【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明はゴム組成物に関し、特に耐熱性及び耐
摩耗性にすぐれたエチレン−プロピレンゴム組成
物に関する。
従来、耐熱性を要求される分野、例えば高温の
運搬物を運搬する耐熱性コンベヤベルト等におい
てはエチレン−プロピレンゴムが多く用いられて
いる。しかし、エチレン−プロピレンゴムは耐屈
曲性を主体とする耐熱性にすぐれるものの、耐摩
耗性が十分でないために苛酷な摩耗を伴う用途に
は適さない。尚、エチレン−プロピレンゴムにお
けるエチレン含有量を増加させ、有機過酸化物に
よる架橋密度を高めれば、耐熱性と耐摩耗性とが
共に向上するが、一方において、エチレン含有量
が55重量％を越えると、ロールミル、カレンダー
等による加工に適する粘度や、ゴム間の接着に要
求される表面粘着性等の加工性が失なわれ、特に
ベルトの製造には適さない。このため、エチレン
−プロピレンゴムとエチレン−プロピレン−ジエ
ンゴムとを配合して、耐摩耗性を向上させること
が提案されているが（特開昭56−98250号公報）、
耐熱性はむしろエチレン−プロピレンゴムに劣る
こととなり、高温下での使用に適さない。
本発明は上記した種々の問題を解決するために
なされたものであつて、良好な加工性を維持しつ
つ、耐熱性と耐摩耗性とを改善したエチレン−プ
ロピレンゴム組成物を提供することを目的とす
る。
本発明によるゴム組成物は、エチレン／プロピ
レン重量比が40／60〜55／45であるエチレンプロ
ピレンゴムＡと、エチレン／プロピレン重量比が
70／30〜80／20であるエチレン−プロピレンゴム
Ｂとが、Ａ／Ｂ重量比90／10〜50／50の範囲で配
合されていることを特徴とする。
本発明において用いるエチレン−プロピレンゴ
ムＡは、エチレン／プロピレン重量比（以下、Ｅ
比と称する。）が40／60〜55／45であり、Ｅ比が
40／60より小さいときは加硫ゴムが耐熱性、耐摩
耗性に劣り、55／45より大きいときは、ゴムＡと
Ｂとの混合ゴムが加工や接着に必要な適正な粘度
や表面粘着性を有さない。エチレン−プロピレン
ゴムＢは上記Ａとは対照的にＥ比が高く、70／30
〜80／20であることを要する。Ｅ比が70／30より
小さいときは、加硫ゴムが耐熱性、耐摩耗性に劣
り、80／20より大きいときはエチレン−プロピレ
ンゴムＡと均一に混合することが困難となると共
に、混合ゴムが前記と同様に適正な粘度や表面粘
着性を有さない。尚、本発明におけるエチレン−
プロピレンゴムはジエンやポリエンを含有しな
い。
本発明においてはエチレン−プロピレンゴムＡ
とＢとの配合割合は、重量比Ａ／Ｂで90／10〜
50／50の範囲に特定される。重量比Ａ／Ｂが90／
10より大きい場合には、加硫ゴムの耐摩耗性がエ
チレン−プロピレンゴムＡ単独の加硫ゴムに比べ
て殆ど改善されず、一方、50／50より小さい場合
には混合ゴムが加工性、特に適正な粘度、ムーニ
ー粘度ML1+4（100℃）で30〜65程度を有さなくな
り、ロールミルやカレンダー等による加工が困難
となるからである。
上記混合ゴムを加硫させるには有機過酸化物を
用いる。有機過酸化物は特に制限されないが、加
工安定性の点から分解温度が100℃以上であるこ
とが好ましく、具体的にはジクミルペルオキシ
ド、ジ−１，１−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）
−３，３，５−トリメチル・シクロヘキサン、
２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチル・ペ
ルオキシ）ヘキサン等が好ましく用いられる。有
機過酸化物の配合量は配合ゴム100重量部当り
0.005モル〜0.05モルである。この範囲外では加
硫ゴムは良好な耐熱性を有さない。
本発明のゴム組成物は加硫に際して有機過酸化
物と共に共架橋剤が併用される。共架橋剤として
は例えばエチレングリコールジメタクリレート、
トリメチロールプロパントリメタクリレート等の
メタクリレート化合物、トリアリルシアヌレー
ト、トリアリルイソシアヌレート等のアリル化合
物、Ｎ，N′−ｍ−フエニレンビスマレイミド等
のマレイミド化合物が用いられる。これらの共架
橋剤は、混合ゴム100重量部について0.005〜0.05
モル配合されるとき、加硫ゴムにすぐれた耐熱性
と耐摩耗性を与える。
本発明のゴム組成物は更に混合ゴム100重量部
についてカーボンブラツク40〜80重量部、プロセ
ス油10〜50重量部及び老化防止剤１〜10重量部を
含有するとき、特に耐熱性と耐摩耗性にすぐれた
コンベヤベルト用ゴム組成物として好適に用いる
ことができる。
用いるカーボンブラツクの種類は特に制限され
ないが、配合ゴム100重量部について40重量部よ
り少ないときは、耐摩耗性に劣り、80重量部より
多いときには、高温下での伸びや屈曲性等の耐熱
性に劣る。好ましくは40〜80重量部である。ま
た、プロセス油としては不飽和度の小さいパラフ
イン油が好ましく用いられる。ゴム100重量部に
ついて10重量部より少ないときは高温下での伸
び、屈曲性等の耐熱性に劣り、50重量部を越える
ときは耐摩耗性に劣り、好ましくは10〜50重量部
である。
用いる老化防止剤は特に制限されないが、好ま
しくは２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒド
ロキノリン重合体、２−メルカプトベンズイミダ
