JP2024041283A - Rubber sleeves for rubber parts and mechanical pipe fittings - Google Patents
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Abstract
【課題】圧縮永久歪が小さく、かつ、伸びが大きい新規なゴム部材及びこれを用いたメカニカル管継手用ゴムスリーブを提供すること。【解決手段】ゴム部材は、エチレン・プロピレン・ジエン重合体（ＥＰＤＭ）と架橋剤とを含むゴム組成物を架橋することにより得られ、前記ＥＰＤＭコポリマーは、ジエン量が５ｍａｓｓ％以上であり、前記架橋剤は、有機過酸化物と、硫黄とを含む。前記ゴム部材は、圧縮永久歪が１５％以下であり、伸びが２００％以上であるものが好ましい。メカニカル式管継手用ゴムスリーブは、このようなゴム部材からなる。【選択図】なし[Problem] To provide a new rubber member with small compression set and large elongation, and a rubber sleeve for mechanical pipe joints using the same. [Solution] The rubber member is obtained by crosslinking a rubber composition containing ethylene-propylene-diene polymer (EPDM) and a crosslinking agent, the EPDM copolymer having a diene content of 5 mass% or more, and the crosslinking agent containing an organic peroxide and sulfur. The rubber member preferably has a compression set of 15% or less and an elongation of 200% or more. A rubber sleeve for mechanical pipe joints is made of such a rubber member. [Selected Figure] None
Description
本発明は、ゴム部材及びメカニカル管継手用ゴムスリーブに関し、さらに詳しくは、圧縮永久歪が小さく、かつ、伸びが大きいゴム部材、及び、これを用いたメカニカル管継手用ゴムスリーブに関する。 The present invention relates to a rubber member and a rubber sleeve for a mechanical pipe joint, and more particularly to a rubber member with low compression set and high elongation, and a rubber sleeve for a mechanical pipe joint using the same.
「エチレン・プロピレン・ジエン重合体（ＥＰＤＭ）」とは、エチレン（Ｅ）と、プロピレン（Ｐ）と、ジエンモノマー（Ｄ）と含むモノマー成分を共重合させることにより得られる重合体（未架橋ゴム）をいう。ＥＰＤＭを、種々の方法を用いて架橋させると、種々の形状を有し、かつ、ゴム弾性を有するゴム部材が得られる。ＥＰＤＭを架橋させることにより得られるゴム部材は、耐候性、耐オゾン性、耐熱性等に優れていることから、自動車用ゴム製品、工業用ゴム製品、建築用ゴム製品などに使用されている。 "Ethylene-propylene-diene polymer (EPDM)" is a polymer (uncrosslinked rubber) obtained by copolymerizing monomer components including ethylene (E), propylene (P), and diene monomer (D). ). When EPDM is crosslinked using various methods, rubber members having various shapes and rubber elasticity can be obtained. Rubber members obtained by crosslinking EPDM have excellent weather resistance, ozone resistance, heat resistance, etc., and are therefore used in automobile rubber products, industrial rubber products, construction rubber products, and the like.
ＥＰＤＭを架橋させることにより得られるゴム部材の用途の一つとして、メカニカル式管継手のゴムスリーブが挙げられる。メカニカル式管継手は、円筒状の金属製ハウジングの内周面にゴムスリーブを固定したものからなる。
メカニカル式管継手の穴内に２本の配管の端部を挿入し、ボルトとナットでハウジングを締結すると、ハウジングの内径が縮径する。その結果、ゴムスリーブが配管の外周面に密着し、気密性を保った状態で２本の配管を接続することができる。
One of the uses of the rubber member obtained by crosslinking EPDM is as a rubber sleeve for a mechanical pipe joint. A mechanical pipe joint consists of a cylindrical metal housing with a rubber sleeve fixed to the inner peripheral surface.
When the ends of the two pipes are inserted into the holes of the mechanical pipe joint and the housing is fastened with bolts and nuts, the inner diameter of the housing is reduced. As a result, the rubber sleeve comes into close contact with the outer circumferential surface of the pipe, and the two pipes can be connected while maintaining airtightness.
メカニカル式管継手を用いて２本の配管を接続した場合、ゴムスリーブが経時的に永久変形し、気密性が低下する場合がある。長期間に渡って気密性を確保するためには、ゴムスリーブには、圧縮永久歪の小さいゴムを用いるのが好ましい。このような圧縮永久歪の小さいゴムに関し、従来から種々の提案がなされている。 When two pipes are connected using a mechanical pipe joint, the rubber sleeve may become permanently deformed over time and the airtightness may deteriorate. In order to ensure airtightness over a long period of time, it is preferable to use rubber with low compression set for the rubber sleeve. Various proposals have been made regarding such rubbers with low compression set.
例えば、特許文献１には、エチレン・プロピレン・ジエン三元コポリマーと、有機過酸化物と、カーボンブラックとを含むゴム組成物を過酸化物加硫成形することにより得られるゴム部材が開示されている。
同文献には、ヨウ素吸着量及びＤＢＰ吸油量が所定の範囲にあるカーボンブラックを用いると、減衰性能が高く、減衰性能の温度依存性が小さく、かつ、圧縮永久歪が小さいゴム部材が得られる点が記載されている。
For example, Patent Document 1 discloses a rubber member obtained by peroxide vulcanization molding of a rubber composition containing an ethylene-propylene-diene ternary copolymer, an organic peroxide, and carbon black. There is.
The document states that by using carbon black with an iodine adsorption amount and a DBP oil absorption amount within a predetermined range, a rubber member with high damping performance, small temperature dependence of damping performance, and small compression set can be obtained. points are listed.
特許文献１に記載されているように、エチレン・プロピレン・ジエン三元コポリマーを有機過酸化物で架橋すると、圧縮永久歪が相対的に小さいゴム部材を得ることができる。しかしながら、一般に、圧縮永久歪と伸び（脱型性）とは背反の関係にあり、圧縮歪永久歪が小さくなるほど、伸びが小さくなり、脱型性が悪化する。
ゴム部材の中には比較的単純な形状を有しているものもあるが、アンダーカットを含む複雑な形状を有しているものもある。そのため、金型内でゴム組成物を架橋させた後、金型を分割することなくアンダーカットを含むゴム部材を金型から取り出す場合、ゴムの伸びが小さくなるほど、脱型時に裂け不良が発生しやすくなる。
As described in Patent Document 1, when an ethylene-propylene-diene ternary copolymer is crosslinked with an organic peroxide, a rubber member having a relatively small compression set can be obtained. However, in general, compression set and elongation (removability) are in a contradictory relationship, and the smaller the compression set, the smaller the elongation and the worse the demoldability.
Some rubber members have relatively simple shapes, while others have complex shapes including undercuts. Therefore, when removing a rubber member including an undercut from the mold without dividing the mold after crosslinking the rubber composition in the mold, the smaller the elongation of the rubber, the more likely tearing will occur during demolding. It becomes easier.
一方、ＥＰＤＭを硫黄で架橋すると、伸びが相対的に大きいゴム部材を得ることができる。しかしながら、この場合は、圧縮永久歪が増大する。
さらに、相対的に低い圧縮永久歪と、相対的に高い伸びとを両立させたゴム部材が提案された例は、従来にはない。
On the other hand, when EPDM is crosslinked with sulfur, a rubber member with relatively high elongation can be obtained. However, in this case, compression set increases.
Further, there has never been an example in the past in which a rubber member that has both relatively low compression set and relatively high elongation has been proposed.
本発明が解決しようとする課題は、圧縮永久歪が小さく、かつ、伸びが大きい新規なゴム部材を提供することにある。
本発明が解決しようとする他の課題は、このようなゴム部材を用いたメカニカル管継手用ゴムスリーブを提供することにある。
The problem to be solved by the present invention is to provide a novel rubber member with low compression set and high elongation.
Another problem to be solved by the present invention is to provide a rubber sleeve for a mechanical pipe joint using such a rubber member.
