WO2020095960A1 - クロロプレンゴム組成物及び加硫成形体 - Google Patents
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Abstract
クロロプレン系ゴム100質量部と、下記一般式(1)で表される硫黄系化合物0.5~5.0質量部と、下記一般式(2)で表されるキサントゲンジスルフィド化合物0質量部を超えて2.0質量部以下と、を含有する、クロロプレンゴム組成物。 [式(1)中、R1は、水素原子、水酸基又は炭素数1~8のアルキル基を表し、R2及びR3は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を表す。] [式(2)中、R4及びR5は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を表す。]
Description
本発明は、クロロプレン系ゴム、特定の硫黄系化合物及び特定のキサントゲンジスルフィド化合物を含有するクロロプレンゴム組成物、並びに、このクロロプレンゴム組成物の加硫成形体に関する。
クロロプレンゴム組成物は、機械特性、難燃性等に優れているため工業用ゴム製品の材料として広く用いられており、様々な改良がなされている。例えば、下記特許文献1には加硫速度を向上させたクロロプレンゴムの技術が開示されている。下記特許文献2~4には耐熱性を向上させたクロロプレンゴムの技術が開示されている。
本発明の一側面は、加硫成形して加硫成形体を得るに際し、加硫成形体の圧縮永久ひずみを維持しつつ加硫速度を向上させることが可能なクロロプレンゴム組成物を提供することを課題とする。本発明の他の一側面は、このクロロプレンゴム組成物を加硫して得ることが可能な加硫成形体を提供することを課題とする。
本発明の一側面は、クロロプレン系ゴム100質量部と、下記一般式(1)で表される硫黄系化合物0.5~5.0質量部と、下記一般式(2)で表されるキサントゲンジスルフィド化合物0質量部を超えて2.0質量部以下と、を含有する、クロロプレンゴム組成物を提供する。
[式中、R1は、水素原子、水酸基又は炭素数1~8のアルキル基を表し、R2及びR3は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を表す。]
[式中、R4及びR5は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を表す。]
本発明の一側面は、上述のクロロプレンゴム組成物の加硫成形体を提供する。
本発明の一側面によれば、加硫成形して加硫成形体を得るに際し、加硫成形体の圧縮永久ひずみを維持しつつ加硫速度を向上させることが可能なクロロプレンゴム組成物を提供することができる。このクロロプレンゴム組成物を加硫成形することにより得られる加硫成形体は、自動車用ゴム部材(シール材等)、ホース(ホース材)、ゴム型物、ガスケットなどの加硫成形体として好適に使用することができる。本発明の他の一側面によれば、このクロロプレンゴム組成物を加硫して得ることが可能な加硫成形体を提供することができる。
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
本明細書において、「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。本明細書に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階の数値範囲の上限値又は下限値と任意に組み合わせることができる。本明細書に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。本明細書に例示する材料は、特に断らない限り、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
<クロロプレンゴム組成物>
本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物は、クロロプレン系ゴム100質量部と、後述する特定の硫黄系化合物0.5~5.0質量部と、後述する特定のキサントゲンジスルフィド化合物0質量部を超えて2.0質量部以下と、を含有する。本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物によれば、クロロプレンゴム組成物を加硫成形して加硫成形体を得るに際し、加硫成形体の圧縮永久ひずみを維持(圧縮永久ひずみを低く維持)しつつ加硫速度を向上させる(速める)ことができる。また、本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物によれば、成形可能時間を適切に設計することにより優れた成形性を得ることができる。すなわち、本実施形態によれば、加硫速度及び成形性を向上させたクロロプレンゴム組成物、及び、当該クロロプレンゴム組成物を加硫して得られる圧縮永久ひずみが少ない加硫成形体を提供することができる。本実施形態に係る加硫物は、本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物の加硫物であり、本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物を加硫することにより得ることができる。
