JPH0873681A - エチレン−プロピレン系ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 （Ａ）エチレンとプロピレンとを主成分とす
るエチレン含有量が６０重量以上の共重合体と低分子材
料とを混合することによって得られ、上記共重合体より
なる三次元連続網状骨格間に上記低分子量材料が保持さ
れた高分子網状構造体と、（Ｂ）エチレン−プロピレン
系ゴムとを混合してなることを特徴とするエチレン−プ
ロピレン系ゴム組成物。 【効果】 本発明のエチレン−プロピレン系ゴム組成物
は、低分子量材料を多量に配合できると共に、かつ低分
子量材料の保持性が良好であるため、弾性率を極めて低
い範囲までコントロールすることができ、低弾性率を利
用した各種分野に応用が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低分子材料を均一にか
つ保持性よく含有する低弾性のエチレン−プロピレン系
ゴム組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）やＥＰＲに第
三成分を配合したエチレン−プロピレン−ジエンゴム
（ＥＰＤＭ）は、車両用、建材関係、電線、ケーブル等
の用途に広く用いられている。

【０００３】ところで、従来のＥＰＲやＥＰＤＭは、弾
性率を下げ、衝撃吸収能を向上させる目的で低分子材料
を多量に混合することが行われる場合があるが、低分子
材料を多量に混合したエチレン−プロピレンゴム組成物
は、低分子材料を均一に分散させることが困難である
上、低分子材料の保持性が弱いため低分子材料がブリー
ドし易く、このため目的とする低弾性率のものを得るこ
とはできなかった。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、低分子材料が均一に分散し、かつ低分子材料を良好
に保持して低分子材料のブリードが可及的に少ないエチ
レン−プロピレン系ゴム組成物を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、エチレ
ンとプロピレンとを主成分とするエチレン含有量が６０
重量以上の共重合体と低分子材料とを混合して該共重合
体で形成された三次元連続網状骨格間に該低分子材料が
保持された高分子網状構造体を得、次いでこの高分子網
状構造体とエチレン−プロピレンゴムとを混合すること
により、得られたエチレン−プロピレン系ゴム組成物
は、例えば低分子材料が組成物全体の５０重量％程度と
高配合されていても、低分子材料が均一に組成物中に分
散し、しかもほとんどブリードせず、このため極めて低
弾性率であることを見い出し、本発明をなすに至ったも
のである。

【０００６】従って、本発明は、（Ａ）エチレンとプロ
ピレンとを主成分とするエチレン含有量が６０重量以上
の共重合体と低分子材料とを混合することによって得ら
れ、上記共重合体よりなる三次元連続網状骨格間に上記
低分子量材料が保持された高分子網状構造体と、（Ｂ）
エチレン−プロピレン系ゴムとを混合してなることを特
徴とするエチレン−プロピレン系ゴム組成物を提供す
る。

【０００７】以下、本発明について更に詳しく説明する
と、本発明のエチレン−プロピレン系ゴム組成物は、上
述したように（Ａ）高分子網状構造体と、（Ｂ）エチレ
ン−プロピレン系ゴムとを混合してなるものである。

【０００８】この高分子網状構造体は、（イ）エチレン
とプロピレンとを主成分とする共重合体と（ロ）低分子
材料とを（イ）成分の共重合体の含有量が好ましくは３
０重量％以下の割合となるように混合して得ることがで
きる。

【０００９】かかる共重合体は、エチレンとプロピレン
とを主成分とするエチレン・プロピレン系ゴム（ＥＰ
Ｒ）であり、エチレン含有量が６０重量％以上である必
要がある。エチレン含有量が６０重量％未満では高分子
網状構造体の物性に劣る。好ましくは６５重量％以上、
更に好ましくは７０重量％以上であるが、その上限は９
５重量％、特に９０重量％であることが好ましい。ま
た、三次元連続網状骨格は、結晶構造、凝集構造等の硬
質ブロック部分と、アモルファス構造などの軟質ブロッ
ク部分とを一緒に持ち合わせていることが好ましく、こ
のためＥＰＲの結晶化度は３％以上、好ましくは５％以
上、最も好ましくは８％以上であることが好ましいが、
その上限は６０％、特に５０％であることが好ましい。
更に、エチレンのブロック性を表すポリエチレン部の融
点（Ｔｍ）は、示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）で２５℃
以上、好ましくは３０℃以上、更に好ましくは３５℃以
上とすることが望ましい。なお、共重合体の数平均分子
量は、２００００以上、好ましくは３００００以上、更
に好ましくは４００００以上とすることがよい。