上記課題を解決するために本発明に係るゴム部材は、
エチレン・プロピレン・ジエン重合体（ＥＰＤＭ）と架橋剤とを含むゴム組成物を架橋することにより得られ、
前記ＥＰＤＭは、ジエン量が５ｍａｓｓ％以上であり、
前記架橋剤は、有機過酸化物と、硫黄とを含む。
本発明に係るメカニカル式管継手用ゴムスリーブは、本発明に係るゴム部材を備えている。
In order to solve the above problems, the rubber member according to the present invention comprises:
It is obtained by crosslinking a rubber composition containing an ethylene-propylene-diene polymer (EPDM) and a crosslinking agent,
The EPDM has a diene content of 5 mass% or more,
The crosslinking agent includes an organic peroxide and sulfur.
A rubber sleeve for a mechanical pipe joint according to the present invention includes the rubber member according to the present invention.
有機過酸化物を用いて架橋を行った場合、主鎖間がＣ－Ｃ結合を介して結合する。そのため、高ジエン量のＥＰＤＭを有機過酸化物で架橋すると、圧縮永久歪の小さいゴム部材を得ることはできるが、ゴム部材の伸びが小さくなる。
一方、硫黄を用いて架橋を行った場合、主鎖間が硫黄を介して結合する。そのため、高ジエン量のＥＰＤＭを硫黄で架橋すると、伸びの大きいゴム部材を得ることはできるが、ゴム部材の圧縮永久歪が大きくなる。
これに対し、高ジエン量のＥＰＤＭを有機過酸化物及び硫黄の双方を用いて架橋すると、圧縮永久歪が小さく、かつ、伸びの大きいゴム部材が得られる。
When crosslinking is performed using an organic peroxide, the main chains are bonded via CC bonds. Therefore, when EPDM with a high diene content is crosslinked with an organic peroxide, a rubber member with low compression set can be obtained, but the elongation of the rubber member becomes small.
On the other hand, when crosslinking is performed using sulfur, the main chains are bonded via sulfur. Therefore, when EPDM with a high diene content is crosslinked with sulfur, a rubber member with high elongation can be obtained, but the compression set of the rubber member becomes large.
On the other hand, when EPDM with a high diene content is crosslinked using both an organic peroxide and sulfur, a rubber member with low compression set and high elongation can be obtained.
以下、本発明の一実施の形態について詳細に説明する。
［１． ゴム部材］
本発明に係るゴム部材は、
エチレン・プロピレン・ジエン重合体（ＥＰＤＭ）と架橋剤とを含むゴム組成物を架橋することにより得られ、
前記ＥＰＤＭは、ジエン量が５ｍａｓｓ％以上であり、
前記架橋剤は、有機過酸化物と、硫黄とを含む
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail.
[1. Rubber parts]
The rubber member according to the present invention is
Obtained by crosslinking a rubber composition containing an ethylene propylene diene polymer (EPDM) and a crosslinking agent,
The EPDM has a diene amount of 5 mass% or more,
The crosslinking agent includes an organic peroxide and sulfur.
［１．１． エチレン・プロピレン・ジエン重合体（ＥＰＤＭ）］
［１．１．１． 材料］
エチレン・プロピレン・ジエン重合体（ＥＰＤＭ）は、エチレン（Ｅ）と、プロピレン（Ｐ）と、ジエンモノマー（Ｄ）とを含むモノマー成分を共重合させることにより得られる重合体（未架橋ゴム）である。モノマー成分は、エチレン（Ｅ）、プロピレン（Ｐ）、及び、ジエンモノマー（Ｄ）以外の第４成分をさらに含んでいても良い。ＥＰＤＭ及び所定の架橋剤を含むゴム組成物を加熱すると、ＥＰＤＭ間が架橋し、本発明に係るゴム部材が得られる。
本発明において、ジエンモノマーの種類は、特に限定されない。ジエンモノマーとしては、例えば、５－エチリデン－２－ノルボルネン（ＥＮＢ）、シクロペンタジエン（ＤＣＰ）、１，４－ヘキサジエン（ＨＤ）などがある。特に、ＥＮＢは、重合時に分離しにくく、反応性が高く、かつ、所望の特性が得られやすいので、ジエンモノマーとして好適である。
[1.1. Ethylene-propylene-diene polymer (EPDM)]
[1.1.1. material]
Ethylene-propylene-diene polymer (EPDM) is a polymer (uncrosslinked rubber) obtained by copolymerizing monomer components containing ethylene (E), propylene (P), and diene monomer (D). be. The monomer component may further include ethylene (E), propylene (P), and a fourth component other than the diene monomer (D). When a rubber composition containing EPDM and a predetermined crosslinking agent is heated, the EPDM is crosslinked, and a rubber member according to the present invention is obtained.
In the present invention, the type of diene monomer is not particularly limited. Examples of diene monomers include 5-ethylidene-2-norbornene (ENB), cyclopentadiene (DCP), and 1,4-hexadiene (HD). In particular, ENB is suitable as a diene monomer because it is difficult to separate during polymerization, has high reactivity, and can easily provide desired properties.
［１．１．２． ジエン量］
「ジエン量」とは、ＥＰＤＭの合成に用いたエチレン、プロピレン、及び、ジエンモノマーの総質量に対する、ジエンモノマーの質量の割合をいう。本発明において、ＥＰＤＭには、ジエン量が相対的に高い重合体が用いられる。
[1.1.2. Diene amount]
"Diene amount" refers to the ratio of the mass of diene monomer to the total mass of ethylene, propylene, and diene monomers used in the synthesis of EPDM. In the present invention, a polymer having a relatively high diene content is used for EPDM.
有機過酸化物を用いてＥＰＤＭを架橋する場合、ジエンモノマーに由来する二重結合を介して、ＥＰＤＭ間の架橋が行われる。そのため、ジエン量が多くなるほど、架橋点が多くなり、圧縮永久歪が小さくなる。このような効果を得るためには、ジエン量は、５ｍａｓｓ％以上である必要がある。ジエン量は、好ましくは、１０ｍａｓｓ％以上、さらに好ましくは、１２ｍａｓｓ％以上、さらに好ましくは、１４ｍａｓｓ％以上である。
一方、ジエン量が過剰になると、架橋点も過剰となり、伸びが過度に小さくなる場合がある。従って、ジエン量は、２０ｍａｓｓ％以下が好ましい。ジエン量は、さらに好ましくは、１８ｍａｓｓ％以下、さらに好ましくは、１６ｍａｓｓ％以下である。
When EPDMs are crosslinked using an organic peroxide, the EPDMs are crosslinked via double bonds derived from diene monomers. Therefore, as the amount of diene increases, the number of crosslinking points increases and the compression set decreases. In order to obtain such an effect, the diene amount needs to be 5 mass% or more. The diene amount is preferably 10 mass% or more, more preferably 12 mass% or more, and still more preferably 14 mass% or more.
On the other hand, when the amount of diene is excessive, the number of crosslinking points is also excessive, and the elongation may become excessively small. Therefore, the amount of diene is preferably 20 mass% or less. The diene amount is more preferably 18 mass% or less, still more preferably 16 mass% or less.
［１．１．３． エチレン量］
「エチレン量」とは、ＥＰＤＭの合成に用いたエチレン、プロピレン、及び、ジエンモノマーの総質量に対する、エチレンの質量の割合をいう。
本発明において、エチレン量は、特に限定されるものではなく、目的に応じて最適な値を選択することができる。
[1.1.3. Ethylene amount]
"Ethylene amount" refers to the ratio of the mass of ethylene to the total mass of ethylene, propylene, and diene monomers used in the synthesis of EPDM.
In the present invention, the amount of ethylene is not particularly limited, and an optimal value can be selected depending on the purpose.
一般に、エチレン量が多くなるほど、ゴム部材の強度が高くなる。このような効果を得るためには、エチレン量は、３０ｍａｓｓ％以上が好ましい。エチレン量は、さらに好ましくは、４０ｍａｓｓ％以上、さらに好ましくは、５０ｍａｓｓ％以上である。
一方、エチレン量が過剰になると、ゴム部材の伸びが過度に小さくなる場合がある。従って、エチレン量は、８０ｍａｓｓ％以下が好ましい。エチレン量は、さらに好ましくは、７０ｍａｓｓ％以下、さらに好ましくは、６０ｍａｓｓ％以下である。
Generally, the greater the amount of ethylene, the higher the strength of the rubber member. In order to obtain such an effect, the amount of ethylene is preferably 30 mass% or more. The amount of ethylene is more preferably 40 mass% or more, still more preferably 50 mass% or more.