本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物は、クロロプレン系ゴム100質量部と、後述する特定の硫黄系化合物0.5~5.0質量部と、後述する特定のキサントゲンジスルフィド化合物0質量部を超えて2.0質量部以下と、を含有する。本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物によれば、クロロプレンゴム組成物を加硫成形して加硫成形体を得るに際し、加硫成形体の圧縮永久ひずみを維持(圧縮永久ひずみを低く維持)しつつ加硫速度を向上させる(速める)ことができる。また、本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物によれば、成形可能時間を適切に設計することにより優れた成形性を得ることができる。すなわち、本実施形態によれば、加硫速度及び成形性を向上させたクロロプレンゴム組成物、及び、当該クロロプレンゴム組成物を加硫して得られる圧縮永久ひずみが少ない加硫成形体を提供することができる。本実施形態に係る加硫物は、本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物の加硫物であり、本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物を加硫することにより得ることができる。
(1)クロロプレン系ゴム
クロロプレン系ゴムは、クロロプレン(2-クロロ-1,3-ブタジエン)由来の構造単位を有するクロロプレン重合体(例えばクロロプレンラテックス)である。クロロプレン重合体は、クロロプレンの単独重合体、クロロプレンの共重合体(クロロプレンと共重合可能な単量体と、クロロプレンと、の共重合体)、及び、これら重合体の混合物である。
クロロプレン系ゴムは、クロロプレン(2-クロロ-1,3-ブタジエン)由来の構造単位を有するクロロプレン重合体(例えばクロロプレンラテックス)である。クロロプレン重合体は、クロロプレンの単独重合体、クロロプレンの共重合体(クロロプレンと共重合可能な単量体と、クロロプレンと、の共重合体)、及び、これら重合体の混合物である。
クロロプレンと共重合可能な単量体としては、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2-エチルヘキシル等のアクリル酸のエステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸2-エチルヘキシル等のメタクリル酸のエステル類;2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等のヒドロキシ(メタ)アクリレート類;2,3-ジクロロ-1,3-ブタジエン;1-クロロ-1,3-ブタジエン;ブタジエン;イソプレン;エチレン;スチレン;アクリロニトリルなどが挙げられる。クロロプレンと共重合可能な単量体は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。クロロプレンと共重合可能な単量体は、例えば、クロロプレンを含む3種以上の単量体を共重合して得られる重合体であってもよい。また、重合体のポリマー構造も、特に限定されるものではない。
クロロプレン系ゴムは、加硫成形体の圧縮永久ひずみを低く維持しやすい観点、加硫速度を向上させやすい観点、及び、優れた成形性を得やすい観点から、クロロプレンの単独重合体、及び、クロロプレンの共重合体から選ばれる少なくとも1種を含み、クロロプレンの共重合体が、クロロプレンと、2,3-ジクロロ-1,3-ブタジエン及びアクリロニトリルから選ばれる少なくとも1種の単量体との共重合体を含む態様が好ましい。すなわち、クロロプレン系ゴムは、2-クロロ-1,3-ブタジエンの単独重合体、又は、2-クロロ-1,3-ブタジエンと、2,3-ジクロロ-1,3-ブタジエン及びアクリロニトリルから選ばれる少なくとも1種の単量体との共重合体であることが好ましい。
