JP3362301B2 - 発泡ゴム組成物及び発泡ゴム成形品 - Google Patents
発泡ゴム組成物及び発泡ゴム成形品Info
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Description
び発泡ゴム成形品に関する。さらに詳しくは、本発明
は、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(以下、「ENB系EPDM」と
略す。)をゴム成分として含有し、優れた加工性を維持
し、高発泡率の下における発泡が可能であり、かつ高い
剛性を有し、圧縮永久歪及び形状保持性に優れる発泡ゴ
ム組成物及び該ゴム組成物を用いた発泡ゴム成形品に関
する。
下記に示す。
−5−エチリデン−2−ノルボルネン共重合体ゴム Q値(Mw /Mn ):ゲルパーミュエーションクロマト
グラフィー法(GPC法)により測定して求めた重量平
均分子量/数平均分子量の比 C2/C3:エチレン/プロピレンの重量比
耐オゾン性などに優れるという特徴を有しており、自動
車部品用途に広く用いられている。該自動車部品用途と
して、共重合体ゴムを発泡して発泡ゴム成形品とし、ウ
ェザーストリップW1(図1参照)、ホースプロテクタ
として用いる用途がある。該用途に用いられるスポンジ
には、高いシール性を長期にわたって維持する必要か
ら、高い剛性を有し、圧縮永久歪及び形状保持性に優れ
ることが要求され、かつ低コスト化などの観点から、高
い発泡率のもとで発泡が可能であることが要求される。
そして、かかる要求は、近年、一層高度化しつつある。
しかしながら、優れた加工性を維持し、高発泡率の下に
おける発泡が可能であり、かつ高い剛性を有し、圧縮永
久歪及び形状保持性に優れるという観点からは、従来の
ゴムでは十分であるとは言い難かった。
明が解決しようとする課題は、ENB系EPDMをゴム
成分として含有し、優れた加工性を維持し、高発泡率の
下における発泡が可能であり、かつ高い剛性を有し、圧
縮永久歪及び形状保持性に優れる発泡ゴム組成物及び該
ゴム組成物を用いた発泡ゴム成形品を提供する点に存す
るものである。
一の発明は、下記(A)〜(D)の成分を含有し、
(A)/(B)の重量比が45/55〜15/85であ
り、(A)及び(B)の合計量100重量部あたりの
(C)の含有量が3.0〜6.0重量部であり、かつ
(A)及び(B)の合計量100重量部あたりの(D)
の含有量が3.0〜8.0重量部である発泡ゴム組成物
に係るものである。
℃)が20〜40であり、エチレン/プロピレンの重量
比が65/35〜50/50であり、ヨウ素価が20〜
30であり、かつ、Q値(Mw/Mn)が3以下である低
分子量ENB系EPDM (B):ムーニー粘度(ML1+4100℃)が100〜
300であり、エチレン/プロピレンの重量比が65/
35〜50/50であり、ヨウ素価が20〜30であ
り、かつ、Q値(Mw/Mn)が6〜10である高分子量
ENB系EPDM (C):硫黄と共にカルバミン酸亜鉛系及びスルフェン
アミド系の加硫促進剤を必須成分として含む硫黄加硫系
薬剤 (D):N,N´−ジニトロソペンタメチレンテトラミ
ン(DPT)/尿素を必須成分として含む発泡系薬剤。
ム組成物で形成されてなる発泡ゴム成形品に係るもので
ある。
細に説明をする。なお、配合単位を示す「部」は、特に
断らない限り、「重量部」を意味する。
成分を含有するものである。
>下記要件(1) 〜(4) を満たすものを使用する。
が、20〜40であり、好ましくは25〜35である。
ムーニー粘度が低過ぎるとスポンジ肌及び圧縮永久歪が
悪化し、一方、ムーニー粘度が高過ぎると押出加工性が
悪化する。
の重量比(C2/C3)が、65/35〜50/50で
あり、好ましくは60/40〜50/50である。C2
/C3が過小であると加硫ゴムの強度等が低下し、一方
C2/C3が過大であると加硫ゴム(成形品)の耐寒性
が悪化する。
しくは24〜30である。ヨウ素価が過小であると架橋
密度が低下し、圧縮永久歪が悪化する。一方、ヨウ素価
が過大としても、圧縮永久歪の改良効果の増加はない。