On the other hand, if the amount of ethylene is excessive, the elongation of the rubber member may become excessively small. Therefore, the amount of ethylene is preferably 80 mass% or less. The amount of ethylene is more preferably 70 mass% or less, still more preferably 60 mass% or less.
［１．１．４． プロピレン量］
「プロピレン量」とは、ＥＰＤＭの合成に用いたエチレン、プロピレン、及び、ジエンモノマーの総質量に対する、プロピレンの質量の割合をいう。
本発明において、プロピレン量は、特に限定されるものではなく、目的に応じて最適な値を選択することができる。プロピレン量は、少なくとも、０ｍａｓｓ％超であれば良い。
[1.1.4. Propylene amount]
"Amount of propylene" refers to the ratio of the mass of propylene to the total mass of ethylene, propylene, and diene monomers used in the synthesis of EPDM.
In the present invention, the amount of propylene is not particularly limited, and an optimal value can be selected depending on the purpose. The amount of propylene may be at least more than 0 mass%.
［１．１．５． ムーニー粘度、平均分子量］
本発明において、「ムーニー粘度ＭＬ1+4(１２５℃)」とは、ＪＩＳ Ｋ６３００－１－２０１３に準じて、ロータ：Ｌ形ロータ、予熱時間：１分、ロータの回転時間：４分、試験温度：１２５℃の条件下で測定された粘度をいう。
[1.1.5. Mooney viscosity, average molecular weight]
In the present invention, "Mooney viscosity ML 1+4 (125°C)" means rotor: L-shaped rotor, preheating time: 1 minute, rotor rotation time: 4 minutes, test according to JIS K6300-1-2013. Temperature: Refers to the viscosity measured under the condition of 125°C.
ＥＰＤＭのムーニー粘度は、ＥＰＤＭの平均分子量と相関がある。一般に、ＥＰＤＭの平均分子量が大きくなるほど、ＥＰＤＭのムーニー粘度が高くなる。本発明において、ＥＰＤＭの平均分子量は、特に限定されるものではなく、目的に応じて最適な値を選択することができる。 The Mooney viscosity of EPDM is correlated with the average molecular weight of EPDM. Generally, the higher the average molecular weight of EPDM, the higher the Mooney viscosity of EPDM. In the present invention, the average molecular weight of EPDM is not particularly limited, and an optimal value can be selected depending on the purpose.
一般に、ＥＰＤＭの平均分子量が高くなるほど、伸びの大きいゴム部材が得られやすくなる。このような効果を得るためには、ＥＰＤＭのＭＬ1+4(１２５℃)は、２０以上が好ましい。ＭＬ1+4(１２５℃)は、さらに好ましくは、４０以上、さらに好ましくは、４５以上である。
一方、ＥＰＤＭの平均分子量が高くなりすぎると、成型性が悪化する場合がある。従って、ＥＰＤＭのＭＬ1+4(１２５℃)は、８０以下が好ましい。ＭＬ1+4(１２５℃)は、さらに好ましくは、６５以下、さらに好ましくは、５０以下である。
Generally, the higher the average molecular weight of EPDM, the easier it is to obtain a rubber member with greater elongation. In order to obtain such an effect, the ML 1+4 (125° C.) of EPDM is preferably 20 or more. ML 1+4 (125°C) is more preferably 40 or more, still more preferably 45 or more.
On the other hand, if the average molecular weight of EPDM becomes too high, moldability may deteriorate. Therefore, the ML 1+4 (125° C.) of EPDM is preferably 80 or less. ML 1+4 (125°C) is more preferably 65 or less, even more preferably 50 or less.
［１．２． 架橋剤］
［１．２．１． 材料］
ゴム組成物には、架橋剤が添加される。本発明において、架橋剤は、有機過酸化物と、硫黄とを含む。この点が、従来とは異なる。架橋剤として、有機過酸化物と硫黄の双方を用いると、圧縮永久歪が相対的に小さく、かつ、伸びが相対的に大きいゴム部材を得ることができる。
[1.2. Crosslinking agent]
[1.2.1. material]
A crosslinking agent is added to the rubber composition. In the present invention, the crosslinking agent contains an organic peroxide and sulfur. This point is different from the conventional method. When both an organic peroxide and sulfur are used as the crosslinking agent, a rubber member having relatively low compression set and relatively high elongation can be obtained.
「有機過酸化物」とは、分子内に１個又は２個以上の酸素－酸素結合を持つ有機化合物（ＲＯ－ＯＲ'）をいう。
本発明において、有機過酸化物の種類は、特に限定されない。有機過酸化物としては、例えば、
２，５－ジメチル－２，５－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキサン（ＨＸＡ）、
１，１－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、
ジクミルパーオキサイド、ジ－ｔ－ブチルパーオキサイド、
ジ－ｔ－ブチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、
ジ－ｔ－ブチルパーオキシ－３，３，５－トリメチルシクロヘキサン、
ｔ－ブチルヒドロパーオキサイド、ｔ－ブチルクミルパーオキサイド、
２，５－ジメチル－２，５－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキシン－３（ＨＸＹ）、
２，５－ジメチル－２，５－ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、
２，５－ジメチル－２，５－モノ（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキサン、
α，α'－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ－ｍ－イソプロピル）ベンゼン
などがある。
ゴム組成物には、これらのいずれか１種の有機過酸化物が含まれていても良く、あるいは、２種以上が含まれていても良い。
"Organic peroxide" refers to an organic compound (RO-OR') having one or more oxygen-oxygen bonds in its molecule.
In the present invention, the type of organic peroxide is not particularly limited. Examples of organic peroxides include:
2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane (HXA),
1,1-di(t-butylperoxy)cyclohexane,
dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide,
di-t-butyl peroxide, benzoyl peroxide,
di-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane,
t-butyl hydroperoxide, t-butyl cumyl peroxide,
2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexyne-3 (HXY),
2,5-dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexane,
2,5-dimethyl-2,5-mono(t-butylperoxy)hexane,
Examples include α,α'-bis(t-butylperoxy-m-isopropyl)benzene.
The rubber composition may contain any one type of these organic peroxides, or may contain two or more types of these organic peroxides.
［１．２．２． 有機過酸化物の含有量］
「有機過酸化物の含有量」とは、ゴム組成物に含まれるＥＰＤＭの質量を１００とした時の、ゴム組成物に含まれる有機酸化物の質量（ｐｈｒ、part per hundred parts of rubber）をいう。
ゴム組成物中に２種以上の有機過酸化物が含まれる場合、「有機過酸化物の含有量」とは、有機過酸化物の総量をいう。
[1.2.2. Organic peroxide content]
"Content of organic peroxide" refers to the mass of organic oxide contained in the rubber composition (phr, part per hundred parts of rubber) when the mass of EPDM contained in the rubber composition is taken as 100. say.
When the rubber composition contains two or more types of organic peroxides, "content of organic peroxides" refers to the total amount of organic peroxides.
有機過酸化物の含有量が少なくなりすぎると、架橋点が過度に少なくなり、ゴム部材の圧縮永久歪が増大する場合がある。従って、有機過酸化物の含有量は、１．４ｐｈｒ以上が好ましい。含有量は、さらに好ましくは、１．６ｐｈｒ以上、さらに好ましくは、１．８ｐｈｒ以上である。
一方、有機過酸化物の含有量が過剰になると、ゴム部材の伸びが小さくなる場合がある。従って、有機過酸化物の含有量は、４．２ｐｈｒ以下が好ましい。含有量は、さらに好ましくは、４．０ｐｈｒ以下、さらに好ましくは、３．８ｐｈｒ以下である。
If the content of the organic peroxide is too low, the number of crosslinking points will be too low, and the compression set of the rubber member may increase. Therefore, the content of the organic peroxide is preferably 1.4 phr or more. The content is more preferably 1.6 phr or more, and even more preferably 1.8 phr or more.
On the other hand, if the content of the organic peroxide is excessive, the elongation of the rubber member may become small. Therefore, the content of the organic peroxide is preferably 4.2 phr or less. The content is more preferably 4.0 phr or less, and further preferably 3.8 phr or less.
