が、上記範囲にあるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)を用いることで、剛性の高いスポンジ用ゴム組成物が得られる。
本発明に係るエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)は、好ましくは、下記要件(a−2)および(a−3)を満たす。
(a−2)エチレンから導かれる構成単位を、50〜90モル%含まれており、好ましくは55〜85モル%含まれており、より好ましくは55〜83モル%、α−オレフィンから導かれる構成単位を、10〜50モル%含まれており、好ましくは15〜45モル%、より好ましくは17〜45モル%〔ただし、エチレンから導かれる構成単位とα−オレフィンから導かれる構成単位の合計量を100モル%とする。〕の範囲で含まれている。
非共役ポリエンから導かれる構成単位は、エチレンから導かれる構成単位とα−オレフィンから導かれる構成単位の合計量100質量部に対して、通常1.0〜20.0質量部であり、好ましくは3.0〜15.0質量部、より好ましくは4.0〜14.0質量部の量で含まれる。
本発明に係るエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)の組成は、たとえば、ASTM D 3900およびASTM D 6047に準拠して、13C−NMRなどを用いて測定できる。
(a−3)本発明に係るエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)は、ASTM D 1646に準じて測定して得られた、125℃におけるムーニー粘度ML(1+4)(100℃)が、1〜90、より好ましくは1〜60、さらに好ましくは1〜30の範囲にある。ムーニー粘度が上記範囲にあると、良加工性および良物性を示すため好ましい。
本発明に係るエチレン系共重合体組成物に含まれる成分の一つであるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)〔以下、「共重合体(A)と呼称する場合がある。」は、エチレンから導かれる構成単位と、炭素数3以上、好ましくは炭素数3〜20のα−オレフィンから導かれる構成単位と、非共役ポリエンから導かれる構成単位を含む共重合体である。
本発明に係るエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)は、1種単独で用いてもよいし、2種類以上組み合わせて用いてもよい。該共重合体(A)は、本発明の効果を奏する限り、トランス体やシス体など、構造異性体に何ら限定されない。
炭素数3以上のα−オレフィンとしては、具体的には、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−ノナデセン、1−エイコセン、9−メチル−1−デセン、14−メチル−1−ドデセンおよび12−-エチル−1−テトラデセンなどが挙げられる。なかでも、炭素原子数3〜10のα−オレフィンが好ましく、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセンおよび1−オクテンがより好ましく、特に、プロピレンおよび1−ブテンが好ましい。
これらα-オレフィンは、単独で、または2種以上組み合わせて用いられる。
非共役ポリエンとしては、具体的には、1,4-ヘキサジエン、3-メチル-1,4-ヘキサジエン、4-メチル-1,4-ヘキサジエン、5-メチル-1,4-ヘキサジエン、4,5-ジメチル-1,4-ヘキサジエン、7-メチル-1,6-オクタジエン、8-メチル-4-エチリデン-1,7-ノナジエンおよび4-エチリデン-1,7-ウンデカジエン等の鎖状非共役ジエン;メチルテトラヒドロインデン、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、5-ビニリデン-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、5-ビニル-2-ノルボルネン、5-イソプロペニル-2-ノルボルネン、5-イソブテニル-2-ノルボルネン、シクロペンタジエンおよびノルボルナジエン等の環状非共役ジエン;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、4-エチリデン-8-メチル-1,7-ノナジエン等のトリエンなどが挙げられる。なかでも、1,4−ヘキサジエン、5-エチリデン-2-ノルボルネン、5-ビニル-2-ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネンおよび5−ビニル−2−ノルボルネンの混合物が好ましく、5−エチリデン−2−ノルボルネン、5−ビニル−2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネンおよび5−ビニル−2−ノルボルネンの混合物がより好ましい。