クロロプレン系ゴムとして、クロロプレンと共重合可能な単量体と、クロロプレンと、の共重合体を用いる場合、クロロプレン由来の構造単位の含有量(共重合量)は、加硫成形体の圧縮永久ひずみを低く維持しやすい観点、加硫速度を向上させやすい観点、及び、優れた成形性を得やすい観点から、クロロプレン系ゴム100質量部に対して下記の範囲が好ましい。クロロプレン由来の構造単位の含有量は、好ましくは50質量部以上、より好ましくは70質量部以上であり、更に好ましくは80質量部以上であり、特に好ましくは90質量部以上であり、極めて好ましくは95質量部以上であり、非常に好ましくは97質量部以上であり、より一層好ましくは98質量部以上である。クロロプレン由来の構造単位の含有量は、100質量部未満であり、好ましくは99.5質量部以下であり、より好ましくは99.2質量部以下であり、更に好ましくは99質量部以下である。これらの観点から、クロロプレン由来の構造単位の含有量は、好ましくは50質量部以上100質量部未満である。
クロロプレン系ゴムとして、クロロプレンと共重合可能な単量体と、クロロプレンと、の共重合体を用いる場合、クロロプレンと共重合可能な単量体由来の構造単位の含有量(共重合量)は、得られるクロロプレンゴム組成物の特性を損なわずに、これらの単量体を共重合させたことによる効果を発現しやすい観点から、クロロプレン由来の構造単位100質量部、又は、クロロプレン系ゴム100質量部に対して下記の範囲が好ましい。構造単位の含有量は、好ましくは50質量部以下、より好ましくは30質量部以下であり、更に好ましくは20質量部以下であり、特に好ましくは10質量部以下であり、極めて好ましくは5質量部以下であり、非常に好ましくは3質量部以下であり、より一層好ましくは2質量部以下である。構造単位の含有量は、0質量部を超え、好ましくは0.5質量部以上であり、より好ましくは0.8質量部以上であり、更に好ましくは1質量部以上である。これらの観点から、構造単位の含有量は、好ましくは0質量部を超え50質量部以下である。
クロロプレン系ゴムの製造方法は、クロロプレンを含む原料単量体を重合させる重合工程を備える。クロロプレン系ゴムは、例えば、乳化分散剤として用いて、重合反応の触媒、触媒活性化剤、重合開始剤、連鎖移動剤等の存在下で、クロロプレンを含む原料単量体(例えば、クロロプレンを主成分とする原料単量体)を乳化重合することにより得ることができる。
乳化分散剤としては、炭素数が6~22の飽和又は不飽和の脂肪酸のアルカリ金属塩、ロジン酸又は不均化ロジン酸のアルカリ金属塩(例えばロジン酸カリウム)、β-ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物のアルカリ金属塩(例えばナトリウム塩)等が挙げられる。
重合反応の触媒としては、硫酸カリウム等の無機過酸化物;ケトンパーオキサイド類、パーオキシケタール類、ハイドロパーオキサイド類、ジアルキルパーオキサイド類、ジアシルパーオキサイド類等の有機過酸化物などが挙げられる。
触媒活性化剤としては、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、酸化鉄(II)、アントラキノン、β-スルフォン酸ナトリウム、フォルムアミジンスルフォン酸、L-アスコルビン酸等が挙げられる。
重合開始剤としては、特に制限はなく、クロロプレン単量体(クロロプレンである単量体)の乳化重合に一般に用いられる公知の重合開始剤を用いることができる。重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過酸化水素、t-ブチルハイドロパーオキサイド等が挙げられる。
連鎖移動剤も、特に限定されるものではなく、通常のクロロプレンの乳化重合に使用されるものを使用することができる。連鎖移動剤としては、n-ドデシルメルカプタン、t-ドデシルメルカプタン、n-オクチルメルカプタン等の長鎖アルキルメルカプタン類;ジイソプロピルキサントゲンジスルフィド、ジエチルキサントゲンジスルフィド等のキサントゲン化合物;ヨードホルム;ベンジル1-ピロールジチオカルバメート(別名ベンジル1-ピロールカルボジチオエート)、ベンジルフェニルカルボジチオエート、1-ベンジル-N,N-ジメチル-4-アミノジチオベンゾエート、1-ベンジル-4-メトキシジチオベンゾエート、1-フェニルエチルイミダゾールジチオカルバメート(別名1-フェニルエチルイミダゾールカルボジチオエート)、ベンジル-1-(2-ピロリジノン)ジチオカルバメート(別名ベンジル-1-(2-ピロリジノン)カルボジチオエート)、ベンジルフタルイミジルジチオカルバメート(別名ベンジルフタルイミジルカルボジチオエート)、2-シアノプロプ-2-イル-1-ピロールジチオカルバメート(別名2-シアノプロプ-2-イル-1-ピロールカルボジチオエート)、2-シアノブト-2-イル-1-ピロールジチオカルバメート(別名2-シアノブト-2-イル-1-ピロールカルボジチオエート)、ベンジル-1-イミダゾールジチオカルバメート(別名ベンジル-1-イミダゾールカルボジチオエート)、2-シアノプロプ-2-イル-N,N-ジメチルジチオカルバメート、ベンジル-N,N-ジエチルジチオカルバメート、シアノメチル-1-(2-ピロリドン)ジチオカルバメート、2-(エトキシカルボニルベンジル)プロプ-2-イル-N,N-ジエチルジチオカルバメート、1-フェニルエチルジチオベンゾエート、2-フェニルプロプ-2-イルジチオベンゾエート、1-酢酸-1-イル-エチルジチオベンゾエート、1-(4-メトキシフェニル)エチルジチオベンゾエート、ベンジルジチオアセテート、エトキシカルボニルメチルジチオアセタート、2-(エトキシカルボニル)プロプ-2-イルジチオベンゾエート、2-シアノプロプ-2-イルジチオベンゾエート、t-ブチルジチオベンゾエート、2,4,4-トリメチルペンタ-2-イルジチオベンゾエート、2-(4-クロロフェニル)-プロプ-2-イルジチオベンゾエート、3-ビニルベンジルジチオベンゾエート、4-ビニルベンジルジチオベンゾエート、ベンジルジエトキシホスフィニルジチオフォルマート、t-ブチルトリチオペルベンゾエート、2-フェニルプロプ-2-イル-4-クロロジチオベンゾエート、ナフタレン-1-カルボン酸-1-メチル-1-フェニル-エチルエステル、4-シアノ-4-メチル-4-チオベンジルスルファニル酪酸、ジベンジルテトラチオテレフタラート、カルボキシメチルジチオベンゾエート、ジチオベンゾエート末端基を持つポリ(酸化エチレン)、4-シアノ-4-メチル-4-チオベンジルスルファニル酪酸末端基を持つポリ(酸化エチレン)、2-[(2-フェニルエタンチオイル)スルファニル]プロパン酸、2-[(2-フェニルエタンチオイル)スルファニル]コハク酸、3,5-ジメチル-1H-ピラゾール-1-カルボジチオエートカリウム、シアノメチル-3,5-ジメチル-1H-ピラゾール-1-カルボジチオエート、シアノメチルメチル-(フェニル)ジチオカルバメート、ベンジル-4-クロロジチオベンゾエート、フェニルメチル-4-クロロジチオベンゾエート、4-ニトロベンジル-4-クロロジチオベンゾエート、フェニルプロプ-2-イル-4-クロロジチオベンゾエート、1-シアノ-1-メチルエチル-4-クロロジチオベンゾエート、3-クロロ-2-ブテニル-4-クロロジチオベンゾエート、2-クロロ-2-ブテニルジチオベンゾエート、ベンジルジチオアセテート、3-クロロ-2-ブテニル-1H-ピロール-1-ジチオカルボン酸、2-シアノブタン-2-イル-4-クロロ-3,5-ジメチル-1H-ピラゾール-1-カルボジチオエート、シアノメチルメチル(フェニル)カルバモジチオエート、2-シアノ-2-プロピルドデシルトリチオカルボナート、ジベンジルトリチオカルボナート、ブチルベンジルトリチオカルボナート、2-[[(ブチルチオ)チオキソメチル]チオ]プロピオン酸、2-[[(ドデシルチオ)チオキソメチル]チオ]プロピオン酸、2-[[(ブチルチオ)チオキソメチル]チオ]コハク酸、2-[[(ドデシルチオ)チオキソメチル]チオ]コハク酸、2-[[(ドデシルチオ)チオキソメチル]チオ]-2-メチルプロピオン酸、2,2’-[カルボノチオイルビス(チオ)]ビス[2-メチルプロピオン酸]、2-アミノ-1-メチル-2-オキソエチルブチルトリチオカルボナート、ベンジル-2-[(2-ヒドロキシエチル)アミノ]-1-メチル-2-オキソエチルトリチオカルボナート、3-[[[(t-ブチル)チオ]チオキソメチル]チオ]プロピオン酸、シアノメチルドデシルトリチオカルボナート、ジエチルアミノベンジルトリチオカルボナート、ジブチルアミノベンジルトリチオカルボナート等のチオカルボニル化合物などが挙げられる。
クロロプレン系ゴムの重合温度は、特に限定されるものではなく、一般に乳化重合が行われる温度として、好ましくは0~50℃であり、より好ましくは20~50℃である。前述した重合工程で得られるクロロプレン系ゴムの最終重合率は、特に限定するものではないが、30~100%の範囲内で任意に調節することが好ましい。最終転化率を調整するためには、所望する転化率になった時に、重合反応を停止させる重合停止剤を添加して重合を停止させることができる。
重合停止剤は、特に限定されるものではなく、通常用いられている重合停止剤を使用することができる。重合停止剤の具体例としては、フェノチアジン(チオジフェニルアミン)、4-ターシャリーブチルカテコール、2,2-メチレンビス-4-メチル-6-ターシャリーブチルフェノール等が挙げられる。
次に、重合工程により得られた重合液から未反応単量体の除去を行う。その方法は、特に限定されるものではなく、例えば、スチームストリッピング法が挙げられる。その後、pHを調整し、常法の凍結凝固、水洗、熱風乾燥等の工程を経てクロロプレン系ゴムを得ることができる。