［１．２．３． 硫黄の含有量］
「硫黄の含有量」とは、ゴム組成物に含まれるＥＰＤＭの質量を１００とした時の、ゴム組成物に含まれる硫黄の質量（ｐｈｒ）をいう。
1.2.3. Sulfur content
The "sulfur content" refers to the mass (phr) of sulfur contained in a rubber composition when the mass of EPDM contained in the rubber composition is taken as 100.
硫黄の含有量が少なくなりすぎると、ゴム部材の伸びが小さくなる場合がある。従って、硫黄の含有量は、０．１５ｐｈｒ以上が好ましい。含有量は、さらに好ましくは、０．１７ｐｈｒ以上、さらに好ましくは、０．１９ｐｈｒ以上である。
一方、硫黄の含有量が過剰になると、ゴム部材の圧縮永久歪が増大する場合がある。従って、硫黄の含有量は、０．４５ｐｈｒ以下が好ましい。含有量は、さらに好ましくは、０．４３ｐｈｒ以下、さらに好ましくは、０．４１ｐｈｒ以下である。
If the sulfur content becomes too low, the elongation of the rubber member may become small. Therefore, the sulfur content is preferably 0.15 phr or more. The content is more preferably 0.17 phr or more, even more preferably 0.19 phr or more.
On the other hand, if the sulfur content becomes excessive, the compression set of the rubber member may increase. Therefore, the sulfur content is preferably 0.45 phr or less. The content is more preferably 0.43 phr or less, even more preferably 0.41 phr or less.
［１．３． その他の成分］
ゴム組成物には、ＥＰＤＭ及び架橋剤に加えて、以下の成分が含まれていても良い。
[1.3. Other ingredients]
In addition to EPDM and a crosslinking agent, the rubber composition may contain the following components.
［１．３．１． カーボンブラック］
［Ａ． 材料］
ゴム組成物は、カーボンブラックを含んでいても良い。ゴム組成物に添加されたカーボンブラックは、ゴム部材の補強材として機能する。
[1.3.1. Carbon black]
[A. material]
The rubber composition may contain carbon black. Carbon black added to the rubber composition functions as a reinforcing material for the rubber member.
本発明において、カーボンブラックの種類、比表面積（ヨウ素吸着量）、ストラクチャーの発達の程度（ＤＢＰ吸油量）等は特に限定されるものではなく、目的に応じて最適な材料を選択することができる。カーボンブラックとしては、例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルブラックなどがある。
ゴム組成物には、これらのいずれか１種のカーボンブラックが含まれていても良く、あるいは、２種以上が含まれていても良い。
In the present invention, the type of carbon black, specific surface area (iodine adsorption amount), degree of structure development (DBP oil absorption amount), etc. are not particularly limited, and the most suitable material can be selected depending on the purpose. . Examples of carbon black include acetylene black, furnace black, channel black, and thermal black.
The rubber composition may contain any one type of carbon black, or two or more types of carbon black.
［Ｂ． 含有量］
「カーボンブラックの含有量」とは、ゴム組成物に含まれるＥＰＤＭの質量を１００とした時の、ゴム組成物に含まれるカーボンブラックの質量（ｐｈｒ）をいう。
ゴム組成物中に２種以上のカーボンブラックが含まれる場合、「カーボンブラックの含有量」とは、ゴム組成物に含まれるカーボンブラックの総量をいう。
[B. Content]
The "carbon black content" refers to the mass (phr) of carbon black contained in the rubber composition when the mass of EPDM contained in the rubber composition is taken as 100.
When a rubber composition contains two or more types of carbon black, the "carbon black content" refers to the total amount of carbon black contained in the rubber composition.
一般に、カーボンブラックの含有量が多くなるほど、硬度及び引張強度が高くなる。このような効果を得るためには、カーボンブラックの含有量は、３０ｐｈｒ以上が好ましい。含有量は、さらに好ましくは、４０ｐｈｒ以上、さらに好ましくは、５０ｐｈｒ以上である。
一方、カーボンブラックの含有量が過剰になると、伸び及び圧縮永久歪が悪化（伸びの低下、圧縮永久歪の増加）する場合がある。従って、カーボンブラックの含有量は、９０ｐｈｒ以下が好ましい。含有量は、さらに好ましくは、８０ｐｈｒ以下、さらに好ましくは、７０ｐｈｒ以下である。
Generally, the higher the carbon black content, the higher the hardness and tensile strength. In order to obtain such effects, the content of carbon black is preferably 30 phr or more. The content is more preferably 40 phr or more, still more preferably 50 phr or more.
On the other hand, when the content of carbon black becomes excessive, elongation and compression set may deteriorate (decrease in elongation, increase in compression set). Therefore, the carbon black content is preferably 90 phr or less. The content is more preferably 80 phr or less, even more preferably 70 phr or less.
［１．３．２． 可塑剤］
［Ａ． 材料］
ゴム組成物は、可塑剤（軟化剤ともいう）を含んでいても良い。ゴム組成物に可塑剤を添加すると、混練り時にコンパウンドとしてのまとまり性を確保することができる。また、ゴム組成物中にカーボンブラックが添加される場合には、混練り中におけるカーボンブラックの飛散を抑制することができる。
1.3.2. Plasticizers
[A. material]
The rubber composition may contain a plasticizer (also called a softener). When a plasticizer is added to the rubber composition, the rubber composition can ensure the cohesiveness of the compound during kneading. When carbon black is added to the rubber composition, scattering of the carbon black during kneading can be suppressed.
本発明において、可塑剤の種類は、特に限定されるものではなく、目的に応じて最適な材料を選択することができる。可塑剤としては、例えば、
（ａ）パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、アロマ系オイルなどの鉱物系オイル、
（ｂ）ラウリン酸、リシノール酸、パルミチン酸、綿実油、大豆油、ヒマシ油、パーム油などの植物系オイル
などがある。
ゴム組成物は、これらのいずれか１種の可塑剤が含まれていても良く、あるいは、２種以上が含まれていても良い。
In the present invention, the type of plasticizer is not particularly limited, and an optimal material can be selected depending on the purpose. Examples of plasticizers include:
(a) Mineral oils such as paraffin oils, naphthenic oils, aroma oils,
(b) Vegetable oils such as lauric acid, ricinoleic acid, palmitic acid, cottonseed oil, soybean oil, castor oil, and palm oil are included.
The rubber composition may contain any one of these plasticizers, or two or more of these plasticizers.
［Ｂ． 含有量］
「可塑剤の含有量」とは、ゴム組成物に含まれるＥＰＤＭの質量を１００とした時の、ゴム組成物に含まれる可塑剤の質量（ｐｈｒ）をいう。
ゴム組成物中に２種以上の可塑剤が含まれる場合、「可塑剤の含有量」とは、ゴム組成物に含まれる可塑剤の総量をいう。
[B. Content]
"Plasticizer content" refers to the mass (phr) of the plasticizer contained in the rubber composition when the mass of EPDM contained in the rubber composition is taken as 100.
When two or more types of plasticizers are contained in the rubber composition, the "content of plasticizers" refers to the total amount of plasticizers contained in the rubber composition.
一般に、可塑剤の含有量が多くなるほど、原料が均一に混合されやすくなる。このような効果を得るためには、可塑剤の含有量は、７．５ｐｈｒ以上が好ましい。含有量は、さらに好ましくは、９．０ｐｈｒ以上、さらに好ましくは、１０．５ｐｈｒ以上である。
一方、可塑剤の含有量が過剰になると、ゴム部材が軟化し、圧縮永久歪が大きくなる場合がある。従って、可塑剤の含有量は、２２．５ｐｈｒ以下が好ましい。含有量は、さらに好ましくは、２１．０ｐｈｒ以下、さらに好ましくは、１９．５ｐｈｒ以下である。
Generally, the higher the content of plasticizer, the easier it is for the raw materials to be mixed uniformly. In order to obtain such an effect, the content of the plasticizer is preferably 7.5 phr or more. The content is more preferably 9.0 phr or more, even more preferably 10.5 phr or more.
On the other hand, if the content of the plasticizer becomes excessive, the rubber member may become soft and the compression set may become large. Therefore, the content of plasticizer is preferably 22.5 phr or less. The content is more preferably 21.0 phr or less, even more preferably 19.5 phr or less.
［１．３．３． 架橋促進助剤］
［Ａ． 材料］
ゴム組成物は、架橋促進助剤を含んでいても良い。ゴム組成物に架橋剤として硫黄が含まれる場合において、ゴム組成物に架橋促進助剤をさらに添加すると、硫黄による架橋反応を短時間で完了させることができる。
[1.3.3. Crosslinking accelerator]
[A. material]
The rubber composition may also contain a crosslinking promoter. When the rubber composition contains sulfur as a crosslinking agent, if a crosslinking promoter is further added to the rubber composition, the crosslinking reaction due to sulfur can be completed in a short time.
本発明において、架橋促進助剤の種類は、特に限定されるものではなく、目的に応じて最適な材料を選択することができる。架橋促進剤としては、例えば、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛などがある。
ゴム組成物は、これらのいずれか１種の架橋促進助剤が含まれていても良く、あるいは、２種以上が含まれていても良い。
In the present invention, the type of crosslinking accelerator is not particularly limited, and an optimal material can be selected depending on the purpose. Examples of the crosslinking accelerator include zinc oxide and zinc stearate.
The rubber composition may contain any one of these crosslinking accelerators, or may contain two or more of these.
［Ｂ． 含有量］
「架橋促進助剤の含有量」とは、ゴム組成物に含まれるＥＰＤＭの質量を１００とした時の、ゴム組成物に含まれる架橋促進助剤の質量（ｐｈｒ）をいう。
ゴム組成物中に２種以上の架橋促進助剤が含まれる場合、「架橋促進助剤の含有量」とは、ゴム組成物に含まれる架橋促進助剤の総量をいう。
[B. Content]
"Content of crosslinking accelerator" refers to the mass (phr) of the crosslinking accelerator contained in the rubber composition, when the mass of EPDM contained in the rubber composition is taken as 100.
When two or more types of crosslinking promoters are contained in the rubber composition, "content of crosslinking promoters" refers to the total amount of crosslinking promoters contained in the rubber composition.
一般に、架橋促進助剤の含有量が多くなるほど、短時間で硫黄による架橋反応が完了する。このような効果を得るためには、架橋促進助剤の含有量は、２．５ｐｈｒ以上が好ましい。含有量は、さらに好ましくは、３．０ｐｈｒ以上、さらに好ましくは、３．５ｐｈｒ以上である。
一方、架橋促進助剤を必要以上に添加しても、効果に差がなく、実益がない。従って、架橋促進助剤の含有量は、７．５ｐｈｒ以下が好ましい。含有量は、さらに好ましくは、７．０ｐｈｒ以下、さらに好ましくは、６．５ｐｈｒ以下である。
Generally, as the content of the crosslinking promoter increases, the crosslinking reaction due to sulfur is completed in a shorter time. In order to obtain such an effect, the content of the crosslinking promoter is preferably 2.5 phr or more. The content is more preferably 3.0 phr or more, still more preferably 3.5 phr or more.
On the other hand, even if the crosslinking promoter is added in an amount larger than necessary, there is no difference in the effect and there is no practical benefit. Therefore, the content of the crosslinking accelerator is preferably 7.5 phr or less. The content is more preferably 7.0 phr or less, even more preferably 6.5 phr or less.
［１．３．４． 共架橋剤］
［Ａ． 材料］
ゴム組成物は、共架橋剤を含んでいても良い。有機過酸化物と共架橋剤を併用することにより、共架橋剤を介した架橋点が形成される。これにより、三次元的な架橋が成立し、物性が向上する。
[1.3.4. Co-crosslinking agent]
[A. material]
The rubber composition may contain a co-crosslinking agent. By using an organic peroxide and a co-crosslinking agent together, crosslinking points are formed via the co-crosslinking agent. This establishes three-dimensional crosslinking and improves physical properties.
本発明において、共架橋剤の種類は、特に限定されるものではなく、目的に応じて最適な材料を選択することができる。共架橋剤としては、例えば、
（ａ）ｐ－キノンジオキシム等のキノンジオキシム化合物、
（ｂ）エチレングリコールジメタクリラート、ポリエチレングリコールジメタクリルレート等のメタクリレート系化合物、
（ｃ）ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート等のアリル化合物、
（ｄ）マレイミド系化合物、
（ｅ）ジビニルベンゼン
などがある。
ゴム組成物には、これらのいずれか１種の共架橋剤が含まれていても良く、あるいは、２種以上が含まれていても良い。
In the present invention, the type of co-crosslinking agent is not particularly limited, and an optimal material can be selected depending on the purpose. As the co-crosslinking agent, for example,
(a) Quinonedioxime compounds such as p-quinonedioxime,
(b) methacrylate compounds such as ethylene glycol dimethacrylate and polyethylene glycol dimethacrylate;
(c) allyl compounds such as diallyl phthalate and triallyl cyanurate;
(d) maleimide compound,
(e) Divinylbenzene, etc.
The rubber composition may contain any one of these co-crosslinking agents, or may contain two or more of these co-crosslinking agents.
［Ｂ． 含有量］
「共架橋剤の含有量」とは、ゴム組成物に含まれるＥＰＤＭの質量を１００とした時の、ゴム組成物に含まれる共架橋剤の質量（ｐｈｒ）をいう。
ゴム組成物中に２種以上の共架橋剤が含まれる場合、「共架橋剤の含有量」とは、ゴム組成物に含まれる共架橋剤の総量をいう。
[B. Content]
"Content of co-crosslinking agent" refers to the mass (phr) of the co-crosslinking agent contained in the rubber composition when the mass of EPDM contained in the rubber composition is taken as 100.
When two or more types of co-crosslinking agents are contained in the rubber composition, "content of co-crosslinking agents" refers to the total amount of co-crosslinking agents contained in the rubber composition.
一般に、共架橋剤の含有量が多くなるほど、架橋密度が高くなり、物性が向上する。このような効果を得るためには、共架橋剤の含有量は、１．２ｐｈｒ以上が好ましい。含有量は、さらに好ましくは、１．５ｐｈｒ以上、さらに好ましくは、１．８ｐｈｒ以上である。
一方、共架橋剤を必要以上に添加しても、効果に差がなく、実益がない。従って、共架橋剤の含有量は、３．６ｐｈｒ以下が好ましい。含有量は、さらに好ましくは、３．３ｐｈｒ以下、さらに好ましくは、３．０ｐｈｒ以下である。
Generally, the higher the content of the co-crosslinking agent, the higher the crosslinking density and the better the physical properties. In order to obtain such an effect, the content of the co-crosslinking agent is preferably 1.2 phr or more. The content is more preferably 1.5 phr or more, still more preferably 1.8 phr or more.
On the other hand, even if a co-crosslinking agent is added in an amount larger than necessary, there is no difference in the effect and there is no practical benefit. Therefore, the content of the co-crosslinking agent is preferably 3.6 phr or less. The content is more preferably 3.3 phr or less, even more preferably 3.0 phr or less.
［１．３．５． 老化防止剤］
［Ａ． 材料］
ゴム組成物は、老化防止剤を含んでいても良い。ゴム組成物に老化防止剤を添加すると、オゾン、光、熱、動的疲労等に起因するゴム部材の劣化を抑制することができる。また、ゴム組成物に有機過酸化物が含まれる場合において、ゴム組成物にさらに老化防止剤を添加すると、余剰の有機過酸化物による過剰な架橋反応を抑制することができる。
[1.3.5. Anti-aging agent]
[A. material]
The rubber composition may also contain an anti-aging agent. When an anti-aging agent is added to a rubber composition, deterioration of rubber members caused by ozone, light, heat, dynamic fatigue, etc. can be suppressed. Further, when the rubber composition contains an organic peroxide, if an anti-aging agent is further added to the rubber composition, excessive crosslinking reaction due to excess organic peroxide can be suppressed.