これらの非共役ポリエンは、単独で、または2種類以上組み合わせて用いられる。
<エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(B)>
本発明のスポンジ用ゴム組成物に含まれるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(B)は、下記要件(b−1)および下記要件(b−2)を満たす。
(b−1)エチレンから導かれる構成単位が50〜72モル%の範囲にある。
(b−2)135℃、デカリン中で測定される極限粘度[η]が、0.1〜0.9dl/g、好ましくは0.2〜0.6dl/gの範囲にある。
エチレンから導かれる構成単位および極限粘度[η]が上記範囲にあるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(B)を用いることにより、押出加工時の流動性が優れた高剛性スポンジ製品となるスポンジ用ゴム組成物を得ることができる。
本発明に係るエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(B)の組成は、たとえば、ASTM D 3900およびASTM D 6047に準拠して、13C−NMRなどを用いて測定できる。
本発明に係るエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(B)における炭素数3以上のα−オレフィンおよび非共役ポリエンは、前記エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)と同様なα−オレフィンおよび非共役ポリエンを用い得る。
<架橋剤(C)>
本発明のスポンジ用ゴム組成物に含まれる架橋剤(C)は、種々公知の架橋剤を用いることができる。具体的には、硫黄、硫黄系化合物、有機過酸化物、フェノール樹脂およびオキシム化合物等を例示できる。
《硫黄、硫黄系化合物》
本発明に係る硫黄系化合物としては、塩化硫黄、二塩化硫黄、モルフォリンジスルフィド、アルキルフェノールジスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィドおよびジチオカルバミン酸セレン等が好ましい。硫黄および硫黄系化合物の中では硫黄およびテトラメチルチウラムジスルフィドがより好ましい。
《有機過酸化物》
本発明に係る有機過酸化物としては、具体的には、ジ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、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルペルオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3、ジ−t−ブチルペルオキシド、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およびt−ジブチルヒドロペルオキシド等を例示できる。これらのうち、ジクミルペルオキシド、ジ−t−ブチルペルオキシドおよびジ−t−ブチルペルオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサンが好ましい。
<発泡剤(D)>
本発明のスポンジ用ゴム組成物に含まれる発泡剤(D)は、種々公知の発泡剤を使用し得る。具体的には、重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、亜硝酸アンモニウム等の無機発泡剤;N,N'−ジメチル−N,N'−ジニトロソテレフタルアミド、N,N'−ジニトロソペンタメチレンテトラミン等のニトロソ化合物;アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキシルニトリル、アゾジアミノベンゼン、バリウムアゾジカルボキシレート等のアゾ化合物;ベンゼンスルホニルヒドラジド、トルエンスルホニルヒドラジド、p,p'−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)(OBSH)、ジフェニルスルホン−3,3'−ジスルホニルヒドラジド等のスルホニルヒドラジド化合物;カルシウムアジド、4,4'−ジフェニルジスルホニルアジド、p−トルエンスルホニルアジド等のアジド化合物などが挙げられる。
本発明に係る発泡剤(C)としては、非担持型または無機粉体等に担持されている担持型のいずれを用いてもよいが、担持型を用いた場合と比較して同一比重での吸水率が低く、シール性能(防音性、防水性、防振性)に優れ、かつ混練作業性に優れる等の点で、非担持型の発泡剤が好ましい。
<スポンジ用ゴム組成物>
