JP3577820B2

JP3577820B2 - ゴム組成物

Info

Publication number: JP3577820B2
Application number: JP02250096A
Authority: JP
Inventors: 圭作山本; 潔池田; 淳一小柴
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1996-02-08
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2016-02-08
Also published as: JPH08325424A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴム組成物、高硬度加硫ゴム組成物及び自動車用ウエザーストリップ、自動車用グラスランチャンネル又は建築用ガスケットに関するものである。更に詳しくは、本発明は、耐熱性、耐候性、耐オゾン性、耐薬品性などに優れるエチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合ゴムの特性を十分に生かし、かつ加工性に優れ、しかも十分に高い硬度を有する高硬度加硫ゴム組成物を提供し得るゴム組成物、該ゴム組成物を硫黄加硫して得られる高硬度加硫ゴム組成物及びこれらを用いた自動車用ウエザーストリップ、自動車用グラスランチャンネル又は建築用ガスケットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合ゴムは耐熱性、耐候性、耐オゾン性、耐薬品性などに優れるため各種自動車用部品にも広く使用されている。ところで、実用に供されるゴムには、ロール加工性、押出加工性などの加工性に優れることが必須の要件のひとつとされている。一方、自動車用部品のうち、ウエザーストリップ又はグラスランチャンネルには、高硬度ゴムが単独又はスポンジゴムと高硬度ゴムを一体として用いられることがある。また、建築用ガスケットの中のグレイジングガスケット、気密ガスケット、目地ガスケットについても、高硬度ゴムが単独あるいは他のゴムと一体として用いられることがある。そして、かかる用途に用いられる高硬度ゴムには、十分に高い硬度が要求されると共に、加工性にも優れることが要求される。
【０００３】
通常、加硫ゴムの硬度を高くするには、カーボンブラックの配合量を増やす必要があるが、カーボンブラックの増量は未加硫コンパウンドのムーニー粘度を上昇させ、加工性を著しく悪化させてしまう。この様に、一般的に加硫ゴム硬度の上昇と加工性の良化（ムーニー粘度の低下）を同時に行うことは困難である。
【０００４】
加工性を改良する手法として、ＥＰＤＭに液状ポリイソプレンゴムを配合する方法が特許出願公告平３−７３５８４で示されているが、この実施例で得られる加硫ゴムの硬度（ＪＩＳ−Ａ）は８０以下であり、我々が目標としている十分高い硬度（ＪＩＳ−Ａ）９０以上ではない。この実施例の場合でも、カーボンブラックの配合量を増やせば硬度は上昇するが、その場合ムーニー粘度も上昇してしまい、本来の加工性が悪化してしまうことになる。
【０００５】
かかる観点にたって見るとき、エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合ゴムの特性を十分に生かし、かつ加工性に優れ、しかも十分に高い硬度を有する高硬度加硫ゴム組成物を提供し得るゴム組成物は未だ実現されていないといえる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
かかる状況に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、耐熱性、耐候性、耐オゾン性、耐薬品性などに優れるエチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合ゴムの特性を十分に生かし、かつ加工性に優れ、しかも十分に高い硬度を有する高硬度加硫ゴム組成物を提供し得るゴム組成物、該ゴム組成物を硫黄加硫して得られる高硬度加硫ゴム組成物及びこれらを用いた自動車用ウエザーストリップ、自動車用グラスランチャンネル又は建築用ガスケットを提供する点に存する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで我々は、ＥＰＤＭのすぐれた特性を損なうことなく、かつ加工性に優れ、しかも十分に高い硬度を有する高硬度加硫ゴム組成物を得る為には、特定のＥＰＤＭに特定の液状ポリイソプレンゴムを配合することにより、前述の目的を達成しうることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明のうち第一の発明は、ゴム成分として、下記（Ａ）成分及び（Ｂ）成分を含有し、（Ａ）／（Ｂ）の重量比が６５／３５〜９５／５であるゴム組成物に係るものである。
（Ａ）成分：ムーニー粘度（ＭＬ_１＋４１００℃）が４０以下であり、かつエチレン／（エチレン＋プロピレン）の重量比が（７５〜９５）／１００であるエチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合体ゴム
（Ｂ）成分：二重結合の７０％以上が水素添加された液状ポリイソプレンゴム
【０００９】
また、本発明のうち第二の発明は、上記第一の発明のゴム組成物を硫黄加硫して得られ、硬度（ＪＩＳ−Ａ）が９０以上である高硬度加硫ゴム組成物に係るものである。
【００１０】
更に、本発明のうち第三の発明は、前記第一の発明のゴム組成物を一部に用いた自動車用ウエザーストリップ、自動車用グラスランチャンネル又は建築用ガスケットに係るものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の（Ａ）成分は、ムーニー粘度（ＭＬ_１＋４１００℃）が４０以下であり、かつエチレン／（エチレン＋プロピレン）の重量比が（７５〜９５）／１００であるエチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合体ゴムである。
【００１２】
