JP7461764B2 - ウェザーストリップスポンジ - Google Patents
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Description
一方、自動車分野では自動車が長期間使用されることから、更に耐熱老化性に優れる部品の開発が望まれている。
本発明のエチレン系共重合体組成物を構成するエチレン・α-オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)〔以下、「エチレン系共重合体(A)」と略称する場合がある。〕はエチレンと、炭素数3~20のα-オレフィンと、非共役ポリエンとをランダム共重合して得られるエチレン・α-オレフィン・非共役ポリエン共重合体である。
本発明に係わるエチレン・α-オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)は1種単独で使用することもできるし、2種以上を組み合せて使用することもできる。上記のような特性を有するエチレン・α-オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)は、「ポリマー製造プロセス((株)工業調査会発行、P.309~330)」などに記載されているような公知の方法により調製することができる。
本発明の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発泡剤(B)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。
成分(B)が、発泡助剤を含有する場合には、発泡助剤の配合量は、発泡剤100質量部に対して、通常1~100質量部、好ましくは2~80質量部の割合で用いられる。
本発明の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脂肪酸及び/または油剤で表面処理した酸化カルシウム(C)は、酸化カルシウムを脂肪酸及び/または油剤で表面処理した酸化カルシウムであり、井上石灰工業株式会社から、脂肪酸で処理した酸化カルシウムはVESTA-BSの商品名で、油剤で処理した酸化カルシウムは、VESTA-18、VESTA-20の商品名で製造、販売されている。
エチレン・α-オレフィン・非共役ポリエン共重合体組成物(以下、「エチレン系共重合体組成物」と略記する場合がある。)は、上記エチレン・α-オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)、当該エチレン・α-オレフィン・非共役ポリエン共重合体:100質量部に対して、上記発泡剤(B)を0.1~15質量部、好ましくは0.2~10質量部、より好ましくは1~8質量部および上記脂肪酸及び/または油剤で表面処理した酸化カルシウム(C)を0.5~20質量部、好ましくは1~15質量部、より好ましくは2~12質量部の範囲で含む組成物である。
架橋剤としては、有機過酸化物、フェノール樹脂、硫黄系化合物、ヒドロシリコーン系化合物、アミノ樹脂、キノンまたはその誘導体、アミン系化合物、アゾ系化合物、エポキシ系化合物、イソシアネート系化合物等の、ゴムを架橋する際に一般に使用される架橋剤が挙げられる。これらのうちでは、有機過酸化物、硫黄系化合物(以下「加硫剤」ともいう)が好適である。
加硫促進剤としては、例えば、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(例えば、サンセラーM(商品名;三新化学工業社製))、2-(4-モルホリノジチオ)ペンゾチアゾール(例えば、ノクセラーMDB-P(商品名;大内新興化学工業社製))、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(例えば、サンセラーDM(商品名;三新化学工業社製))などのチアゾール系加硫促進剤;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などのグアニジン系加硫促進剤;アセトアルデヒド・アニリン縮合物およびブチルアルデヒド・アニリン縮合物などのアルデヒドアミン系加硫促進剤;2-メルカプトイミダゾリンなどのイミダゾリン系加硫促進剤;テトラメチルチウラムモノスルフィド(例えば、サンセラーTS(商品名;三新化学工業社製))、テトラメチルチウラムジスルフィド(例えば、サンセラーTT(商品名;三新化学工業社製))、テトラエチルチウラムジスルフィド(例えば、サンセラーTET(商品名;三新化学工業社製))、テトラブチルチウラムジスルフィド(例えば、サンセラーTBT(商品名;三新化学工業社製))およびジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド(例えば、サンセラーTRA(商品名;三新化学工業社製))などのチウラム系加硫促進剤;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、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛(例えば、サンセラーPZ、サンセラーBZおよびサンセラーEZ(商品名;三新化学工業社製))およびジエチルジチオカルバミン酸テルルなどのジチオ酸塩系加硫促進剤;エチレンチオ尿素(例えば、サンセラーBUR(商品名;三新化学工業社製)、サンセラー22-C(商品名;三新化学工業社製))、N,N'-ジエチルチオ尿素およびN,N'-ジブチルチオ尿素などのチオウレア系加硫促進剤;ジブチルキサトゲン酸亜鉛などのザンテート系加硫促進剤が挙げられる。
〈フィラー〉
本発明のエチレン系共重合体組成物を構成するフィラーは、ゴム組成物に配合される公知のゴム補強剤であり、通常、カーボンブラック、無機補強剤と呼称されている無機物である。
本発明に係わるフィラーとしては、好ましくは、カーボンブラック、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレー等が用いられる。
軟化剤としては、例えば、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、ワセリン等の石油系軟化剤;コールタール等のコールタール系軟化剤;ヒマシ油、アマニ油、ナタネ油、大豆油、ヤシ油等の脂肪油系軟化剤;蜜ロウ、カルナウバロウ等のロウ類;ナフテン酸、パイン油、ロジンまたはその誘導体;テルペン樹脂、石油樹脂、クマロンインデン樹脂等の合成高分子物質;ジオクチルフタレート、ジオクチルアジペート等のエステル系軟化剤;その他、マイクロクリスタリンワックス、液状ポリブタジエン、変性液状ポリブタジエン、炭化水素系合成潤滑油、トール油、サブ(ファクチス)が挙げられ、これらのうちでは、石油系軟化剤が好ましく、プロセスオイルが特に好ましい。