ゾール、Ｎ，N′−ジフエニル−ｐ−フエニレン
ジアミン等が用いられる。ゴムへの配合量はゴム
100重量部当り１重量部より少ないときは加硫ゴ
ムが耐熱性に劣ることとなり、一方、10重量部を
越えて配合しても特に利点はない。好ましくは２
〜８重量部である。必要に応じて種々の加工助剤
も配合される。
本発明のゴム組成物は耐熱性に加えて耐摩耗性
が改善されており、しかも、ロールミルやカレン
ダー等による加工に適する粘度や表面粘着性を保
持しており、このようなすぐれたゴム組成物はＥ
比が40／60〜55／45のエチレン−プロピレンゴム
ＡとＥ比が高い70／30〜80／20のエチレン−プロ
ピレンゴムＢとを特定の重量比で配合することに
よつて初めて得られるのである。
更に、本発明のゴム組成物は上記のように高Ｅ
比のエチレン−プロピレンを含有しながら、加工
性にすぐれているために耐熱性耐摩耗性コンベヤ
ベルトの製造に特に適する。尚、コンベヤベルト
を製造するには従来の方法によることができ、例
えばエチレン−プロピレンゴムＡ及びＢにカーボ
ンブラツクと老化防止剤、共架橋剤及び必要に応
じて加工助剤を加え、バンバリーミキサーで混練
後、ロール温度40〜100℃℃で有機過酸化物を混
合、ロール練りし、ゴム配合物を調製する。この
配合ゴムをロール、カレンダー等によつてベルト
状に成形し、140〜170℃に加熱加硫すればベルト
を得る。ベルトは芯体を有してよいのは勿論であ
る。
以下に本発明の実施例を挙げるが、本発明は実
施例に限定されるものではない。尚、部は重量部
を意味する。
実施例
第１表に示すゴム100部についてカーボンブラ
ツクN330 60部、老化防止剤２−メルカプトベン
ズイミダゾール２部と２，２，４−トリメチル−
１，２−ジヒドロキノリン重合体0.5部、ジクミ
ルペルオキシド3.0部、エチレンジメタクリレー
ト3.0部及びパラフイン油25部を含有するゴム配
合物を調製し、160℃で30分間加硫後、ゴム物性
を調べた。結果を表に示す。尚、Ｅ比はゴムＡが
約51／49、ゴムB1が約74／26、ゴムB2が75／25
であり、B2はB1に比べて分子量が大きい。
明らかに、本発明のゴム組成物は、従来、耐熱
性コンベヤベルトに用いられているエチレン−プ
ロピレンゴムに比べて耐熱老化性及び耐摩耗性に
著しくすぐれている（比較例１）。また、ゴムＡ
にエチレン−プロピレン−ジエンゴム（Ｅ比約
74／26、ポリエン１重量％）を配合した場合は、
耐摩耗性は改善されるが、耐熱老化性は本発明の
ゴ
The present invention relates to a rubber composition, and particularly to an ethylene-propylene rubber composition having excellent heat resistance and abrasion resistance. Conventionally, ethylene-propylene rubber has been widely used in fields that require heat resistance, such as heat-resistant conveyor belts for transporting high-temperature objects. However, although ethylene-propylene rubber has excellent heat resistance mainly in terms of bending resistance, it does not have sufficient abrasion resistance and is therefore not suitable for applications that involve severe abrasion. In addition, if the ethylene content in ethylene-propylene rubber is increased and the crosslinking density by organic peroxide is increased, both heat resistance and abrasion resistance will improve, but on the other hand, if the ethylene content exceeds 55% by weight, This results in a loss of viscosity suitable for processing by roll mills, calenders, etc., and processability such as surface tackiness required for adhesion between rubbers, making it particularly unsuitable for manufacturing belts. For this reason, it has been proposed to improve wear resistance by blending ethylene-propylene rubber and ethylene-propylene-diene rubber (Japanese Patent Application Laid-open No. 1982-98250).