子量と数平均分子量の比であるQ値(Mw /Mn )が、
3以下である。Q値が3を越えると、加工性におとる。
ーグラーナッタ系触媒を用いる公知の方法により製造す
ることができる。なお、市販の該当品を用いてもよい。
>下記要件(1) 〜(4) を満たすものを使用する。
100〜300であり、好ましくは100〜200、さ
らに好ましくは100〜150である。ムーニー粘度が
低過ぎると発泡時の発泡剤分解ガスの保持が悪く、また
形状保持性が悪化する。一方、該ムーニー粘度が高過ぎ
ると混練加工性及び押出加工性が悪化する。
/C3)は65/35〜50/50であり、好ましくは
60/40〜50/50である。C2/C3が過小であ
ると加硫ゴムの強度等が低下し、一方、C2/C3が過
大であると加硫ゴムの耐寒性が悪化する。
0〜25である。ヨウ素価が過小であると架橋密度が低
下し、圧縮永久歪が悪化する。一方、ヨウ素価を過大と
しても、圧縮永久歪の改良効果の増加はない。
り、好ましくは7〜10、さらに好ましくは7〜8であ
る。Q値(Mw /Mn )が過小であると発泡時の発泡剤
分解ガスの保持が悪く、また形状保持性が悪化する。一
方、Q値(Mw /Mn )が過大であると押出時に肌荒れ
を起こし易くなる。
グラーナッタ系触媒を用いる公知の方法により製造する
ことができる。なお、市販の該当品を用いてもよい。
もに、カルバミン酸亜鉛系・スルフェンアミド系の加硫
促進剤を必須成分として含む。これらの加硫促進剤を含
まないと、加硫不足となり、発泡時ガス抜けともなる。
ン酸亜鉛系:スルフェンアミド系=2:2:1であるも
のとする。
としては、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛(BZ)、
ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛(EZ)、ジメチルジ
チオカルバミン酸亜鉛(PZ)、N−エチル−N−フェ
ニルジチオカルバミン酸亜鉛(PX)等を挙げることが
できる。
しては、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルス
ルフェンアミド(CZ)、N,N−ジシクロヘキシル−
2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(DZ)、N−
tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンア
ミド(NS)、N−オキシエチレン−2−ベンゾチアゾ
リルスルフェンアミド(MSA−G)等を挙げることが
できる。
ール系等のものを、上記加硫促進剤とともに使用可能で
ある。
によって分解し、基材中で窒素ガス、炭酸ガス、一酸化
炭素、アンモニアガス等を発生し、細胞構造を形成させ
る薬剤(ガス発生剤)である。
タメチレン・テトラミン(DPT)と発泡助剤である尿
素を必須成分として含むものとする。他の、発泡系薬剤
では、所要の発泡ゴム物性、を得難い。両者の混合比
は、通常、重量比で略1:1とする。
は以下のとおりである。
15/85であり、(A)及び(B)の合計量100部
あたりの(C)の含有量は3.0〜6.0部であり、か
つ(A)及び(B)の合計量100部あたりの(D)の
含有量は3.0〜8.0部である。
0/60〜20/80であり、(A)及び(B)の合計
量100部あたりの(C)の含有量は3.5〜5.0部
であり、かつ(A)及び(B)の合計量100部あたり
の(D)の含有量は4.0〜6.0部である。
度が高く、押出加工性が悪化し、一方該比が過大である
と粘度が低下し、スポンジの高発泡化が困難となる。
の(C)の含有量が過少であると加硫不足で発泡が不十
分となり、一方該含有量が過多であるとブルーム等の白
化要因となる。
の(D)の含有量が過少であると発泡が不十分となり、
一方該含有量が過多であると高コストとなる。
ある(A)〜(D)に加えて、(A)及び(B)の合計
量100部あたり50〜68部、望ましくは、52〜6
5部の(E)プロセスオイル(軟化剤)を含有させるこ
とができる。また、(A)及び(B)の合計量100部