（Ａ）成分の非共役ジエンとしては、１，４−ペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、ジビニルベンゼン、ジシクロペンタジエン、メチレンノルボルネン、エチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）、ビニルノルボルネンなどが例示される。これらはその一種を単独で用いてもよく、又は二種以上を併用してもよい。
【００１３】
（Ａ）成分中における非共役ジエンの含有量は、ヨウ素価で、通常２〜３５、好ましくは１０〜２５である。非共役ジエンの含有量が過少であると硫黄加硫時の物性が低下する場合があり、一方該含有量が過多であると硫黄加硫後の耐熱性及び耐オゾン性が悪化する場合がある。
【００１４】
（Ａ）成分のムーニー粘度（ＭＬ_１＋４１００℃）は４０以下、好ましくは３５〜５である。該ムーニー粘度が過大であると未加硫コンパウンドのムーニー粘度（ＭＬ_１＋４１００℃）も高くなり、加工性に劣る。
【００１５】
（Ａ）成分のエチレン／（エチレン＋プロピレン）の重量比は（７５〜９５）／１００、好ましくは（７８〜９０）／１００である。エチレンの比率が高くなると、エチレンの結晶性が高まり、加硫ゴムの硬度が上昇する。その為、エチレンの比率が過小であると十分に高い硬度が得られない。しかし、エチレン比率があまり高すぎると、ＥＰＤＭの製造が困難になったり、未加硫コンパウンドの加工性に悪影響を与えることもある。
【００１６】
本発明の（Ｂ）成分は、二重結合の７０％以上、好ましくは７５％以上が水素添加された液状ポリイソプレンゴムである。水素添加率が過小であると十分に高い硬度が得られない。
【００１７】
（Ｂ）成分は、液状ポリイソプレンであり、その粘度平均分子量は、通常５０００〜５００００の範囲にある。本発明によることなく、固体のポリイソプレンを用いた場合には加工性に劣る。
【００１８】
本発明のゴム組成物中の（Ａ）／（Ｂ）の重量比は６５／３５〜９５／５、好ましくは７０／３０〜９５／５である。（Ａ）成分が過少であると十分に高い硬度が得られず、一方（Ａ）成分が過多であると加工性に劣る。
【００１９】
本発明のゴム組成物を用いる際には、カーボンブラック、シリカなどの補強剤及び鉱物油などの可塑剤が併用される。たとえば、ゴム成分１００重量部あたりＦＥＦカーボンブラック５０〜２００重量部及びパラフィン系プロセスオイル１００重量部以下が用いられる。補強剤の量が過少であると十分に高い硬度が得られないことがあり、一方補強剤の量が過多であると弾性などのゴム特性が低下することがある。また、可塑剤の量が過少であると加工性に劣る場合があり、一方可塑剤の量が過多であると、十分に高い硬度が得られないことがある。
【００２０】
本発明のゴム組成物は、上記の各成分及び加硫剤並びに、必要に応じて、酸化防止剤、加工助剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、充填剤、加硫促進剤などを、バンバリーミキサー、オープンロールなどを用いて混練することによりコンパウンドとし、該コンパウンドを成形・加硫することにより高硬度加硫ゴム組成物とすることができる。加硫剤としては硫黄、有機過酸化物などを用い得るが、空気中での加硫が可能であるという観点から硫黄を用いることが好ましい。なお、硫黄の使用量は、ゴム成分１００重量部あたり０．５〜４重量部である。該使用量が過少であると十分に高い硬度が得られない場合があり、一方該使用量が過多であると製品の表面にブルームが発生して外観が悪化したり、耐熱性や圧縮永久歪みが悪くなる場合がある。かくして得られる高硬度加硫ゴム組成物により、ＪＩＳ−Ａ硬度が９０以上という高硬度の実現が可能となる。
【００２１】
本発明のゴム組成物は、その優れた特性を生かして広範な分野において使用され得るが、その好適な用途として、自動車用ウエザーストリップ、自動車用グラスランチャンネル又は建築用ガスケットをあげることができる。すなわち、自動車用ウエザーストリップ、自動車用グラスランチャンネル又は建築用ガスケットのゴム部分は、通常、高硬度ゴムが単独又はスポンジや他のゴムと一体として用いられることがあり、該高硬度ゴム部分に本発明のゴム組成物が好適に使用される。
【００２２】
【実施例】
次に、実施例により本発明を説明する。
実施例１〜５及び比較例１〜６
表１に示した成分並びに、共通配合として、ＦＥＦカーボンブラック（旭カーボン社製「旭６０Ｇ」（商品名））１００重量部、プロセスオイル（出光興産社製「ＰＷ−９０」（商品名））５重量部、酸化亜鉛５重量部、ステアリン酸１重量部、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ４０００）２重量部、酸化カルシウム（井上石灰社製「ベスタＢＳ」（商品名））３重量部、ＳｏｘＣＺ（住友化学工業社製加硫促進剤）２．５重量部、ＳｏｘＢＺ（住友化学工業社製加硫促進剤）１．０重量部、ＳｏｘＴＴ（住友化学工業社製加硫促進剤）０．５重量部及び硫黄１．５重量部を、容量１．７リットルのＢＲ型バンバリーミキサー及びオープンロールを用いて混練してコンパウンドとした。この際、混練時の状況を目視観察するとともに、得られたコンパウンドのムーニー粘度（ＭＬ_１＋４１００℃）を測定し、加工性を評価した。次に、得られたコンパウンドを加硫し、加硫ゴム組成物とした。加硫ゴム組成物についてＪＩＳＫ６３０１に準拠し、引張強度（Ｔ_Ｂ）、伸び（Ｅ_Ｂ）及び硬度（Ｈ_Ｓ；ＪＩＳ−Ａ）を評価した。結果を表１に示した。
【００２３】
結果から次のことがわかる。本発明によるすべての実施例は、すべての評価項目において満足すべき結果を示している。一方、本発明の（Ｂ）成分を欠く比較例１はコンパウンドのムーニー粘度が高く、加工性に劣る。（Ａ）成分のエチレン含有量が過少な比較例２は硬度に劣る。（Ａ）成分のエチレン含有量が過少で、かつ（Ａ）成分のムーニー粘度が高過ぎる比較例３はムーニー粘度が高く、加工性に劣ると共に、硬度にも劣る。（Ａ）成分のムーニー粘度が高過ぎる比較例４はムーニー粘度が高く、加工性に劣る。（Ｂ）成分として水素添加されていないポリイソプレンゴムを用いた比較例５は硬度に劣る。（Ｂ）成分として水素添加率が７０％未満のポリイソプレンゴムを用いた比較例６は硬度に劣る。
【００２４】
【表１】