The heat resistance is rather inferior to ethylene-propylene rubber, making it unsuitable for use at high temperatures. The present invention has been made to solve the various problems described above, and aims to provide an ethylene-propylene rubber composition that has improved heat resistance and abrasion resistance while maintaining good processability. purpose. The rubber composition according to the present invention comprises ethylene propylene rubber A having an ethylene/propylene weight ratio of 40/60 to 55/45, and ethylene propylene rubber A having an ethylene/propylene weight ratio of 40/60 to 55/45.
It is characterized in that ethylene-propylene rubber B having a ratio of 70/30 to 80/20 is blended in a weight ratio of A/B in a range of 90/10 to 50/50. The ethylene-propylene rubber A used in the present invention has an ethylene/propylene weight ratio (hereinafter referred to as E
It is called ratio. ) is 40/60 to 55/45, and the E ratio is
When it is smaller than 40/60, the vulcanized rubber has poor heat resistance and abrasion resistance, and when it is larger than 55/45, the mixed rubber of rubber A and B has the appropriate viscosity and surface tackiness necessary for processing and adhesion. does not have In contrast to the above A, ethylene-propylene rubber B has a high E ratio of 70/30.
~80/20 is required. When the E ratio is smaller than 70/30, the vulcanized rubber has poor heat resistance and abrasion resistance, and when it is larger than 80/20, it becomes difficult to mix uniformly with the ethylene-propylene rubber A, and the mixed rubber However, like the above, it does not have appropriate viscosity or surface tack. In addition, in the present invention, ethylene-
Propylene rubber does not contain dienes or polyenes. In the present invention, ethylene-propylene rubber A
The blending ratio of and B is from 90/10 in terms of weight ratio A/B.
Specified in the 50/50 range. Weight ratio A/B is 90/
When the ratio is larger than 10, the abrasion resistance of the vulcanized rubber is hardly improved compared to the vulcanized rubber of ethylene-propylene rubber A alone, while when it is smaller than 50/50, the mixed rubber has poor processability, especially This is because the appropriate viscosity, Mooney viscosity ML 1+4 (100°C), is about 30 to 65, making processing with a roll mill, calender, etc. difficult. An organic peroxide is used to vulcanize the mixed rubber. The organic peroxide is not particularly limited, but from the viewpoint of processing stability, it is preferable that the decomposition temperature is 100°C or higher, and specific examples include dicumyl peroxide and di-1,1-bis(t-butylperoxy).
-3,3,5-trimethyl cyclohexane,
2,5-dimethyl-2,5-di(t-butyl peroxy)hexane and the like are preferably used. The amount of organic peroxide blended is per 100 parts by weight of compounded rubber.
It is 0.005 mol to 0.05 mol. Outside this range, the vulcanized rubber does not have good heat resistance. In the rubber composition of the present invention, a co-crosslinking agent is used together with an organic peroxide during vulcanization. Examples of co-crosslinking agents include ethylene glycol dimethacrylate,
Methacrylate compounds such as trimethylolpropane trimethacrylate, allyl compounds such as triallyl cyanurate and triallyl isocyanurate, and maleimide compounds such as N,N'-m-phenylene bismaleimide are used. These co-crosslinking agents range from 0.005 to 0.05 per 100 parts by weight of mixed rubber.