本発明のスポンジ用ゴム組成物は、前記エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)、前記エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(B)、前記架橋剤(C)および前記発泡剤(D)を含む組成物であり、前記エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)100質量部に対し、前記エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(B)を5〜100質量部、好ましくは10〜100質量部、より好ましくは15〜100質量部、前記架橋剤(C)を1〜10質量部、好ましくは2〜9質量部、より好ましくは3〜8質量部、および前記発泡剤(D)を1〜6質量部、好ましくは1.2〜5.5質量部、より好ましくは1.5〜5.0質量部の範囲で含む組成物である。
本発明のスポンジ用ゴム組成物は、成分(B)、成分(C)および成分(D)をそれぞれ上記範囲で含むことにより、剛性の高い発泡体を得ることができる。
本発明のスポンジ用ゴム組成物は、前記成分(B)、成分(C)および成分(D)に加え、他の成分としては、例えば、加硫促進剤、加硫助剤、可塑剤、補強剤、無機充填剤、老化防止剤(安定剤)、加工助剤、活性剤等の種々の添加剤が挙げられる。
〈加硫促進剤〉
本発明のスポンジ用ゴム組成物が、架橋剤として、硫黄系化合物を含む場合には、加硫促進剤の併用が好ましい。加硫促進剤としては、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−モルフォリノチオ)ベンゾチアゾールおよびジベンゾチアジルジスルフィド等のチアゾール系;ジフェニルグアニジン、トリフェニルグアニジンおよびジオルソトリルグアニジン等のグアニジン系;アセトアルデヒド−アニリン縮合物、ブチルアルデヒド−アニリン縮合物およびアルデヒドアミン系;2−メルカプトイミダゾリン等のイミダゾリン系;ジエチルチオウレアおよびジブチルチオウレア等のチオウレア系;テトラメチルチウラムモノスルフィド等のチウラム系;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およびジエチルジチオカルバミン酸テルル等のジチオ酸塩系;ジブチルキサトゲン酸亜鉛等のザンテート系;その他亜鉛華(酸化亜鉛)等が挙げられる。これらのうち、2−メルカプトベンゾチアゾールが好ましい。
架橋剤として硫黄を用いる場合には、加硫促進剤の併用が好ましく、該加硫促進剤としては、前述の加硫促進剤の他にテトラメチルチウラムジスルフィド等を挙げることができる。これらのうち、2−メルカプトベンゾチアゾールおよびテトラメチルチウラムジスルフィドが好ましい。
本発明に係る加硫促進剤は、1種単独であってもよく、2種以上であってもよい。
本発明のスポンジ用ゴム組成物が、加硫促進剤を含む場合はその配合量は、エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)100質量部に対して、通常0.1〜20質量部、好ましくは0.2〜15質量部、さらに好ましくは0.5〜10質量部である。加硫促進剤の配合量が前記範囲内であると、得られる発泡体の機械強度および耐熱老化性が優れるので好適である。
〈加硫助剤〉
本発明のスポンジ用ゴム組成物が、架橋剤として、有機過酸化物を含む場合、加硫助剤の併用が好ましい。加硫助剤としてはp−キノンジオキシム等のキノンジオキシム系;エチレングリコールジメタクリレートおよびトリメチロールプロパントリメタクリレート等のアクリル系;ジアリルフタレートおよびトリアリルイソシアヌレート等のアリル系;その他マレイミド系;ジビニルベンゼン等が挙げられる。
本発明に係る加硫助剤は、1種単独であってもよく、2種以上であってもよい。
本発明に係る加硫助剤の配合量は、使用する有機過酸化物1モルに対して、通常0.5〜2モル、好ましくは0.5〜1.5モル、より好ましくはほぼ等モルの量とすることが望ましい。
〈可塑剤〉
本発明に係る可塑剤(軟化剤)としては、通常ゴムに使用される可塑剤が挙げられる。具体的には、プロセスオイル、潤滑油、パラフィン油、流動パラフィン、石油アスファルト、ワセリン、コールタール、ヒマシ油、アマニ油、サブ、蜜ロウ、アタクチックポリプロピレン、クマロインデン樹脂などが挙げられる。中でも、特にプロセスオイル、パラフィン油が好ましく用いられる。
本発明に係る可塑剤は、1種単独であってもよく、2種以上であってもよい。
本発明に係る可塑剤は、スポンジ用ゴム組成物が、良好な混練性を得るため、共重合体ゴム(B)100質量部に対して、通常20質量部以上の割合で用いられる。可塑剤としてプロセスオイルを用いる場合、その配合量は、エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)100質量部に対して、好ましくは20〜150質量部、より好ましくは30〜120質量部である。
〈補強剤および無機充填剤〉
本発明のスポンジ用ゴム組成物には、得られる発泡体の引張強度、引裂強度、耐摩耗性等の機械的性質を向上させ、さらに成形収縮率を小さくするために、補強剤や無機充填剤を配合することが好ましい。
