JPH03269037A

JPH03269037A - エチレンプロピレンゴム系配合物

Info

Publication number: JPH03269037A
Application number: JP2067465A
Authority: JP
Inventors: Rikizo Nakada; 中田　力三; Masataka Sasayama; 笹山　正隆; Shusuke Hayashi; 秀典林; Takayoshi Saiki; 斉木　隆良; Mitsumasa Horii; 満正堀井; Masahiro Sugiura; 杉浦　正洽
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1990-03-16
Filing date: 1990-03-16
Publication date: 1991-11-29
Anticipated expiration: 2011-09-25
Also published as: JP2537690B2; AU7358091A; AU637467B2; CA2038359A1; EP0446952A1; EP0446952B1; DE69124745T2; DE69124745D1; CA2038359C; US5231128A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、ＥＰＲ系ゴム製品において、軟化剤等の配合
剤に起因するブリード発生を効果的に防止することがで
きるＥＰＲ系ゴム配合物に関する、特に、意匠性、触感
性等の見地から軟化剤ののブリードを嫌うウェザストリ
ップ等の自動車用ゴム製品の成形材料として好適なＥＰ
Ｒ系ゴム配合物である。

以下の説明で、配合単位は、特に、ことわらない限り、
重量単位である。

本明細書で使用するポリマー略号の一覧を下記に示す。

ＥＰＲ・・・エチレンプロピレンゴム、ＥＰＭ・・・エ
チレンブロビレンニ元共重合体、ＥＰＤＭ・・・エチレ
ンプロピレン非共役ジエン三元共重合体ＩＩＲ・・・ブチルゴム、ＮＲ・・・天然ゴム、ＣＲ・・・クロロブレンゴム、ＰＥ・・・ポリエチレン、Ｐ　Ｐ−・・ポリプロピレン、ここでは、ＥＰＲの代表例として、主として硫黄加硫可
能なＥＰＤＭを例に採り説明するが、これに限られるも
のではない。

〈従来技術〉ＥＰＤＭは硫黄加硫可能であるが、主鎖に不飽和結合を
もたないため、耐オゾン性、耐熱老化性、耐候性などに
優れており、また、炭酸カルシウム、クレー等の無機充
填剤を、他のＣＲ等の耐候性に優れたゴム材料に比して
多量に配合可能で、コスト的なメリットもある。

このためＥＰＤＭゴム配合物は、各工業分野のゴム製品
材料として、幅広く使用されており、例えば、ウェザ−
ストリップ等の自動車用ゴム製品の成形材料の主流とな
っている。

〈発明が解決しようとする課題〉しかし、ＥＰＤＭ配合物は、無機買充填剤高充填タイプ
において、加工性の見地から、軟化剤を多量に配合した
場合、ＥＰＤＭの非極性故に、軟化剤とのバランスがく
ずれ易い。このため、軟化剤を多量に配合したＥＰＤＭ
配合物で成形したゴム製品には、軟化剤に起因するブリ
ードが発生しやすく、ゴム製品の、意匠性、感触性を損
なうことがある。この対策として、軟化剤を中心とした
配合剤の種類の変更や配合量の減量が試みられるが、加
工性、コスト等の点で問題が多く、ＥＰＤＭゴム製品に
おけるブリードの発生を完全に防ぐことは困難であった
。

ここで、軟化剤とは、パラフィン系・ナフテン系・アロ
マチック系の石油系プロセス油の他に、植物系油層類、
可塑剤等も含む概念である。

また、ブリードとは、軟化剤等の配合剤が、ゴム製品の
内部から表面ににじみ出す現象をいう。

本発明は、上記にかんがみて、ＥＰＲ系ゴム製品に、軟
化剤に起因するブリード発生を容易に防止することがで
きるＥＰＲ配合物を提供することを目的とする。

なお、硫黄のブルーミング（ゴム製品の表面から配合剤
が表面に析出して結晶化する現象）を防止するために、
ジエン系ゴムのゴム配合物に、硫黄とセビオライト粉末
を配合することにより、硫黄を不溶性硫黄としてセビオ
ライト結晶内部に吸着させる技術がある（特開昭５９−
１２６４４２号公報参照）、シかし、当該技術は、セビ
オライトを不溶性硫黄の支持担体として利用する試みで
あり、本発明のブリード防止の作用・効果と別異であり
、本発明の発明性に影響を与えるものではない。

〈課題を解決するための手段〉本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意開発に
努力をした結果、含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物をＥ
ＰＲ系配合物に配合した場合、当該ゴム配合物で成形し
たゴム製品に、軟化剤に起因するブリード発生を防止す
る作用を有することを知見し、本発明を完成するに至っ
た。

