JP4107284B2

JP4107284B2 - エチレン−アクリレート共重合ゴム組成物

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Publication number: JP4107284B2
Application number: JP2004311749A
Authority: JP
Inventors: 清美小林
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2004-10-27
Filing date: 2004-10-27
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2018-11-09
Also published as: JP2005042124A

Description

本発明は、エチレン-アクリレート共重合ゴム組成物に関する。更に詳しくは、トーショナルダンパ等の防振材の成形材料として好適に使用し得るエチレン-アクリレート共重合ゴム組成物に関する。

エチレン-メチルアクリレート共重合ゴムによって代表されるエチレン-アクリレート共重合ゴムは、圧縮永久歪が低いばかりではなく、動的特性も良好であり、これを防振材の成形材料として用いる場合には、これらの良好な特性を保持しつつ、なお低硬度化する必要がある。更に、この共重合ゴムは加硫成形性も悪く、この点での改善も望まれている。

低硬度化を達成させるためには、可塑剤の添加、カーボンブラック量の減量、ポリマーブレンド等の対策がとられる。しかしながら、可塑剤の添加は、パーオキサイド加硫時の加硫阻害をひき起し易いばかりではなく、圧縮永久歪特性、発泡揮発性による耐熱老化性および物性の低下をもたらすようになる。カーボンブラック量の減量は、ゴム強度等の物性を低下させるばかりではなく、加硫成形時にエア入りの原因ともなり、実用性に欠けるようになる。また、ポリマーブレンドは、それによって若干の硬度低下は達成されるものの、動的特性、特に高温時のtanδを悪化させる。

更に、エチレン-アクリレート共重合ゴムは、ポリマー粘度が他のポリマーと比べて極端に低い、パーオキサイド架橋系での立上りが遅い、二次架橋(ポストキュア)が必要で、エア入りが顕在化するなどの要因で加硫成形性が悪く、このための対策として、架橋剤や共架橋剤の使用量を増加させたり、充填剤を増量することなどが考えられている。しかしながら、架橋剤や共架橋剤の増量により立上りは早くなるものの、粘度の上昇が少なく、また充填剤の増量は硬度上昇が大きくて、その増量には限度があり、その一方で立上りは早くならない。

本発明の目的は、エチレン-アクリレート共重合ゴムの加硫成形性を改善し、あるいはそれの低硬度化による動的特性の維持を図り、トーショナルダンパ等の防振材の成形材料として好適に使用されるエチレン-アクリレート共重合ゴム組成物を提供することにある。

かかる本発明の目的は、エチレン-アルキルアクリレート共重合ゴム100重量部および油展EPDM10〜60重量部よりなるパーオキサイド架橋可能なエチレン-アクリレート共重合ゴム組成物によって達成される。

エチレン-アルキルアクリレート共重合ゴムに、油展EPDMを添加し、パーオキサイド架橋を行った場合には、低硬度化による動的特性の維持が図られるので、これらの各成分よりなる共重合ゴム組成物は、トーショナルダンパ等の防振材の成形材料として好適に使用することができる。

エチレン-アルキルアクリレート共重合ゴムとしては、一般にエチレン-メチルアクリレート共重合ゴムが用いられ、これは市販品(デュポン社製品Vamacシリーズ等)をそのまま用いることができる。この共重合ゴム中には、更に他のビニル化合物等を共重合させることもできる。

この共重合ゴム100重量部当り、油展EPDMを約10〜60重量部、好ましくは約20〜50重量部の割合で添加すると、低硬度化による動的特性の維持が図られ、トーショナルダンパ等の防振材に成形されたとき、成形性が良いばかりではなく、減衰係数の点ですぐれたもの(tanδの値が室温でも大きく、120℃程度でも減衰の程度が小さいもの)が得られる。

油展EPDMとしては、EPDMに対しての油展量が約50〜120重量%、好ましくは約70〜120重量%のEPDMが用いられる。油展には、石油系炭化水素（パラフィン系、ナフテン系またはアロマ系等）およびその水添物、各種石油樹脂等が用いられる。油展EPDMの添加割合は、油展量によっても異なり、例えば油展量100重量%の油展EPDMにあっては、共重合ゴム100重量部当り約10〜60重量部、好ましくは約20〜50重量部である。これ以下の添加割合では、低硬度化、tanδの温度依存性、成形性などが満足されず、一方これ以上の割合で用いられると、成形性が損われまた物性の低下もみられるようになる。

下記特許文献1には、EPDMにエチレン-アルキルアクリレート共重合ゴムおよび特定の添加剤を添加したゴム組成物が記載され、EPDMとしては油展ゴムを添加してもよいとされているが、その実施例6〜9では油展EPDM(E601F)30重量部に対してエチレン-アルキルアクリレート共重合ゴム(EMA2152)10〜50重量部が添加されて用いられており、さらに合計100重量部を形成するブレンドゴムの残部は非油展EPDMとされていて、エチレン-アルキルアクリレート共重合ゴム(30重量部)は油展EPDMを含むEPDM(70重量部)の添加成分として用いられているにすぎない。また、このゴム組成物は、ラジエータホース成形用とされていて、その物性評価も耐熱性、耐油性、耐圧縮永久歪特性などに向けられていて、防振材料として不可欠な減衰係数の測定などは行われていない。
特開平６−２２０２６６号公報

エチレン-アルキルアクリレート共重合ゴムおよび油展EPDMよりなるエチレン-アクリレート共重合ゴム組成物は、有機過酸化物によるパーオキサイド架橋に付され、その際好ましくは多官能性不飽和化合物である共架橋剤が併用される。