本発明に係る補強剤および無機充填剤としては、具体的には、旭#55G、旭#60G(以上、旭カーボン(株)製)、シースト(SRF、GPF、FEF、MAF、HAF、ISAF、SAF、FT、MT等)のカーボンブラック(東海カーボン(株)製)、これらカーボンブラックをシランカップリング剤等で表面処理したのもの、シリカ、活性化炭酸カルシウム、微粉タルク、微粉ケイ酸等を用いることができる。
また、無機充填剤としては軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレー等を用いることができる。これらのうち、旭#55G、旭#60G、「シーストHAF」カーボンブラックが好ましい。
本発明に係る補強剤および/または無機充填剤は、1種単独であってもよく、2種以上であってもよい。
本発明に係る補強剤および/または無機充填剤の配合量は、エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)100質量部に対し、通常1〜500質量部、好ましくは1〜400質量部、さらに好ましくは1〜300質量部である。補強剤および/または無機充填剤の配合量が前記範囲内であると、得られる発泡体は機械強度に優れるので好適である。
〈老化防止剤(安定剤)〉
本発明のスポンジ用ゴム組成物に老化防止剤を配合することにより、得られる発泡体の寿命を長くすることが可能である。このような老化防止剤として、従来公知の老化防止剤、例えばアミン系老化防止剤、フェノール系老化防止剤、イオウ系老化防止剤等を用いることができる。
本発明に係る老化防止剤としては、具体的には、フェニルブチルアミン、N,N−ジ−2−ナフチル−p−フェニレンジアミン等の芳香族第2アミン系老化防止剤、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]メタン等のフェノール系老化防止剤;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]スルフィド等のチオエーテル系老化防止剤;ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル等のジチオカルバミン酸塩系老化防止剤;2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾールの亜鉛塩、ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート等のイオウ系老化防止剤等が挙げられる。
本発明に係る老化防止剤は、単独であるいは2種以上の組み合わせで用いることができ、前記老化防止剤の配合量は、エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)100質量部に対して、通常0.01〜10質量部、好ましくは0.01〜7質量部、さらに好ましくは0.01〜5質量部である。老化防止剤の配合量が前記範囲内であると、得られる発泡体の耐熱老化性が優れるので好適である。
〈加工助剤〉
本発明に係る加工助剤としては、一般に加工助剤としてゴムに配合されるものを広く使用することができる。具体的には、リシノール酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ラウリン酸、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸亜鉛またはエステル類等が挙げられる。これらのうち、ステアリン酸が好ましい。
本発明に係る加工助剤は、1種単独であってもよく、2種以上であってもよい。
本発明に係る加工助剤をスポンジ用ゴム組成物に配合する場合は、エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)100質量部に対して、通常30質量部以下、好ましくは25質量部以下、さらに好ましくは20質量部以下の量で適宜配合することができる。加工助剤の配合量が前記範囲内であると、混練加工性、押出加工性、射出成形性等の加工性に優れるので好適である。
〈活性剤〉
本発明に係る活性剤としては、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール等のグリコール類;ジ−n−ブチルアミン、トリエタノールアミン等のアミン類などが挙げられる。
本発明に係る1種単独であってもよく、2種以上であってもよい。
本発明に係る活性剤をスポンジ用ゴム組成物に配合する場合は、 活性剤の配合量は、共重合体ゴム(B)100質量部に対して、0.2〜10質量部、好ましくは0.3〜5質量部、さらに好ましくは0.5〜4質量部である。
<スポンジ用ゴム組成物の調製方法>