(2)硫黄系化合物
本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物は、下記一般式(1)で表される硫黄系化合物(以下、「特定硫黄系化合物」という)を含有する。特定硫黄系化合物は、得られるクロロプレンゴム組成物の加硫を促進させることができる。
[式中、R1は、水素原子、水酸基又は炭素数1~8のアルキル基を表し、R2及びR3は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を表す。R1、R2及びR3のアルキル基の水素原子は、置換基で置換されていてもよい。
本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物は、下記一般式(1)で表される硫黄系化合物(以下、「特定硫黄系化合物」という)を含有する。特定硫黄系化合物は、得られるクロロプレンゴム組成物の加硫を促進させることができる。
特定硫黄系化合物は、加硫成形体の圧縮永久ひずみを低く維持しやすい観点、加硫速度を向上させやすい観点、及び、優れた成形性を得やすい観点から、下記の態様の少なくとも一つを満たすことが好ましい。
R1は、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基が好ましい。
R1のアルキル基の炭素数は、好ましくは1~4であり、より好ましくは1~3であり、更に好ましくは1又は2である。
R2は、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基が好ましく、水素原子又は炭素数1~3のアルキル基がより好ましい。
R3は、水素原子が好ましい。
R1は、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基が好ましい。
R1のアルキル基の炭素数は、好ましくは1~4であり、より好ましくは1~3であり、更に好ましくは1又は2である。
R2は、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基が好ましく、水素原子又は炭素数1~3のアルキル基がより好ましい。
R3は、水素原子が好ましい。
特定硫黄系化合物の具体例としては、4-メチルチアゾリジン-2-チオン、3-メチルチアゾリジン-2-チオン、5-メチルチアゾリジン-2-チオン、3,4-ジメチルチアゾリジン-2-チオン、4,5-ジメチルチアゾリジン-2-チオン、3,5-ジメチルチアゾリジン-2-チオン、3,4,5-トリメチルチアゾリジン-2-チオン、4-エチル-3-チアゾリジン-2-チオン、4-イソプロピル-3-チアゾリジン-2-チオン、4-イソプロピル-3-メチルチアゾリジン-2-チオン、4-ヒドロキシチアゾリジン-2-チオン、5-エチル-3-チアゾリジン-2-チオン、5-イソプロピル-3-チアゾリジン-2-チオン、5-イソプロピル-3-メチルチアゾリジン-2-チオン、5-ヒドロキシチアゾリジン-2-チオン、3-エチルチアゾリジン-2-チオン、3-プロピルチアゾリジン-2-チオン、3-ブチルチアゾリジン-2-チオン、3-フェニルチアゾリジン-2-チオン等が挙げられる。特定硫黄系化合物は、加硫成形体の圧縮永久ひずみを低く維持しやすい観点、加硫速度を向上させやすい観点、及び、優れた成形性を得やすい観点から、4-メチルチアゾリジン-2-チオン、3-メチルチアゾリジン-2-チオン、及び、4-イソプロピル-3-メチルチアゾリジン-2-チオンから選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。特定硫黄系化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
特定硫黄系化合物の含有量は、クロロプレン系ゴム100質量部に対して0.5~5.0質量部である。特定硫黄系化合物の含有量が0.5質量部に満たないと、得られるクロロプレンゴム組成物の加硫を促進させる効果が低く、その加硫速度を向上させることができない。また、熱老化後の切断時伸びが低下すると共に圧縮永久ひずみが悪化してしまう場合がある。特定硫黄系化合物の含有量が5.0質量部を超えてしまうと、得られる加硫成形体の加硫不全が発生して圧縮永久ひずみが悪化してしまう場合がある。また、優れた成形性が得られない場合がある。