すなわち、本発明は、ポリマー成分１００部に対し軟化
剤が５部以上配合されてなるＥＰＲ系配合物において、
含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物が前記軟化剤に対して
０．１５〜０，５倍配合されてなる、ことを特徴とする
。

く手段の詳細な説明〉以下、本発明の手段について、より詳細に説明をする。

（１）本発明に使用するＥＰＨには、エチレンとプロピ
レンの二元共重合体（ＥＰＭ）と、エチレンとプロピレ
ンに、硫黄加硫可能なように非共役ジエンを共重合させ
た三元共重合体（ＥＰＤＭ）とを含む。

また、ＥＰＲ系というときは、ＥＰＲを主成分とし、他
のＩＩＲ，ＮＲ等の非極性汎用ゴム、さらには、ＰＥ、
ＰＰ等のオレフィン系樹脂とのブレンドポリマーも含む
。

そして、当該ＥＰＲ系配合物には、ポリマー１００部に
対して軟化剤が５部以上配合されていることが前提であ
る。５部未満では、ゴム製品にブリードが発生するおそ
れがなく、以下に説明する含水珪酸マグネシウムをゴム
配合物中に配合する必要がない、なお、通常、ＥＰＤＭ
ゴム配合物における軟化剤の配合量の上限は、ポリマー
１００部に対して、１５０部である。

（２）本発明に用いられる含水珪酸マグネシウム質粘土
鉱物（以下車に「粘土鉱物」という、）とは、古木珪酸
マグネシウムを主成分とし、その表面に反応性に冨む水
酸基を有するものであり、繊維径が０．００５〜０．６
μ−程度の繊維の集合体であり、各繊維間には、平均細
孔径２０〜３００Ａの１１！ｉｌｓ！間である細孔（ト
ランジショナルボア）が存在するとともに、繊維内には
、６〜ＩＯＡ程度の長方形の断面を持つ繊維に平行な細
孔（チャンネル）が存在するものである。

■具体的には、組成式：　　ＭｇａＳｉＩｚＯｓｏ　（
ＯＨ）４　（ＯＨ２）４（Ｈ２Ｏ）Ｉ！ｌで示されるセ
ビオライト（５ｅｐＩｏｌｔｔｅ）組成式：　Ｍｇ５Ｓ
ｉａＯｚｏ　（ＯＨ）　２　（ＯＨ２）４　（Ｈ２Ｏ）
　４で示されるパリゴルスカイト（ｐａｌｙ３ｏｒｓｋ
ｉｔｅ）等があるなお、この粘土鉱物は、マグネシウム
あるいは珪素の一部がアルミニウム、鉄、ニッケル、ナ
トリウム等に置換されている場合もあり、パリゴルスカ
イトはアルミニウムを若干含んでいる。

■また、通称で、マウンテンコルク（Ｍｏｕｎｔａｉｎ
ｃｏｒｋ）、マウンテンウッド（Ｍｏｕｎｔａｉｎ　ｗ
ｏｏｄ）、マウンテンレザー（Ｍｏｕｎｔａｉｎ　１ｅ
ａｔｈｅｒ）　、海泡石（Ｍｅｅｒｓｃｈａｕｍ）　、
アタパルジャイト（＾ｔｔａｐｕ１ｇＨｅ）等と呼ばれ
る粘土鉱物が該当する。

■本発明には、これらの一種または二種以上の混合物を
用いることができるが、該粘土鉱物は長さが１０μ嘗以
下でアスペクト比（Ｍ［長／縁維径）が１００以下の範
囲内にある微結晶の集合体であることが好ましい。

長さが１０μ−以下でアスペクト比（Ｍ！維長／ｍ維径
）が１００以下の範囲内にある微結晶の集合体である粘
土鉱物は、微結晶繊維同士の絡み合いによって生じる、
平均細孔径２ｏ〜３００Ａの細孔（トランジショナルポ
ア）が多いため、ブリード防止効果が大きい上に、アス
ペクト比が小さいために、ゴム物性に与える影響も少な
い。

繊維長が１０μ■より長く、アスペクト比（繊維長／Ｉ
Ｉ維径）が１００より大きな粘土鉱物は、ブリード防止
効果が小さいために配合量を多くする必要があるが、ゴ
ム物性に影響を与えずに、配合量を多くすることは困難
である。

■上記粘土鉱、物中で、セビオライトは結晶内の細孔径
および比表面積が大きく、ブリード防止効果が大きい、
該セビオライトには、結晶度の良いものと結晶度の悪い
ものがあり、前者をα型セビオライト、後者をβ型セビ
オライトと称する。α型セビオライトは、結晶度が良い
ために細孔容積はβ型より小さく、また、繊維状で産出
するものも多い、一方、β型セビオライトは、一般に玉
状ないし塊状の、微結晶の集合体で産出し、結晶度が悪
いために格子欠陥なども多く、平均細孔径２０〜１００
Ａの細孔（トランジショナルポア）が増加し、細孔容積
が増え、大きな比表面積を有するので、ブリード防止効
果が大きく、ゴム物性に与える影響が少ない。