本発明のスポンジ用ゴム組成物は、前記エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)、エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(B)、前記架橋剤(C)および前記発泡剤(D)を含めば特に制限されないが、この共重合体(A)と共重合体ゴム(B)とを、ゴム混練機として通常使用されるバンバリーミキサー、インターナルミキサー、ニーダー、オープンロールなどを用いて、必要に応じて前記他の成分とともに混練することで調製することができる。この場合の混練温度は、特に制限されないが、好ましくは80〜250℃、より好ましくは80〜200℃であり、混練時間は、好ましくは1〜20分、より好ましくは1〜10分、混練・混合比エネルギーは、好ましくは0.001〜10kw・h/kgである。
本発明のスポンジ用ゴム組成物は、低混練温度でもエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)とエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(B)とが相溶しやすく、このような低混練温度でも前記効果を有する成形体を形成できるスポンジ用ゴム組成物を得ることができるため、省エネルギー化、低コスト化の点から、前記混練温度としては、好ましくは150℃以下の温度であり、より好ましくは約80〜150℃であり、さらに好ましくは約90〜140℃である。
また、本発明のスポンジ用ゴム組成物は、予め、前記エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(B)と有機溶媒とからなる混合物に前記エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)を添加し、混練、脱溶媒することにより、エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)をエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(B)中に均一に分散させた混練物を調製した後、これに、必要により、前記他の成分を配合して混練する方法で調製してもよい。
この際に用いることができる有機溶媒としては、特に制限されず、共重合体ゴム(B)を調製する際に用いることができる従来公知の炭化水素溶媒が挙げられる。このような炭化水素溶媒としては、具体的には、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、灯油等の脂肪族炭化水素およびそのハロゲン誘導体、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素およびそのハロゲン誘導体、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素およびそのハロゲン誘導体などが挙げられる。これらの有機溶媒は、単独で、または2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、有機溶媒の使用量は、共重合体ゴム(B)100質量部に対して、好ましくは3〜10質量部である。
また、本発明のスポンジ用ゴム組成物は、前記のようにエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)とエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(B)とを用いてこれらを混練した後、オープンロールのようなロール類を使用して架橋剤(C)および発泡剤(D)および必要に応じて加硫促進剤、脱泡剤、発泡助剤、加硫助剤などを追加混合し、ロール温度を好ましくは40〜80℃とし、混練時間を好ましくは5〜30分間として混練した後、分出しすることにより得られるスポンジ用ゴム組成物としてもよい。
<発泡体>
本発明の発泡体は、上記スポンジ用ゴム組成物を架橋および発泡して得られる。
本発明の発泡体は、(i)比重が0.5〜0.9、好ましくは0.55〜0.85の範囲あり、(ii)25%モジュラス(M25)が0.9〜1.4MPa、好ましくは0.9〜1.3MPaの範囲にある。
本発明の発泡体は、本発明のスポンジ用ゴム組成物を、押出成形法、トランスファー成形法、射出成形法、型成形法、プレス成形法により、成形することで得ることができる。具体的には、前記方法で得られたスポンジ用ゴム組成物をゴム用押出機にて製品形状に押出し、次いで、加硫槽内に導入し、熱空気、流動床、溶融塩槽(LCM)、PCM(Powder Curing MediumもしくはPowder Curing Method)またはマイクロ波等の手段によって加熱することにより、加硫および発泡を行って調製することができる。好ましくは、熱空気加硫槽(HAV)、LCM、PCM、または、HAVおよびデシメートル波(UHF)を用いた連続押出し加工によって、連続的に加硫および発泡させることで得ることができる。