【００１０】上記共重合体は、必要によりエチレンとプ
ロピレン以外の共重合成分を含んでいても良い。この共
重合成分としては、例えば１，５−ヘキサジエン、１，
４−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、エチリデン
・ノルボルネン等が挙げられ、エチレン、プロピレンに
これら第三成分を配合して、ＥＰＤＭとしてもよい。こ
の場合、第三成分の含有量は共重合体全体の１〜１５重
量％、好ましくは３〜１０重量％とすることが望まし
い。

【００１１】更に、本発明にかかる三次元連続網状骨格
は、上記ＥＰＲ、ＥＰＤＭを例えば水酸基などの親水基
や、ニトロ基等の親油基をつけて変性し、その特性を変
えることも用途によっては有効である。

【００１２】このような共重合体から構成される三次元
連続網状骨格は、図１に示すようなミクロ構造を有す
る。なお、図１において、１は上記共重合体からなる三
次元連続網状骨格、２は内部連通空間であり、この内部
連通空間２内に後述する低分子材料が保持される。ここ
で、図１において、骨格１の平均径ｄは８μｍ以下、好
ましくは０．５〜５μｍの範囲、またセルの平均径Ｄは
８０μｍ以下、好ましくは１〜５０μｍの範囲であるも
のが望ましい。更に、空孔率は４０％以上、好ましくは
５０〜９５％の範囲であることが望ましい。

【００１３】一方、上記内部連通空間内に保持される低
分子材料としては、固体でも液体でもよく、用途に応じ
て種々のものが使用可能である。低分子材料が有機材料
であれば、その数平均分子量は２００００未満であり、
好ましくは１００００以下、更に５０００以下であるも
のがよい。低分子材料としては特に制限はないが、次の
ものを例示することができる。 軟化剤：鉱物油系、植物油系、合成系などの各種ゴム
用、或いは樹脂用軟化剤。鉱物油系としては、アロマテ
ィック系、ナフテン系、パラフィン系等のプロセス油な
どが挙げられる。植物油としては、ひまし油、綿実油、
あまに油、菜種油、大豆油、パーム油、やし油、落花生
油、木ろう、パインオイル、オリーブ油など。 可塑剤：フタル酸エステル、フタル酸混基エステル、
脂肪族二塩基酸エステル、グリコールエステル、脂肪酸
エステル、リン酸エステル、ステアリン酸エステル等の
各種エステル系可塑剤、エポキシ系可塑剤、その他プラ
スチック用可塑剤、又はフタレート系、アジペート系、
セバケート系、フォスフェート系、ポリエーテル系、ポ
リエステル系などのＮＢＲ用可塑剤。 粘着付与剤：クマロン樹脂、クマロン−インデン樹
脂、フェノールテルピン樹脂、石油系炭化水素、ロジン
誘導体等の各種粘着付与剤（タッキファイヤー）。 オリゴマー：クラウンエーテル、含フッ素オリゴマ
ー、ポリブテン、キシレン樹脂、塩化ゴム、ポリエチレ
ンワックス、石油樹脂、ロジンエステルゴム、ポリアル
キレングリコールジアクリレート、液状ゴム（ポリブタ
ジエン、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエン−アク
リロニトリルゴム、ポリクロロプレン等）、シリコーン
系オリゴマー、ポリ−α−オレフィン等の各種オリゴマ
ー。 滑剤：パラフィン、ワックス等の炭化水素系滑剤、高
級脂肪酸、オキシ脂肪酸等の脂肪酸系滑剤、脂肪酸アミ
ド、アルキレンビス脂肪酸アミド等の脂肪酸アミド系滑
剤、脂肪酸低級アルコールエステル、脂肪酸多価アルコ
ールエステル、脂肪アルコール、多価アルコール、ポリ
グリコール、ポリグリセロール等のアルコール系滑剤、
金属石鹸、混合系滑剤等の各種滑剤。