あたり80〜95部、望ましくは、82〜93部の
(F)カーボンブラックを配合することができる。
ことが、高発泡でかつ高剛性の発泡ゴム成形品を得る観
点から好ましい。
成形品の剛性が低下する。軟化剤としては、通常ゴム配
合剤として用いられるパラフィン系、ナフテン系等のプ
ロセスオイルを例示することができるが、パラフィン系
のものが望ましい。 (F)の含有量が過少であると、剛性が不十分となり、
過多であると発泡が不十分となる。カーボンブラックと
しては、ハイストラクチャーカーボン、特に、N−76
2(ASTM D 1765)等のSRF系のものを好適に使用す
ることができる。
方法をあげることができる。すなわち、(A)成分及び
(B)成分、及び、必要に応じて(E)成分、及び
(F)成分を、バンバリーミキサー、ニーダー等の混練
機を用いて混練する。得られた混練物を別のニーダー、
ロールミキサー等に移し、(C)成分及び(D)成分、
更に、加硫系薬剤を添加して混練し、ゴム組成物とす
る。
により発泡ゴム成形品とすることができる。加硫・発泡
の方法としては、たとえば次の方法をあげることができ
る。すなわち、ゴム組成物を押出機により押出成形し、
その後加硫する。加硫方法としては、たとえば、流動床
加硫(PCM:ガラスビーズによる加硫方法)が望まし
いが、マイクロ波加硫、熱風加硫、プレス加硫等を挙げ
ることができ、通常、単独または併用する。加硫条件と
しては、PCMの場合、例えば、180〜210℃×1
5〜3min とする。
とともに行った実施例について説明する。
マーの特性を、別表1に示す。
に示す(A)成分、(B)成分、(E)成分及び(F)
成分に加えて、更に、亜鉛華10部、ステアリン酸5部
を、バンバリーミキサーを用いて混練した。
移し、表2の(C)成分、(D)成分を添加して混練
し、ゴム組成物とした。
し、その後加硫(加硫条件:PCM 200℃×5分)
することにより図2に示す丸一形状の発泡ゴム成形品を
得た。該発泡ゴム成形品について、表面肌、圧縮永久
歪、比重、剛性を測定・評価した。条件及び結果を表2
に示した。
た。
収スペクトル法により測定した。
により測定した。
℃):測定温度100℃、余熱時間1分、粘度を読んだ
ときまでの時間4分で測定した。
子量):GPC法により重量平均分子量及び数平均分子
量を測定した。
た。RZD値を示す。
のヘタリ性を測定した。
した。
発明の全ての条件を充足する実施例は全ての評価項目に
おいて、満足すべき結果を示している。即ち、表面肌<
20RZD、圧縮永久歪み<40%、比重<0.45、及
び、190kPa <低伸張応力<220kPa 、の各目標値
を満たしていることが分かる。
Mのヨウ素価が過小な比較例1は、耐圧縮永久歪性に劣
るとともに低伸張応力が小さくて剛性が高い。また
(A)成分である高分子量EPDMのヨウ素価が過小な
比較例2は、耐圧縮永久歪性に劣るとともに表面肌が劣
り、低伸張応力が目標値上限付近にある。本発明の低分
子量ゴム及び高分子量ゴムを組み合わせて用いず、ムー
ニー粘度及びQ値が中間域にある単一の共重合体ゴムを
用いた比較例3は表面肌に劣るとともに、発泡比重が大
きく、また、低伸張応力が大きくて剛性も高い。また、
加硫系薬剤が過少である比較例4は、耐圧縮永久歪性に
劣る。更に、発泡系薬剤が過少である比較例5は、発泡
比重が大きいとともに、低伸張応力が大きくて剛性も高
い。
3に示す各成分を用いて、上記と同様にしてゴム組成物
を混練調製し、同様の条件で押出加硫成形して丸一形状
の押出発泡ゴム成形品を得た。そして、各発泡ゴム成形
品について、同様にして物性試験を行った。なお、比較
例10は、加硫系薬剤として、PZ/TT/硫黄の系を
使用したものであり、比較例11は、発泡系薬剤とし
て、ADCA/尿素の系を使用したものである。
本発明の全ての条件を充足する実施例は全ての評価項目
において、満足すべき結果を示している。即ち、表面肌
<20RZD、圧縮永久歪み<40%、比重<0.45、
及び、190kPa <低伸張応力<220kPa 、の各目標
値を満たしていることが分かる。