本発明において、老化防止剤の種類は、特に限定されるものではなく、目的に応じて最適な材料を選択することができる。老化防止剤としては、例えば、
２－メルカプトベンズイミダゾル、４，４’－ジオクチルジフェニルアミン、
４，４’－ビス（α，α－ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、
スチレン化ジフェニルアミン、２，６－ジ－ｔ－ブチル－４－メチルフェノール、
オクタデシル３－（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオネート、
などがある。
ゴム組成物には、これらのいずれか１種の老化防止剤が含まれていても良く、あるいは、２種以上が含まれていても良い。
In the present invention, the type of antioxidant is not particularly limited, and an optimal material can be selected depending on the purpose. Examples of the antioxidant include:
2-mercaptobenzimidazole, 4,4'-dioctyldiphenylamine,
4,4'-bis(α,α-dimethylbenzyl)diphenylamine,
Styrenated diphenylamine, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol,
Octadecyl 3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate,
and so on.
The rubber composition may contain any one of these antioxidants, or may contain two or more of them.
［Ｂ． 含有量］
「老化防止剤の含有量」とは、ゴム組成物に含まれるＥＰＤＭの質量を１００とした時の、ゴム組成物に含まれる老化防止剤の質量（ｐｈｒ）をいう。
ゴム組成物中に２種以上の老化防止剤が含まれる場合、「老化防止剤の含有量」とは、ゴム組成物に含まれる老化防止剤の総量をいう。
[B. Content]
"Content of anti-aging agent" refers to the mass (phr) of the anti-aging agent contained in the rubber composition when the mass of EPDM contained in the rubber composition is taken as 100.
When two or more types of anti-aging agents are contained in the rubber composition, the "content of anti-aging agents" refers to the total amount of anti-aging agents contained in the rubber composition.
一般に、老化防止剤の含有量が多くなるほど、ゴム部材の劣化（老化）を抑制することができる。このような効果を得るためには、老化防止剤の含有量は、０．２５ｐｈｒ以上が好ましい。含有量は、さらに好ましくは、０．３０ｐｈｒ以上、さらに好ましくは、０．３５ｐｈｒ以上である。
一方、老化防止剤を必要以上に添加しても、効果に差がなく、実益がない。従って、老化防止剤の含有量は、０．７５ｐｈｒ以下が好ましい。含有量は、さらに好ましくは、０．７０ｐｈｒ以下、さらに好ましくは、０．６５ｐｈｒ以下である。
Generally, the higher the content of the anti-aging agent, the more the deterioration (aging) of the rubber member can be suppressed. In order to obtain such effects, the content of the anti-aging agent is preferably 0.25 phr or more. The content is more preferably 0.30 phr or more, even more preferably 0.35 phr or more.
On the other hand, even if more anti-aging agent is added than necessary, there is no difference in effectiveness and there is no practical benefit. Therefore, the content of the anti-aging agent is preferably 0.75 phr or less. The content is more preferably 0.70 phr or less, even more preferably 0.65 phr or less.
［１．４． 特性］
［１．４．１． 硬度］
「硬度」とは、ＪＩＳ Ｋ６２５３－３に準拠して測定される値をいう。
一般に、硬度が高くなるほど、圧縮永久歪の小さいゴム部材が得られる。このような効果を得るためには、硬度は、６０以上が好ましい。硬度は、さらに好ましくは、６５以上、あるいは、７０以上である。
一方、硬度が高くなりすぎると、ゴム部材の取付が困難となる場合がある。従って、硬度は、９０以下が好ましい。
[1.4. Characteristic]
[1.4.1. hardness]
"Hardness" refers to a value measured in accordance with JIS K6253-3.
Generally, the higher the hardness, the lower the compression set of a rubber member can be obtained. In order to obtain such an effect, the hardness is preferably 60 or more. The hardness is more preferably 65 or more, or 70 or more.
On the other hand, if the hardness becomes too high, it may become difficult to attach the rubber member. Therefore, the hardness is preferably 90 or less.
［１．４．２． 引張強度］
「引張強度」とは、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して測定される値をいう。
一般に、引張強度が高くなるほど、圧縮永久歪の小さいゴム部材が得られる。このような効果を得るためには、引張強度は、１０ＭＰａ以上が好ましい。引張強度は、さらに好ましくは、１５ＭＰａ以上、あるいは、２０ＭＰａ以上である。
ゴム部材の引張強度は、通常、３０ＭＰａ以下である。
[1.4.2. Tensile strength]
"Tensile strength" refers to a value measured in accordance with JIS K6251.
Generally, the higher the tensile strength, the lower the compression set of the rubber member. In order to obtain such an effect, the tensile strength is preferably 10 MPa or more. The tensile strength is more preferably 15 MPa or more, or 20 MPa or more.
The tensile strength of the rubber member is usually 30 MPa or less.
［１．４．３． 伸び］
「伸び」とは、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して測定される値をいう。
本発明に係るゴム部材は、圧縮永久歪が小さいにもかかわらず、伸びが大きいという特徴がある。製造条件を最適化すると、伸びは、２００％以上となる。製造条件をさらに最適化すると、伸びは、２５０％以上、あるいは、３００％以上となる。
ゴム部材の伸びは、通常、１２００％以下である。
[1.4.3. stretch]
"Elongation" refers to a value measured in accordance with JIS K6251.
The rubber member according to the present invention is characterized by high elongation despite low compression set. If the manufacturing conditions are optimized, the elongation will be over 200%. If the manufacturing conditions are further optimized, the elongation will be 250% or more, or 300% or more.
The elongation of the rubber member is usually 1200% or less.
［１．４．４． 比重］
「比重」とは、ＪＩＳ Ｋ６２６８に準拠して測定された値をいう。
本発明に係るゴム部材において、製造条件を最適化すると、比重は、１．２０以下となる。製造条件をさらに最適化すると、比重は、１．１５以下、あるいは、１．１０以下となる。
ゴム部材の比重は、通常、１．００以上である。
[1.4.4. specific gravity]
"Specific gravity" refers to a value measured in accordance with JIS K6268.
In the rubber member according to the present invention, when manufacturing conditions are optimized, the specific gravity becomes 1.20 or less. When the manufacturing conditions are further optimized, the specific gravity becomes 1.15 or less, or 1.10 or less.
The specific gravity of the rubber member is usually 1.00 or more.
［１．４．５． 圧縮永久歪］
「圧縮永久歪」とは、８０℃×２４０時間、温水中の条件下において、２５％の圧縮歪を印加した後に生じる永久歪をいう（ＪＩＳ Ｋ６２６２）。
本発明に係るゴム部材は、伸びが大きいにもかかわらず、圧縮永久歪が小さいという特徴がある。製造条件を最適化すると、圧縮永久歪は、１５％以下となる。製造条件をさらに最適化すると、圧縮永久歪は、１３％以下、あるいは、１０％以下となる。
ゴム部材の圧縮永久歪は、通常、３％以上である。
[1.4.5. Compression set】
"Compression permanent set" refers to the permanent set that occurs after applying a 25% compressive strain at 80° C. for 240 hours in hot water (JIS K6262).
The rubber member according to the present invention is characterized by having a small compression set even though it has a large elongation. If manufacturing conditions are optimized, the compression set will be 15% or less. If the manufacturing conditions are further optimized, the compression set becomes 13% or less, or 10% or less.
The compression set of the rubber member is usually 3% or more.
［１．５． 用途］
本発明に係るゴム部材は、種々の用途に用いることができる。本発明に係るゴム部材の用途としては、例えば、メカニカル式管継手用ゴムスリーブ、止水用パッキン、防振材などがある。
本発明に係るゴム部材は、特に、高温・高湿度に長期間曝され続け、かつ、圧縮永久歪の低さが求められる用途（例えば、高温の蒸気が通る管の継手）に好適である。
[1.5. Use]
The rubber member according to the present invention can be used for various purposes. Applications of the rubber member according to the present invention include, for example, rubber sleeves for mechanical pipe joints, water stop packing, and vibration isolating materials.
The rubber member according to the present invention is particularly suitable for applications that are continuously exposed to high temperature and high humidity for a long period of time and require low compression set (for example, a joint for a pipe through which high-temperature steam passes).