When incorporated molarly, it gives the vulcanized rubber excellent heat and abrasion resistance. When the rubber composition of the present invention further contains 40 to 80 parts by weight of carbon black, 10 to 50 parts by weight of process oil and 1 to 10 parts by weight of anti-aging agent per 100 parts by weight of mixed rubber, the rubber composition has particularly good heat resistance and abrasion resistance. It can be suitably used as a rubber composition for conveyor belts with excellent properties. The type of carbon black used is not particularly limited, but if it is less than 40 parts by weight per 100 parts by weight of compounded rubber, it will have poor abrasion resistance, and if it is more than 80 parts by weight, it will have poor heat resistance such as elongation and flexibility at high temperatures. inferior to Preferably it is 40 to 80 parts by weight. Moreover, paraffin oil with a low degree of unsaturation is preferably used as the process oil. If the amount is less than 10 parts by weight per 100 parts by weight of rubber, heat resistance such as elongation and flexibility at high temperatures will be poor, and if it exceeds 50 parts by weight, abrasion resistance will be poor, and the content is preferably 10 to 50 parts by weight. The antiaging agent used is not particularly limited, but preferably 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer, 2-mercaptobenzimidazole, N,N'-diphenyl-p-phenylenediamine, etc. are used. It will be done. The amount added to rubber is
If it is less than 1 part by weight per 100 parts by weight, the vulcanized rubber will have poor heat resistance, while if it is more than 10 parts by weight, there is no particular advantage. Preferably 2
~8 parts by weight. Various processing aids are also added as necessary. The rubber composition of the present invention has improved abrasion resistance in addition to heat resistance, and also maintains viscosity and surface tackiness suitable for processing by roll mills, calenders, etc. is E
It can only be obtained by blending ethylene-propylene rubber A with a ratio of 40/60 to 55/45 and ethylene-propylene rubber B with a high E ratio of 70/30 to 80/20 in a specific weight ratio. be. Furthermore, the rubber composition of the present invention has a high E content as described above.
Although it contains a ratio of ethylene to propylene, it has excellent processability and is therefore particularly suitable for producing heat-resistant and wear-resistant conveyor belts. The conveyor belt can be manufactured by a conventional method. For example, carbon black, an anti-aging agent, a co-crosslinking agent and, if necessary, a processing aid are added to ethylene-propylene rubbers A and B, and then the conveyor belt is manufactured using a Banbury mixer. After kneading, an organic peroxide is mixed and kneaded with rolls at a roll temperature of 40 to 100°C to prepare a rubber compound. This compounded rubber is formed into a belt shape using a roll, a calender, etc., and the belt is obtained by heating and vulcanizing at 140 to 170°C. Of course, the belt may have a core. Examples of the present invention are listed below, but the present invention is not limited to the examples. In addition, parts mean parts by weight. Examples For 100 parts of the rubber shown in Table 1, 60 parts of carbon black N330, 2 parts of anti-aging agents 2-mercaptobenzimidazole and 2,2,4-trimethyl-
A rubber compound containing 0.5 parts of 1,2-dihydroquinoline polymer, 3.0 parts of dicumyl peroxide, 3.0 parts of ethylene dimethacrylate, and 25 parts of paraffin oil was prepared, and after vulcanization at 160°C for 30 minutes, the physical properties of the rubber were examined. Ta. The results are shown in the table. In addition, the E ratio is approximately 51/49 for rubber A, approximately 74/26 for rubber B 1 , and 75/25 for rubber B 2 .
, and B 2 has a larger molecular weight than B 1 . Apparently, the rubber composition of the present invention has significantly better heat aging resistance and abrasion resistance than the ethylene-propylene rubber conventionally used for heat-resistant conveyor belts (Comparative Example 1). Also, rubber A
Ethylene-propylene-diene rubber (E ratio approx.
74/26, polyene 1% by weight),
Although wear resistance is improved, heat aging resistance is
【表】
ム組成物に比べて著しく劣る（比較例２）。尚、
上記エチレン−プロピレン−ジエンゴムをゴムＡ
に対して75／25の重量比で混合したとき、粘度が
高すぎて加工が不可能であつた。[Table] Significantly inferior to the rubber composition (Comparative Example 2). still,
The above ethylene-propylene-diene rubber is rubber A.
When mixed at a weight ratio of 75/25, the viscosity was too high to process.