前記架橋の条件として、架橋温度は、通常140〜300℃、好ましくは150〜270℃、さらに好ましくは150〜250℃であり、架橋時間は、通常0.5〜30分、好ましくは0.5〜20分、さらに好ましくは0.5〜15分である。
本発明の発泡体は、本発明のスポンジ用ゴム組成物を前記成形法等によって予備成形し、電子線を照射する方法で得ることもできる。
この場合、0.1〜10MeVのエネルギーを有する電子線を、吸収線量が通常0.5〜35Mrad、好ましくは0.5〜20Mrad、より好ましくは1〜10Mradになるように照射すればよい。
<用途>
本発明の発泡体は、耐候性、耐熱老化性、耐摩耗性、低温柔軟性等が必要とされる分野において好適に用いられる。具体的には、自動車用部品、船舶用部品、土木建築用部品、医療用部品、電気・電子機器用部品、輸送機およびレジャー用部品、ホース(ラジエターホース、ヒーターホース等)、防振ゴム、シート、各種ベルト、各種パッキン、シーリング材、ポッティング材、コーティング材および接着剤等に好適に用いられる。
自動車用部品としては、例えば、グラスランチャネル、ウェザーストリップスポンジ、ドアオープニングトリム、シール部材、グロメット、自動車エンジンのガスケット、電装部品もしくはオイルフィルターのシーリング材;イグナイタHIDもしくは自動車用ハイブリッドICのポッティング材;自動車ボディ、自動車用窓ガラス、エンジンコントロール基板のコーティング材;オイルパンもしくはタイミングベルトカバー等のガスケット、モール、ヘッドランプレンズ、サンルーフシール、ミラー用の接着剤が挙げられる。ウェザーストリップスポンジとしては、例えば、ドアウェザーストリップ、トランクウェザーストリップ、ラゲージウェザーストリップ、ルーフサイドレールウェザーストリップ、スライドドアウェザーストリップ、ベンチレーターウェザーストリップ、スライディングルーフウェザーストリップ、フロントウィンドウウェザーストリップ、リアウィンドウウェザーストリップ、クォーターウィンドウウェザーストリップ、ロックピラーウェザーストリップ、ドアガラスアウターウェザーストリップ、ドアガラスインナーウェザーストリップが挙げられる。
これらの自動車用部品は、押出成形で成形されることが多く、この場合には、特に、スポンジ用ゴム組成物の混練性やゴム組成物に含まれる成分の相溶性が、得られる発泡体の性質に大きく影響する。本発明のスポンジ用ゴム組成物は、混練性や組成物に含まれる成分の相溶性に優れるため、押出成形で成形体を形成する場合でも、優れた物性を有する成形体を得ることができる。
次に本発明について実施例を示してさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
実施例および比較例で用いた重合体等を以下に示す。
《エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)》
(1)三井EPT3092M(三井化学株式会社製):ML(1+4)125℃ =61、エチレンから導かれる構成単位=77モル%、プロピレンから導かれる構成単位=23モル%、ENB含量=4.6wt%、極限粘度[η]=2.71dl/g
《エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(B)》
(1)Trilene67(Lion Elastomers社製):エチレンから導かれる構成単位=46モル%、プロピレンから導かれる構成単位=54モル%、ENB含量=9.5wt%、極限粘度[η]=0.41dl/g
《スポンジ用ゴム組成物(未加硫)の物性》
(1)ムーニー粘度(ML(1+4)125℃)
125℃におけるVm、t5、△tは、JIS K6300に準拠して、ムーニー粘度計((株)島津製作所製SMV202型)を用いて、125℃の条件下で測定した。
(2)加硫速度
実施例および比較例におけるスポンジ用ゴム組成物(未架橋)を用いて、測定装置:MDR2000(ALPHA TECHNOLOGIES 社製)により、温度180℃および時間20分の測定条件下で、加硫速度(TC90)を以下のとおり測定した。
一定温度および一定のせん断速度の条件下で得られるトルク変化を測定した。トルクの最大値と最小値との差の90%のトルクに達成するまでの時間を加硫速度(TC90;分)とした。
《スポンジ用ゴム組成物(架橋物)の物性》
(1)比重(SG)
比重熱風加硫したチューブ状のスポンジゴム及びプレス加硫した未発泡のソリッドゴムから、20mm×20mmの試験片を打ち抜き、表面の汚れをアルコールで拭き取った。この試験片を25℃雰囲気下で自動比重計[東洋精機製作所製:M−1型]を用いて、空気中と純水中の質量の差から比重測定を行い、スポンジゴムの比重SGと未発泡のソリッドゴムの比重SGを算出した。
(2)硬さ試験(デュロ−A硬度)
JIS K 6253に従い、シートの硬度(タイプAデュロメータ、HA)の測定は、平滑な表面をもっている2mmの架橋物シート6枚を用いて、平らな部分を積み重ねて厚み約12mmとして行った。ただし、試験片に異物の混入したもの、気泡のあるもの、およびキズのあるものは用いなかった。また、試験片の測定面の寸法は、押針先端が試験片の端から12mm以上離れた位置で測定できる大きさとした。