［２． ゴム部材の製造方法］
本発明に係るゴム部材は、
（ａ）少なくともＥＰＤＭ及び架橋剤を含むゴム組成物を混合し、
（ｂ）得られた混合物を成形し、
（ｃ）成形体を加熱し、架橋反応を進行させ、
（ｃ）必要に応じて、成形体を二次架橋させる
ことにより製造することができる。
[2. Manufacturing method of rubber parts]
The rubber member according to the present invention is
(a) mixing a rubber composition containing at least EPDM and a crosslinking agent;
(b) shaping the resulting mixture;
(c) heating the molded body to advance the crosslinking reaction,
(c) If necessary, it can be manufactured by subjecting the molded body to secondary crosslinking.
［２．１． 混合工程］
まず、少なくともＥＰＤＭ及び架橋剤を含むゴム組成物を混合する。ゴム組成物は、必要に応じて、他の添加剤が含まれていても良い。混合方法は、特に限定されるものではなく、目的に応じて、最適な方法を選択することができる。
[2.1. Mixing process]
First, a rubber composition containing at least EPDM and a crosslinking agent is mixed. The rubber composition may contain other additives as necessary. The mixing method is not particularly limited, and an optimal method can be selected depending on the purpose.
ゴム組成物の混合は、通常、
（ａ）ＥＰＤＭのみを練り込み（素練）、
（ｂ）素練されたＥＰＤＭに、架橋反応に関与する各種添加剤以外の添加剤（例えば、カーボンブラック、可塑剤など）を加えて練り込み（Ａ練り）、
（ｂ）Ａ練りされた材料に、架橋反応に関与する各種添加剤（例えば、架橋剤、架橋促進剤、架橋促進助剤、共架橋剤など）を加えてさらに練り込む（Ｂ練り）
ことにより行われる。
Mixing of rubber compositions is usually done by
(a) Kneading only EPDM (massaging),
(b) adding and kneading additives (e.g., carbon black, plasticizer, etc.) other than various additives involved in the crosslinking reaction to the masticated EPDM (A kneading);
(b) Add various additives involved in the crosslinking reaction (e.g. crosslinking agent, crosslinking accelerator, crosslinking accelerator, co-crosslinking agent, etc.) to the A-kneaded material and knead it further (B-kneading)
This is done by
［２．２． 成形工程］
次に、得られた混合物を成形する。本発明において、成形方法は、特に限定されるものではなく、目的に応じて最適な方法を選択することができる。成形方法としては、例えば、押出成形法、射出成形法などがある。
[2.2. Molding process]
Next, the mixture is molded. In the present invention, the molding method is not particularly limited, and an optimal method can be selected depending on the purpose. Examples of the molding method include extrusion molding. molding method, injection molding method, etc.
［２．３． 架橋工程］
次に、成形体を加熱し、架橋反応を進行させる。これにより、本発明に係るゴム部材が得られる。加熱条件は、ゴム組成物の組成に応じて最適な条件を選択するのが好ましい。加熱温度は、通常、１６０℃～１９０℃である。また、加熱時間は、通常、５分～５０分である。
[2.3. Crosslinking process]
Next, the molded body is heated to advance the crosslinking reaction. Thereby, a rubber member according to the present invention is obtained. It is preferable to select optimal heating conditions depending on the composition of the rubber composition. The heating temperature is usually 160°C to 190°C. Further, the heating time is usually 5 minutes to 50 minutes.
［２．４． 二次架橋工程］
上記条件で架橋反応を行った場合、硫黄による架橋反応はほぼ完了するが、有機過酸化物による架橋反応は完了しない場合がある。有機過酸化物が未完了のまま、ゴム部材を各種用途に使用すると、使用中に架橋反応が進行し、圧縮永久歪が悪化する場合がある。そのため、上記条件で架橋反応を行った後、さらに二次架橋を行うのが好ましい。
二次架橋の条件は、特に限定されるものではなく、ゴム組成物の組成に応じて最適な条件を選択するのが好ましい。二次架橋の加熱温度は、通常、１５０℃～１７０℃である。また、二次架橋の加熱時間は、通常、３０分～１２０分である。
[2.4. Secondary crosslinking process]
When the crosslinking reaction is carried out under the above conditions, the crosslinking reaction due to sulfur is almost completed, but the crosslinking reaction due to the organic peroxide may not be completed. If a rubber member is used for various purposes while the organic peroxide is not completely removed, the crosslinking reaction may proceed during use, resulting in worsening of compression set. Therefore, after carrying out the crosslinking reaction under the above conditions, it is preferable to further carry out secondary crosslinking.
The conditions for secondary crosslinking are not particularly limited, and it is preferable to select optimal conditions depending on the composition of the rubber composition. The heating temperature for secondary crosslinking is usually 150°C to 170°C. Further, the heating time for secondary crosslinking is usually 30 minutes to 120 minutes.
［３． 作用］
有機過酸化物を用いて架橋を行った場合、主鎖間がＣ－Ｃ結合を介して結合する。そのため、高ジエン量のＥＰＤＭを有機過酸化物で架橋すると、圧縮永久歪の小さいゴム部材を得ることはできるが、ゴム部材の伸びが小さくなる。
一方、硫黄を用いて架橋を行った場合、主鎖間が硫黄を介して結合する。そのため、高ジエン量のＥＰＤＭを硫黄で架橋すると、伸びの大きいゴム部材を得ることはできるが、ゴム部材の圧縮永久歪が大きくなる。
これに対し、高ジエン量のＥＰＤＭを有機過酸化物及び硫黄の双方を用いて架橋すると、圧縮永久歪が小さく、かつ、伸びの大きいゴム部材が得られる。
[3. Effect]
When crosslinking is performed using an organic peroxide, the main chains are bonded via CC bonds. Therefore, when EPDM with a high diene content is crosslinked with an organic peroxide, a rubber member with a small compression set can be obtained, but the elongation of the rubber member becomes small.
On the other hand, when crosslinking is performed using sulfur, the main chains are bonded via sulfur. Therefore, when EPDM with a high diene content is crosslinked with sulfur, a rubber member with high elongation can be obtained, but the compression set of the rubber member becomes large.
On the other hand, when EPDM with a high diene content is crosslinked using both an organic peroxide and sulfur, a rubber member with low compression set and high elongation can be obtained.
（実施例１～３、比較例１～３）
［１． 試料の作製］
［１．１． 原料］
原料ゴムには、
（ａ）クムホポリケム製、ＫＥＰ５５６０（ＥＰＤＭ１）、
（ｂ）三井化学（株）製、ＥＰＴ９０９０Ｍ（ＥＰＤＭ２）、
（ｃ）住友化学（株）製、エスプレン（登録商標）５０５（ＥＰＤＭ３）、
（ｄ）住友化学（株）製、ＥＰＲ１０００（ＥＰＭ）、及び
（ｅ）住友化学（株）製、ＥＰＲ１００１（ＥＰＤＭ４）
を用いた。表１に、原料ゴムのＥＮＢ含有量（ジエン量）を示す。
(Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 to 3)
[1. Preparation of sample]
[1.1. material]
For raw rubber,
(a) Manufactured by Kumho Polychem, KEP5560 (EPDM1),
(b) Manufactured by Mitsui Chemicals, EPT9090M (EPDM2),
(c) Manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., Espren (registered trademark) 505 (EPDM3),
(d) EPR1000 (EPM) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., and (e) EPR1001 (EPDM4) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
was used. Table 1 shows the ENB content (diene content) of the raw rubber.
カーボンブラックには、旭カーボン（株）製、旭＃７０を用いた。
可塑剤には、パラフィンオイル（出光興産（株）製、ＰＷ－３８０）を用いた。
加硫促進助剤には、酸化亜鉛（井上石化工業（株）製、亜鉛華２種）を用いた。
老化防止剤には、２－メルカプトベンズイミダゾル（ランクセス社製、レノグラン（登録商標）ＭＢＩ－８０（正味：８０％））を用いた。
共架橋剤には、トリアリルイソシアヌレート（三菱ケミカル（株）製、タイクＭ－６０（正味：６０％））を用いた。
有機過酸化物には、２，５－ジメチル－２，５－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキサン（日油（株）製、パーヘキサ（登録商標）２５Ｂ－４０（正味：４０％））を用いた。
硫黄には、ランクセス社製、レノグラン（登録商標）Ｓ－８０（正味：８０％）を用いた。
As the carbon black, Asahi #70 manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd. was used.