【００１４】その他、ラテックス、エマルジョン、液
晶、歴青組成物、粘土、天然のデンプン、糖、更に無機
系のシリコンオイル、フォスファゼン等も使用すること
ができる。更に、牛油、豚油、馬油等の動物油、鳥油、
魚油、蜂蜜、果汁、チョコレート、ヨーグルトなどの乳
製品、炭化水素系、ハロゲン化炭化水素系、アルコール
系、フェノール系、エーテル系、アセタール系、ケトン
系脂肪酸系、エステル系、窒素化合物系、硫黄化合物系
等の有機溶剤、あるいは種々の薬効成分、土壌改良剤、
肥料類、石油類、水、水溶液なども用いることができ
る。

【００１５】本発明の高分子網状構造体は、上述したよ
うにエチレン−プロピレン系共重合体で構成された三次
元連続網状骨格間（内部連通空間内）に低分子材料が保
持されているものであるが、この場合、できる限り少量
の共重合体によって三次元連続網状骨格を形成すること
が望ましい。

【００１６】ここで、三次元連続網状骨格を構成する共
重合体の量をＡ、低分子材料の量をＢとしたとき、共重
合体の重量分率［｛Ａ／（Ａ＋Ｂ）×１００｝］が、３
０％以下、好ましくは７〜２５％以下であることが望ま
しい。

【００１７】本発明の高分子網状構造体は、上述した所
定量のエチレン−プロピレン系共重合体と低分子材料及
び必要に応じてその他の成分を、該共重合体が三次元連
続網状骨格構造を形成しうる混合条件にて混合すること
により得ることができる。

【００１８】具体的には、高剪断型混合機などの高速撹
拌機を用い、撹拌速度を３００ｒｐｍ以上、好ましくは
５００ｒｐｍ以上、更に好ましくは１０００ｒｐｍ以上
として混合することが推奨される。高速に撹拌しない場
合、例えばロールやローター型ミキサー、シリンダー型
ミキサーを用い、低速度で混合した場合では、目的とす
るエチレン−プロピレン系共重合体の均一な三次元連続
網状骨格構造を得ることは困難である。また、混合温度
は１００〜２５０℃、好ましくは１５０〜２００℃の範
囲が望ましく、混合時間は１〜１２０分、好ましくは２
〜９０分程度がよい。

【００１９】なお、上述した混合を行った後、硫黄や有
機過酸化物等の加硫剤を混合するか、あるいは電子線照
射するなどの方法で架橋を行うことができる。

【００２０】このようにして得られる高分子網状構造体
は、網目の詰まったエチレン−プロピレン系共重合体の
三次元連続網状骨格間（内部連通空間内）に上述した低
分子材料が保持された構造を有するものである。

【００２１】本発明のエチレン−プロピレンゴム系組成
物の一方の成分であるエチレン−プロピレン系ゴムとし
ては、上記したものと同様のＥＰＲ、更にＥＰＤＭを用
いることができる。即ち、エチレン含有量、結晶化度、
Ｔｍ、数平均分子量が上記と同様であるものを用いるこ
とが好ましい。

【００２２】上述した（Ａ）成分の高分子網状構造体と
（Ｂ）成分のエチレン−プロピレン系ゴムの混合比は、
（Ａ）／（Ｂ）の重量比が０．３〜８、好ましくは０．
３５〜６、更に好ましくは０．４〜４の範囲とすること
がよく、これにより広い範囲で弾性率をコントロールす
ることができる。（Ａ）成分の高分子網状構造体の比率
が高すぎると、得られるゴム組成物のゴムとしての機能
が損なわれる場合があり、一方、低すぎると目的とする
低弾性率のゴム組成物が得られない場合がある。

【００２３】（Ａ）成分と（Ｂ）成分の混合方法は、特
に制限されず、例えば一般のロール、ニーダー、ミキサ
ー、バンバリーミキサー等で容易にブレンドすることが
できる。この場合、混合の温度は、３０〜１２０℃、好
ましくは４０〜１００℃の範囲、混合時間は１〜４０
分、好ましくは２〜３０分の条件を採用することができ
る。