有機過酸化物としては、例えばジ第3ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(第3ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(第3ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、1,1-ジ(第3ブチルパーオキシ)-3,
3,5-トリメチルシクロヘキサン等が挙げられ、好ましくは2,5-ジメチル-2,5-ジ(第3ブチルパーオキシ)ヘキサン、1,1-ジ(第3ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサンが用いられる。これらの有機過酸化物は、共重合ゴム100重量部当り約0.1〜10重量部、好ましくは約0.5〜5重量部の割合で用いられる。

架橋剤として有機過酸化物が用いられた場合には、多官能性不飽和化合物よりなる共架橋剤が併用されることが好ましい。多官能性不飽和化合物としては、例えばエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、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)アクリレート、トリアリルトリメリテート等が挙げられ、これらの共架橋剤は共重合ゴム100重量部当り約0.1〜10重量部、好ましくは約0.5〜5重量部の割合で用いられる。使用割合がこれより少ないと、十分な加硫速度および加硫物性が得られなくなり、一方これより多い割合で用いられると、伸びの値が著しく低下するようになる。

以上の各成分を必須成分として含有する共重合ゴム組成物中には、補強剤としてのカーボンブラック、好ましくはHAF級以上のグレードのカーボンブラックまたは白色系充填剤に加えて、必要に応じて加工助剤、老化防止剤等が配合されて用いられる。

組成物の調製は、公知の混練手段であるロール、ニーダ等を用いて行われ、それの加硫成形は、約160〜190℃で約5〜15分間程度プレス架橋することによって行われ、必要に応じて約150〜180℃で約1〜15時間のオーブン加硫も行われる。

次に、実施例について本発明を説明する。

比較例１
エチレン-メチルアクリレート共重合ゴム 100重量部
(デュポン社製品Vamac D)
オクタデシルアミン 0.5 〃
(ライオンアクゾ製品Armin 18D)
ステアリン酸 1.5 〃
置換ジフェニルアミン老化防止剤 1 〃
(ユニロイヤル製品ノウガード445)
トリアリルイソシアヌレート 1 〃
(日本化成製品Taic M-60;60%)
1,3-ビス(第3ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン 2.5 〃
(三建化工製品Sampelox TYI-3)
HAFカーボンブラック 45 〃

以上の各配合成分をニーダを用いて混練し、混合物について180℃、10分間のプレス架橋および175℃、4時間のオーブン架橋(二次架橋)を行った。得られた架橋物について、次の各項目の測定が行われた。
加硫物性：JIS K-6301に準拠し、硬さ、引張強さ、伸びを測定
圧縮永久歪：150℃、70時間
減衰係数：tanδ(室温、100Hz)とtanδ(120℃/室温、100Hz)を測定
成形性：厚さ10mmの加硫シートについて、エアの有無を目視で観察し、エア入りなしを○、流れ不具合を△、エア入りありを×と評価

実施例１〜６、比較例２
比較例１において、更に油展EPDM(出光DSM製品Keltan509X100;油展量100重量%)の所定量を添加して用い、次の表１に示されるような測定・評価結果を得た。なお、表１には、比較例１の結果も併記されている。
表１
比較実施例比較
測定・評価項目例1 1 2 3 4 5 6 例2
[油展EPDM]
添加量 (重量部) 0 10 20 30 40 50 60 70

[加硫物性]
硬さ (JIS A) 70 66 62 57 53 50 47 44
引張強さ (MPa) 18.2 16.1 15.4 14.6 13.6 12.9 13.2 11.5
伸び (%) 380 410 490 560 640 680 740 780
[圧縮永久歪]
150℃、70時間 (%) 10.8 10.7 11.5 12.2 11.9 13.6 14.4 16.1
[減衰係数]
室温、100Hz 0.26 0.26 0.25 0.24 0.24 0.23 0.22 0.21
120℃/室温、100Hz 0.79 0.86 0.92 0.95 0.97 0.99 1 1.02
[成形性]
エアの有無 △ ○ ○ ○ ○ ○ ○〜△ △

実施例７
比較例１において、更に油展EPDM(出光DSM製品Keltan DX16;油展量70重量%)34重量部が添加されて用いられた。

実施例８
比較例１において、更に油展EPDM(三井化学製品Mitsui3042;油展量120重量%)34重量部が添加されて用いられた。

比較例３
比較例１において、更にパーオキサイド架橋性アクリルゴム(日新化学製品RV2540)20重量部が添加されて用いられた。

実施例７〜８および比較例３における測定・評価結果は、次の表２に示される。
表２
測定・評価項目実施例７実施例８比較例３
[加硫物性]
硬さ (JIS A) 56 50 60
引張強さ (MPa) 15.1 11.4 14.9
伸び (%) 590 660 375
[圧縮永久歪]
150℃、70時間 (%) 11.4 12.6 12.4
[減衰係数]
室温、100Hz 0.23 0.24 0.27
120℃/室温、100Hz 0.88 0.99 0.78
[成形性]
エアの有無 ○ ○ ○〜△

実施例１〜８および比較例１〜３の結果から、次のようなことがいえる。

油展量100重量%の油展EPDMにあっては、エチレン-メチルアクリレート共重合ゴム100重量部当り約10〜60重量部、好ましくは約20〜50重量部の割合で添加されると、良好なるtanδ(120℃/室温、100℃)の値が得られる。

また、油展EPDMの添加による硬さの低下も少なく、成形性も良好である。

Claims

エチレン-アルキルアクリレート共重合ゴム100重量部および油展EPDM10〜60重量部よりなり、防振材成形材料として用いられるパーオキサイド架橋可能なエチレン-アクリレート共重合ゴム組成物。
請求項１記載のエチレン-アクリレート共重合ゴム組成物をパーオキサイド架橋して得られた防振材。