Paraffin oil (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd., PW-380) was used as the plasticizer.
Zinc oxide (manufactured by Inoue Sekika Kogyo Co., Ltd., zinc oxide type 2) was used as the vulcanization accelerator.
As the anti-aging agent, 2-mercaptobenzimidazole (manufactured by Lanxess, Renogran (registered trademark) MBI-80 (net: 80%)) was used.
Triallylisocyanurate (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, Taiku M-60 (net: 60%)) was used as the co-crosslinking agent.
As the organic peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane (manufactured by NOF Corporation, Perhexa (registered trademark) 25B-40 (net: 40%)) was used. Using.
As the sulfur, Renogran (registered trademark) S-80 (net: 80%) manufactured by Lanxess was used.
［１．２． シートの成形］
所定の比率で原料を混練し、ゴム組成物を得た。次いで、ゴム組成物を金型に充填し、金型を１７０℃で２０分又は３０分間加熱し、縦１１０ｍｍ×横１００ｍｍ×厚み２ｍｍのシートを作製した。得られたシートをさらに１６０℃で１時間、二次架橋した。その後、シートからＪＩＳ Ｋ６２５１に規定される３号ダンベル状試験片を打ち抜いた。
[1.2. Forming of sheet]
The raw materials were kneaded at a predetermined ratio to obtain a rubber composition. Next, the rubber composition was filled into a mold, and the mold was heated at 170°C for 20 or 30 minutes to produce a sheet measuring 110 mm long x 100 mm wide x 2 mm thick. The obtained sheet was further crosslinked at 160° C. for 1 hour. Thereafter, a No. 3 dumbbell-shaped test piece specified in JIS K6251 was punched out from the sheet.
［１．３． Ｃ／Ｓ玉の成形］
所定の比率で原料を混練し、ゴム組成物を得た。次いで、ゴム組成物を金型に充填し、金型を１７０℃で４０分又は４５分間加熱し、ＪＩＳ Ｋ６２６２に規定される大型試験片（直径２９ｍｍ×厚み１２．５ｍｍの円柱試験片、「Ｃ／Ｓ玉」ともいう）を作製した。得られた大型試験片をさらに１６０℃で１時間、二次架橋した。
[1.3. Forming of C/S ball]
The raw materials were kneaded at a predetermined ratio to obtain a rubber composition. Next, the rubber composition was filled into a mold, the mold was heated at 170°C for 40 or 45 minutes, and a large test piece (cylindrical test piece with a diameter of 29 mm and a thickness of 12.5 mm, "C") was prepared as specified in JIS K6262. /S ball) was produced. The obtained large-sized test piece was further crosslinked at 160° C. for 1 hour.
［２． 試験方法］
［２．１． 硬化特性］
キュラストメーター（登録商標）を用いて、ゴム組成物の硬化特性、すなわち、最小トルク（ＭＬ）、最大トルク（ＭＨ）、トルクが底値＋１０％となる時間（Ｔ10）、及び、トルクが底値＋９０％となる時間（Ｔ90）を評価した。設定温度は、１７０℃とし、架橋時間は２０分とした。
[2. Test method]
[2.1. Curing properties]
Using a Curastometer (registered trademark), the curing characteristics of the rubber composition, that is, minimum torque (ML), maximum torque (MH), time for torque to reach bottom value + 10% (T 10 ), and torque to bottom value The time to +90% (T 90 ) was evaluated. The set temperature was 170°C, and the crosslinking time was 20 minutes.
［２．２． 常態物性］
［２．２．１． 硬度］
厚み２ｍｍのシートを３枚重ねた試験片を用いて、ＪＩＳ Ｋ６２５３－３に準拠して、ゴム部材の硬度を測定した。
[2.2. Normal physical properties]
[2.2.1. hardness]
The hardness of the rubber member was measured in accordance with JIS K6253-3 using a test piece made of three stacked 2 mm thick sheets.
［２．２．２． 引張強度及び伸び］
３号ダンベル状試験片を用いて、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して、ゴム部材の引張強度及び伸びを測定した。
[2.2.2. Tensile strength and elongation]
Using a No. 3 dumbbell-shaped test piece, the tensile strength and elongation of the rubber member were measured in accordance with JIS K6251.
［２．２．３． 比重］
厚み２ｍｍのシートを３枚重ねた試験片を用いて、ＪＩＳ Ｋ６２６８に準拠して、ゴム部材の比重を測定した。
[2.2.3. specific gravity]
The specific gravity of the rubber member was measured in accordance with JIS K6268 using a test piece made of three stacked 2 mm thick sheets.
［２．３． 圧縮永久歪］
大型試験片（Ｃ／Ｓ玉）を用いて、ＪＩＳ Ｋ６２６２に準拠して、圧縮永久歪を測定した。測定条件は、
（ａ）７０℃～１２０℃×２２時間、大気中、又は、
（ｂ）８０℃×２４０時間、温水中
とした。
[2.3. Compression set]
Compression set was measured using a large test piece (C/S ball) in accordance with JIS K6262. The measurement conditions are:
(a) 70°C to 120°C x 22 hours in the atmosphere, or
(b) It was placed in warm water at 80°C for 240 hours.
［３． 結果］
表２に、結果を示す。なお、表２には、原料配合及びテストピース作成条件も併せて示した。表２より、以下のことが分かる。
（１）比較例１は、圧縮永久歪は小さいが、伸びも小さい。これは、架橋剤として硫黄を用いていないためと考えられる。
（２）比較例２は、伸びは大きいが、圧縮永久歪も大きい。これは、原料ゴム中のジエン量がゼロであるためと考えられる。
（３）比較例３は、伸びは大きいが、圧縮永久歪も大きい。これは、原料ゴム中のジエン量が少ないためであると考えられる。
（４）実施例１～３は、いずれも、２００％以上の伸びと、１５％以下の圧縮永久歪（８０℃×２４０時間、温水中）とを示した。この結果は、実施例１～３のゴム部材が高温・高湿度に長時間曝され続け、かつ圧縮永久歪の低さが求められる用途に特に適していることを示している。
[3. result]
Table 2 shows the results. In addition, Table 2 also shows the raw material formulation and test piece production conditions. From Table 2, the following can be seen.
(1) Comparative Example 1 has a small compression set, but also a small elongation. This is considered to be because sulfur was not used as a crosslinking agent.
(2) Comparative Example 2 has a large elongation, but also a large compression set. This is thought to be because the amount of diene in the raw rubber is zero.
(3) Comparative Example 3 has large elongation, but also large compression set. This is thought to be due to the small amount of diene in the raw rubber.
(4) Examples 1 to 3 all exhibited an elongation of 200% or more and a compression set of 15% or less (80° C. x 240 hours in hot water). This result shows that the rubber members of Examples 1 to 3 are particularly suitable for applications that are continuously exposed to high temperature and high humidity for a long time and require low compression set.
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。 The above describes in detail the embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.
本発明に係るゴム部材は、自動車用ゴム製品、工業用ゴム製品、建築用ゴム製品などに使用することができる。 The rubber member according to the present invention can be used for automobile rubber products, industrial rubber products, architectural rubber products, and the like.
Claims (4)
前記ＥＰＤＭは、ジエン量が５ｍａｓｓ％以上であり、
前記架橋剤は、有機過酸化物と、硫黄とを含む
ゴム部材。 Obtained by crosslinking a rubber composition containing an ethylene propylene diene polymer (EPDM) and a crosslinking agent,
The EPDM has a diene amount of 5 mass% or more,
The crosslinking agent is a rubber member containing an organic peroxide and sulfur.
但し、「圧縮永久歪」とは、８０℃×２４０時間、温水中の条件下において、２５％の圧縮歪を印加した後に生ずる永久歪をいう。 The rubber member according to claim 1, having a compression set of 15% or less.
However, "compression permanent set" refers to the permanent set that occurs after applying a 25% compressive strain at 80° C. for 240 hours in hot water.
但し、
「伸び」とは、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して測定される伸びをいう。 The rubber member according to claim 1, which has an elongation of 200% or more.
however,
"Elongation" refers to elongation measured in accordance with JIS K6251.
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