【００２４】また、本発明のエチレン−プロピレン系ゴ
ム組成物には、（Ａ）成分と（Ｂ）成分以外に、混合の
際に、上記エチレン−プロピレン共重合体と低分子材料
以外に、必要に応じて更に、次のような充填剤を配合し
てもよい。即ち、クレー、珪藻土、カーボンブラック、
シリカ、タルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸
マグネシウム、金属酸化物、マイカ、グラファイト、水
酸化アルミニウム等の鱗片状無機充填剤、各種の金属
粉、木片、ガラス粉、セラミック粉、粒状乃至粉末ポリ
マー等の粒状乃至粉末状固体充填剤、その他各種の天然
又は人工の短繊維、長繊維（例えば、わら、毛、ガラス
ファイバー、金属ファイバー、その他各種のポリマーフ
ァイバー等）などを配合することができる。

【００２５】本発明のエチレン−プロピレン系ゴム組成
物は、多量の液体のような低分子材料を保持することが
可能であるため弾性率を極めて低い範囲までコントロー
ルすることができる。このため本組成物は幅広い産業分
野、特に家電、スポーツ用品、産業機器、精密機器、輸
送機器、建築、土木、医療、レジャー等の分野における
商品の提供が可能である。例えば、防振・制振・緩衝材
として、シール材、パッキング、ガスケット、グロメッ
ト等の固定部材、マウント、ホルダー、インシュレータ
ー等の支持部材、ストッパー、クッション、バンパー等
の緩衝部材が挙げられる。更に、衝撃吸収材としてグラ
ブ、ミット、ゴルフクラブ、テニスラケット等のスポー
ツ用品、靴中底用、各種玩具、オーディオ機器、電子・
電気機器、あるいはベッド、椅子、特に長時間同じ姿勢
を続ける医療用ベッド、理容用・美容用ベッド、観劇用
椅子、さらには振動を受ける車両用材料として好適に用
いられる。

【００２６】また、義足、義手、ロボット、心電図測定
用電極材、低周波治療器用電極材などの医療機器にも用
いることができる。更に、超低硬度ゴムとしてＯＡ機器
用、免震ゴム、防振ゴム、さらにはレース用タイヤなど
にも用いることができる。その他、低硬度プラスチック
として各種の成形材料にも用いることができる。更に、
低分子材料の外部への放出のコントロールが可能である
ため、芳香剤、医療用剤、機能材などの放出性を利用し
た各種徐放性材料にも用いられる。特に、紙（紙以外の
薄葉体状物を含む）送りゴムロール、例えば複写機、プ
リンター等のＯＡ機器や現金自動取引装置（ＡＴＭ）、
両替機、計数機、自動販売機、キャッシュディスペンサ
ー（ＣＤ）等の各種送りロールに適している。

【００２７】

【発明の効果】本発明のエチレン−プロピレン系ゴム組
成物は、低分子量材料を多量に配合できると共に、かつ
低分子量材料の保持性が良好であるため、弾性率を極め
て低い範囲までコントロールすることができ、低弾性率
を利用した各種分野に応用が可能である。

【００２８】

【実施例】以下、実施例と比較例を示して本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるもの
ではない。

【００２９】［実施例１〜３、比較例］表１に示した組
成、配合で高分子網状構造体を作成し（比較例は低分子
量材料のみ）、これと同表に示すＥＰＤＭを同表に示す
混合比で混合して、エチレン−プロピレン系ゴム組成物
を得た。

【００３０】

【表１】

【００３１】実施例で得られたエチレン−プロピレンゴ
ム組成物は、加工性が良好であると共に、滲みだしが非
常に少ない加硫ゴムであった。

【００３２】これに対して、比較例で得られたエチレン
−プロピレンゴム組成物は、加工性が不良であると共
に、滲みだしが非常に大きいものであった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の網状構造体のセル構造を示す概略図で
ある。

【符号の説明】

１ 三次元連続網状構造 ２ 内部連通空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若菜 裕一郎 東京都小平市小川東町３−５−５−763 (72)発明者 深堀 美英 東京都八王子市散田町２−９−７

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）エチレンとプロピレンとを主成分
   とするエチレン含有量が６０重量以上の共重合体と低分
   子材料とを混合することによって得られ、上記共重合体
   よりなる三次元連続網状骨格間に上記低分子量材料が保
   持された高分子網状構造体と、（Ｂ）エチレン−プロピ
   レン系ゴムとを混合してなることを特徴とするエチレン
   −プロピレン系ゴム組成物。
2. 【請求項２】 （Ａ）成分と（Ｂ）成分との重量比
   （Ａ）／（Ｂ）が、０．４〜４である請求項１記載のエ
   チレン−プロピレン系ゴム組成物。