本発明の共重合体組成物に、老化防止剤(安定剤)を配合することにより、これから形成されるシールパッキンの寿命を長くすることができる。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などがある。
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。
前記加工助剤は、1種単独であってもよく、2種以上であってもよい。
活性剤としては、例えば、ジ-n-ブチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、モノエラノールアミン等のアミン類;ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、レシチン、トリアリルートメリレート、脂肪族カルボン酸または芳香族カルボン酸の亜鉛化合物等の活性剤;過酸化亜鉛調整物;クタデシルトリメチルアンモニウムブロミド、合成ハイドロタルサイト、特殊四級アンモニウム化合物が挙げられる。
本発明のエチレン系共重合体組成物は、前記成分(A)、成分(B)および成分(C)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。
本発明の架橋発泡体は、上記エチレン系共重合体組成物を架橋および発泡して得られる。
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。
本発明の架橋発泡体は、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。
実施例および比較例で用いた重合体は下記の通りである。
エチレン系共重合体(A)として、以下のエチレン・プロピレン・ENB共重合体(A-1)を用いた。
実施例および比較例で得た未架橋組成物および架橋体の物性は、以下の方法で測定した。
(ムーニースコーチ(Vm、t5、Δt;125℃))
ムーニースコーチは、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。
実施例および比較例における共重合体組成物(架橋前)を用いて、測定装置:MDR2000P(ALPHA TECHNOLOGIES 社製)により、温度170℃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。
[比重]
水中置換法(JIS K 6268)に準じて測定した。
チューブ状架橋発泡体からJIS K 6251(1993年)に記載の3号型ダンベルで打ち抜いて試験片を調製した。この試験片を用いて、JIS K-6251第3項に規定されている方法に従い、測定温度2523℃、引張速度500mm/分の条件で引張試験を行い、引張破断点応力〔TB〕(MPa)および引張破断点伸び〔EB〕(%)を求めた。
チューブ状架橋発泡体を長さ方向に30mm切断し、得られた試験片を圧縮永久歪み測定金型に取り付けた。試験片の高さが荷重をかける前の高さの1/2になるよう圧縮し、金型ごと70℃のギヤーオーブン中にセットして22時間、96時間および197時間熱処理した。次いで、試験片を金型から取出し、30分間放冷後、試験片の高さを測定し、以下の計算式から圧縮永久歪み(CS)(%)を算出した。
圧縮永久歪み(CS)(%)={(t0-t1)/(t0-t2)}×100
t0:試験片の試験前の高さ。
t1:試験片を熱処理し30分間放冷した後の高さ。
t2:試験片の測定金型に取り付けた状態での高さ。
内径:高さ13mm×横幅11mm、肉厚:1.5mmのチューブ状ダイスを用いて、チューブ状に成形したゴム組成物の高さおよび水平方向長さ(横幅)と、縦横を変えることなくゴム組成物を架橋および発泡して得られるスポンジの高さおよび水平方向長さ(横幅)との比を測定し、形状保持率(%)とした。
形状保持率(%)=(L/D)/(L0/D0)×100
(式中、L0は、チューブ状に成形したゴム組成物の高さ;D0は、チューブ状に成形したゴム組成物の横幅;Lは、チューブ状スポンジの高さ;Dは、チューブ状スポンジの横幅を表す。)
チューブ状架橋発泡体を、JIS K 6257に従い、70℃のオーブン中で、96時間および197時間放置して熱老化試験を行った。熱老化試験後のシートの引張破断点応力(TB)、引張破断点伸び(EB)を測定した。
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、上記共重合体(A-1)〔共重合体(A-1)100質量に対して、軟化剤を20質量部含有〕120質量部に対して、フィラーとして、カーボンブラック(旭カーボン社製、商品名 旭#55G)を95質量部および重質炭酸カルシウム(白石カルシウム社製、商品名 ホワイトンSB)を60質量部、軟化剤として、プロセスオイル(出光興産社製、商品名ダイアナプロセスオイルPS-430)を55質量部、油剤で表面処理した酸化カルシウム(C)として、VESTA-18(井上石灰工業社製、商品名)を8質量部、活性亜鉛華(井上石灰工業社製製、商品名メタZ102)を8質量部、ステアリン酸を2質量部、ポリエチレングリコール(ライオン社製、商品名PEG#4000)を1質量部、Aktiplast T(ランクセス社製)、スミライザーGMを0.3質量部(住友化学社製)加え、ローター回転数50rpm、フローティングウェイト圧力3kg/cm2、混練時間5分間、混練排出温度150℃の条件下で配合した。
加硫促進剤(三新化学工業社製、商品名サンセラーM)1.1質量部、加硫促進剤(大内新興化学社製、商品名ノクセラーMDB)0.9質量部、加硫促進剤(三新化学工業社製、商品名サンセラーTRA)1質量部、加硫促進剤(三新化学工業社製、商品名22)1質量部、加硫促進剤(三新化学工業社製、商品名TE)0.5質量部、硫黄(S)2質量部、および発泡剤としてOBSH系発泡剤(永和化成工業社製、商品名N1000SW)3質量部。
得られた架橋体の物性を前記の測定方法で測定した。結果を表1に示す
参考例1で用いたVESTA-18に替えて、脂肪酸で処理した酸化カルシウムであるVESTA-BS(井上石灰工業社製、商品名)に替える以外は参考例1と同様に行い架橋体を得た。
得られた架橋体の物性を前記の測定方法で測定した。結果を表1に示す。
参考例1で用いたVESTA-18に替えて、酸化カルシウム(富士フイルム和光純薬社製)に替える以外は参考例1と同様に行い架橋体を得た。
得られた架橋体の物性を前記の測定方法で測定した。結果を表1に示す。
Claims (1)
- エチレン・α-オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)、当該エチレン・α-オレフィン・非共役ポリエン共重合体:100質量部に対して、発泡剤(B)を0.1~15質量部、脂肪酸で表面処理した酸化カルシウム(C)を8~20質量部含む、エチレン系共重合体組成物の架橋発泡体からなる、ウェザーストリップスポンジ。
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