(3)引張試験
実施例および比較例で得た架橋物シートを打抜いてJIS K 6251(2001年)に記載されている3号形ダンベル試験片を調製した。この試験片を用いて同JIS K 6251に規定される方法に従い、測定温度25℃、引張速度500mm/分の条件で引張り試験を行ない、25%モジュラス(M25)、50%モジュラス(M50)、100%モジュラス(M100)、200%モジュラス(M200)、300%モジュラス(M300)、引張破断点応力(TB)および引張破断点伸び(EB)を測定した。
〔実施例1〕
MIXTRON BB MIXER(神戸製鋼所社製、BB−4型、容積2.95L、ローター4WH)を用いて、100質量部の三井EPT3092M(三井化学株式会社製)、45質量部のTrilene67(Lion Elastomers社製)、加硫助剤として「メタZ102」(商品名;井上石灰工業株式会社製)を3質量部、加工助剤としてステアリン酸を1質量部、補強剤として「旭#60G」(商品名;旭カーボン株式会社製、カーボンブラック)を150質量部、活性剤としてリポカード2HTフレーク(商品名;ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製、塩化ジ硬化牛脂アルキルジメチルアンモニウム)を1質量部、さらに軟化剤として「ダイアナプロセスオイル PW−100」(商品名;出光興産株式会社製)を45質量部混練した。混練条件は、ローター回転数が50rpm、フローティングウェイト圧力が3kg/cm2、混練時間は5分間で行い、混練排出温度は150℃であった。
上記配合物が温度40℃以下となったことを確認した後、14インチ二本ロール混練機を用いて上記配合物に、加硫促進剤として「サンセラーDM」(商品名;三新化学工業株式会社製)を0.5質量部、加硫促進剤として「サンセラーTBT」(商品名;三新化学工業株式会社製)を0.5質量部、加硫促進剤として「サンセラーBZ」(商品名;三新化学工業株式会社製)を1.0質量部、加硫促進剤として「サンセラー22−C」(商品名;三新化学工業株式会社製)を1.0質量部、加硫剤としてイオウを1.0質量部、脱泡剤としてベスタBS(商品名;井上石灰工業株式会社製)を4.0質量部、発泡剤としてネオセルボンN1000SW(商品名;永和化成工業、4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド))を3.5質量部を添加し、混練した。混練条件は、ロール温度を前ロール/後ロール:60℃/55℃、前ロールの回転数13rpm、後ロールの回転数11.5rpmとし、リボン状に分出した。
次に、得られたスポンジ用ゴム組成物を、平板状ダイス(幅30mm、肉厚2.0mm)を装着した60mmφ押出機を用いて、ダイス温度80℃、シリンダー温度60℃の条件で押出し、チューブ状に成形した。この成形体を成形と同時に180℃、1kWのマイクロ波加硫槽、続いて、240℃に設定した直線式熱風加硫装置(HAV)に導入し、4分間加熱することで架橋ならびに発泡を行い、平板状の発泡体を得た。この発泡体を切り出し、試験片を打ち抜き、この試験片を用いて上記測定および評価を行った。
結果を表1に示す。
〔実施例2、比較例1、2〕
実施例1で用いた重合体等の配合量を表1に記載する量とする以外は、実施例1と同様に行い、スポンジ用ゴム組成物および発泡体を得た。結果を表1に示す。
Figure 2018172587

Claims (3)

  1. 下記成分(A)〜成分(D)を含むスポンジ用ゴム組成物。
    下記要件(a−1)を満たすエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)100質量部、
    (a−1)135℃、デカリン中で測定される極限粘度[η]が、1.0〜5.0dl/g、
    下記要件(b−1)および(b−2)を満たすエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(B)5〜100質量部、
    (b−1)エチレンから導かれる構成単位が50〜72モル%、α−オレフィンから導かれる構成単位が28〜50モル%
    (b−2)135℃、デカリン中で測定される極限粘度[η]が、0.1〜0.9dl/g、
    架橋剤(C):1.0〜10.0質量部、
    発泡剤(D):1.0〜6.0質量部。
  2. 請求項1に記載のスポンジ用ゴム組成物からなる下記要件(i)および(ii)を有する発泡体。
    (i)比重が0.5〜0.9
    (ii)25%モジュラス(M25)が0.9〜1.4MPa
  3. 請求項2に記載の発泡体からなる自動車用ドアオープニングトリム。
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