多である比較例6は、発泡比重が大きいとともに、耐圧
縮永久歪性に劣り、また、低伸張応力が大きくて剛性も
高い。(D)成分である発泡系薬剤が過多である比較例
7は、発泡比重が小さいとともに、耐圧縮永久歪性に劣
り、また、低伸張応力が小さくて剛性も低い。更に、
(E)成分であるプロセスオイル及び(F)成分である
カーボンブラックの配合量が過少である比較例8は、発
泡比重が大きいとともに、耐圧縮永久歪性に劣り、ま
た、低伸張応力が小さくて剛性も低い。逆に、(E)成
分であるプロセスオイル及び(F)成分であるカーボン
ブラックの配合量が過多である比較例9は、発泡比重が
大きく、表面肌に劣り、また、低伸張応力が大きくて剛
性も高い。
れない加硫系薬剤を使用した比較例10は、表面肌に劣
るとともに、耐圧縮永久歪性に劣り、発泡比重及び低伸
張応力もやや高めである。また、(D)成分として、本
発明に含まれない発泡系薬剤を使用した比較例11は、
表面肌及び耐圧縮永久歪性は良好であるが、発泡比重が
大きいとともに、低伸張応力が大きくて剛性も高い。
ン ※1:N−762 (ASTM D 1765)ハイス
トラクチャー
フェンアミド PZ:ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛 TT:テトラメチルチウラムジスルフィド DZ:ベンゾチアゾリルスルフェンアミド DPT:N,N´−ジニトロソペンタメチレンテトラミ
ン ADCA:アゾジカルボンアミド ※1:N−762 (ASTM D 1765)ハイス
トラクチャー
NB系EPDMをゴム成分として含有し、優れた加工性
を維持し、高発泡率の下における発泡が可能であり、か
つ高い剛性を有し、圧縮永久歪及び形状保持性に優れた
発泡ゴム組成物及び該ゴム組成物を用いた発泡ゴム成形
品を提供することができる。
ザストリップを示す断面図
Claims (4)
- 【請求項1】 下記(A)〜(F)の成分を含有し、
(A)/(B)の重量比が45/55〜15/85であ
り、(A)及び(B)の合計量100重量部あたりの
(C)の含有量が3.0〜6.0重量部であり、かつ
(A)及び(B)の合計量100重量部あたりの(D)
の含有量が3.0〜8.0重量部であり、A)及び
(B)の合計量100重量部あたりの(F)の含有量が
80〜95重量部であることを特徴とする発泡ゴム組成
物。 (A):ムーニー粘度(ML1+4100℃)が20〜4
0であり、エチレン/プロピレンの重量比(C2/C
3)が65/35〜50/50であり、ヨウ素価が20
〜30であり、かつ、ゲルパーミュエーションクロマト
グラフィー法(GPC法)により測定して求めた重量平
均分子量/数平均分子量の比(以下「Q値(Mw/
Mn)」と略す。)が3以下である低分子量エチレン−
プロピレン−5−エチリデン−2−ノルボルネン共重合
体ゴム (B):ムーニー粘度(ML1+4100℃)が100〜
300であり、エチレン/プロピレンの重量比(C2/
C3)が65/35〜50/50であり、ヨウ素価が2
0〜30であり、かつ、Q値(Mw/Mn)が6〜10で
ある高分子量エチレン−プロピレン−5−エチリデン−
2−ノルボルネン共重合体ゴム (C):硫黄とともにカルバミン酸亜鉛系及びスルフェ
ンアミド系の加硫促進剤を必須成分として含む硫黄加硫
系薬剤 (D):N,N´−ジニトロソ・ペンタメチレン・テト
ラミン/尿素を必須成分として含む発泡系薬剤。(E):プロセスオイル (F):カーボンブラック - 【請求項2】 請求項1において、(A)及び(B)の
合計量100重量部あたりの(E)の含有量が50〜6
8重量部であることを特徴とする発泡ゴム組成物。 - 【請求項3】 請求項2において、(E)がパラフィン
系プロセスオイルであり、(F)が、ハイストラクチャ
ーSRFであることを特徴とする発泡ゴム組成物。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の発泡ゴ
ム組成物で形成されてなることを特徴とする発泡ゴム成
形品。
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