■上記粘土鉱物は、２００メツシユ以下の微粉末状の形
で用いることが好ましい、２００メツシユ以下の方が、
ブリード防止効果を発揮しゃすくゴム物性に与える影−
が少ない。

この際の粉砕は、ハンマーミル、振動ミル、レイモンド
ミル、ビンミル、ボールミル、ミキサーなどを用い、所
望する粒径に乾式粉砕あるいは湿式粉砕し、必要があｈ
ば分級を行ってもよい。

また、これらを仮焼して用いてもよい。

上記粘土鉱物の配合量は、軟化剤に対して、０゜０５〜
０．５倍量とする。

粘土鉱物の配合量がＯ，ＯＳ倍量未満では、ブリード抑
止効果を奥し難く、０．５倍量を超えてもブリード抑止
効果の増大を望めず、かえって、ゴム物性が低下して望
ましくない。

（３）本発明のゴム配合物は、本発明の目的を損なわな
い範囲で一般的なゴムに使用するカーボンブラック、加
硫剤等を始めとするの各種配合剤（副資材）を配合する
ことができる。

本発明のゴム配合物の調製方法は、−射的なゴム配合物
と同様な方法で行うことができる。

具体的には、ポリマー（ＥＰＲ）に粘土鉱物、軟化剤、
補強剖（カーボンブラック）、加硫剤などの各種配合剤
を秤量して配合を行い、バンバリーミキサ−、インター
ミックス、ニーダ−などの密閉式混練機、練りロール機
などの混練機で混合する混練工程と、混練工程で作られ
たゴム配合物の練り生地を押圧・加硫又は成形型の中で
される成形・加硫工程により製造することができる。

〈発明の作用・効果〉本発明のＥＰＲ系ゴム配合物は、上記の如く、含水珪酸
ケイ酸マグネシウム質粘土鉱物を特定量配合することに
より、ＥＰＲ系ゴム製品に、軟化剤に起因するブリード
発生を容易に防止することができる。

このブリード防止の効果のメカニズムについては、未だ
必ずしも明らかでないが、次のように考えられる。

一般に軟化剤は、ゴムの組織中に浸透して、その柔軟性
を広げるものであって、通常、液体である。したがって
、軟化剤の配合が適正量を超えると、ゴム中からゴム製
品表面に移行してにじみ出す、いわゆるブリード現象を
起こしやすい。

一方、本発明に用いられる粘土鉱物は、細孔径が６〜Ｉ
ＯＡの細孔と２０〜３００Ａのトランジショナルボアと
の二種類の細孔を有する。この粘土鉱物における、トラ
ンジショナルポアが、軟化剤を毛管凝縮するとともに、
６〜ＩＯＡの細孔も軟化剤を収着する作用を奏する。従
って、ＥＰＲ配合物の軟化剤の保持力（配合適正量）が
増大する。

なお、軟化剤が極性を存する場合は、粘土鉱物表面の水
酸基により、軟化剤の拡散が遅くなり、上記軟化剤に対
する保持力がさらに増大する。

また、粘土鉱物がβ型セピオライトの場合は、上記二種
類の細孔に加えて、平均細孔径２０〜１００Ａのトラジ
ショナルポアが増加するため、さらに上記軟化剤に対す
る保持力が増大するものである。

〈実施例〉以下、本発明の効果を確認するために行なった、実施例
・比較例について説明をする。

′Ｍ１表に示した配合処方に従って、各実施例・比較例
のゴム配合物を得た。

まず、硫黄および加硫促進剤を除く各配合剤を１．８に
密閉型混練機でミキシング後、硫黄および加硫促進剤を
投入し、１６インチオーブンロールで混練して練り生地
を得た。

続いて、該練り生地から、加硫プレス成形（１５０℃×
３０分間）で、各テストピースを調製した。

得られた各テストピースの硬さ、引張り強さ、伸びをＪ
ＩＳ　　Ｋ６３０１に準拠して測定した。

また、各テストピースを室温で３０日間放置した後、表
面状態を観察し、ブリードの有無を、目視により調べた
。

第１表に示す測定結果から、本発明のゴム配合物は、優
れたブリード抑止効果を臭することが分る。

第１表

Claims

【特許請求の範囲】ポリマー成分１００重量部に対し軟化剤が５重量部以上
配合されてなるエチレンプロピレンゴム系配合物におい
て、含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物が前記軟化剤に対して
０．０５〜０．５重量倍配合されてなる、ことを特徴と
するエチレンプロピレンゴム系配合物。