【００２５】
【表２】

【００２６】
＊１（Ａ）成分：エチレン−プロピレン−エチリデンノルボルネン共重合体ゴム
＊２Ｅ／Ｅ＋Ｐ：（Ａ）成分のエチレン／（エチレン＋プロピレン）の重量比＊３（Ｂ）成分：表記載の水素添加率を有する液状ポリイソプレンゴム
＊４水添率：（Ｂ）成分の二重結合の水素添加割合
＊５Ｍｖ：粘度平均分子量
＊６Ａ／Ｂｗｔ比：（Ａ）成分／（Ｂ）成分の重量比
＊７ロール加工性：混練時のコンパウンドのロールへの巻き付状態を、○（ロールへの巻き付きが良好で、切返しがよい）又は×（ロールへの巻き付きが悪く、切返しも悪い）で評価した。
＊８押出加工性：未加硫コンパウンドの押出加工性を、○（押出速度が大きく、押出製品肌が滑らかである）又は×（押出速度が小さく、押出製品肌がきたない）で評価した。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明により、耐熱性、耐候性、耐オゾン性、耐薬品性などに優れるエチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合ゴムの特性を十分に生かし、かつ加工性に優れ、しかも十分に高い硬度を有する高硬度加硫ゴム組成物を提供し得るゴム組成物、該ゴム組成物を硫黄加硫して得られる高硬度加硫ゴム組成物及びこれらを用いた自動車用ウエザーストリップ、自動車用グラスランチャンネル又は建築用ガスケットを提供することができた。

Claims

ゴム成分として、下記（Ａ）成分及び（Ｂ）成分を含有し、（Ａ）／（Ｂ）の重量比が６５／３５〜９５／５であるゴム組成物。
（Ａ）成分：ムーニー粘度（ＭＬ_１＋４１００℃）が４０以下であり、かつエチレン／（エチレン＋プロピレン）の重量比が（７５〜９５）／１００であるエチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合体ゴム
（Ｂ）成分：二重結合の７０％以上が水素添加された液状ポリイソプレンゴム
（Ｂ）成分の粘度平均分子量が５０００〜５００００である請求項１記載のゴム組成物。
請求項１記載のゴム組成物を硫黄加硫して得られ、硬度（ＪＩＳ−Ａ）が９０以上である高硬度加硫ゴム組成物。
請求項１記載のゴム組成物を一部に用いた自動車用ウエザーストリップ、自動車用グラスランチャンネル又は建築用ガスケット。