特定硫黄系化合物の含有量は、加硫速度が向上しやすい観点から、好ましくは0.75質量部以上であり、より好ましくは1.0質量部以上である。特定硫黄系化合物の含有量は、優れた成形性を得やすい観点、及び、加硫成形体の圧縮永久ひずみを低く維持しやすい観点から、好ましくは4.5質量部以下であり、より好ましくは4.0質量部以下であり、更に好ましくは3.5質量部以下であり、特に好ましくは3.0質量部以下であり、極めて好ましくは2.5質量部以下であり、非常に好ましくは2.0質量部以下であり、より一層好ましくは1.5質量部以下であり、更に好ましくは1.0質量部以下である。これらの観点から、特定硫黄系化合物の含有量は、好ましくは0.75~3.0質量部であり、より好ましくは1.0~2.0質量部である。特定硫黄系化合物の含有量は、加硫速度が更に向上しやすい観点から、好ましくは1.0質量部を超え、より好ましくは1.5質量部以上であり、更に好ましくは2.0質量部以上であり、特に好ましくは2.5質量部以上であり、極めて好ましくは3.0質量部以上であり、非常に好ましくは3.5質量部以上であり、より一層好ましくは4.0質量部以上であり、更に好ましくは4.5質量部以上である。
特定硫黄系化合物の含有量は、加硫成形体の圧縮永久ひずみを低く維持しやすい観点、加硫速度を向上させやすい観点、及び、優れた成形性を得やすい観点から、硫黄系化合物の全量(本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物に含まれる硫黄系化合物の全量)を基準として、好ましくは80質量%以上であり、より好ましくは90質量%以上であり、更に好ましくは95質量%以上であり、特に好ましくは98質量%以上であり、極めて好ましくは99質量%以上である。本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物中の硫黄系化合物が実質的に特定硫黄系化合物からなる(硫黄系化合物の実質的に100質量%が特定硫黄系化合物である)態様であってもよい。
本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物、特定硫黄系化合物以外の他の硫黄系化合物を含有してよい。このような硫黄系化合物としては、例えば、クロロプレンゴムの加硫に一般に用いられる加硫促進剤を用いることができる。加硫促進剤としては、チオウレア系、グアニジン系、チウラム系、チアゾール系等の加硫促進剤;ジメチルアンモニウムハイドロジェンイソフタレート;1,2-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾール誘導体などが挙げられる。チオウレア系の加硫促進剤としては、エチレンチオウレア、ジエチルチオウレア、トリメチルチオウレア、トリエチルチオウレア、N,N’-ジフェニルチオウレア等が挙げられ、トリメチルチオウレア及びエチレンチオウレアから選ばれる少なくとも1種が好ましい。硫黄系化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
硫黄系化合物(本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物に含まれる硫黄系化合物の全量)の含有量は、クロロプレン系ゴム100質量部に対して下記の範囲が好ましい。硫黄系化合物の含有量は、加硫速度が向上しやすい観点から、好ましくは0.5質量部以上であり、より好ましくは0.75質量部以上であり、更に好ましくは1.0質量部以上である。硫黄系化合物の含有量は、優れた成形性を得やすい観点、及び、加硫成形体の圧縮永久ひずみを低く維持しやすい観点から、好ましくは5.0質量部以下であり、より好ましくは4.5質量部以下であり、更に好ましくは4.0質量部以下であり、特に好ましくは3.5質量部以下であり、極めて好ましくは3.0質量部以下であり、非常に好ましくは2.5質量部以下であり、より一層好ましくは2.0質量部以下であり、更に好ましくは1.5質量部以下であり、特に好ましくは1.0質量部以下である。これらの観点から、硫黄系化合物の含有量は、好ましくは0.5~5.0質量部である。硫黄系化合物の含有量は、加硫速度が更に向上しやすい観点から、好ましくは1.0質量部を超え、より好ましくは1.5質量部以上であり、更に好ましくは2.0質量部以上であり、特に好ましくは2.5質量部以上であり、極めて好ましくは3.0質量部以上であり、非常に好ましくは3.5質量部以上であり、より一層好ましくは4.0質量部以上であり、更に好ましくは4.5質量部以上であり、特に好ましくは5.0質量部以上である。
(3)キサントゲンジスルフィド化合物
本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物は、下記一般式(2)で表されるキサントゲンジスルフィド化合物を含有する。キサントゲンジスルフィド化合物は、上述の特定硫黄系化合物との相乗効果により、得られるクロロプレンゴム組成物の加硫を促進させることができる。
[式中、R4及びR5は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を表す。アルキル基の水素原子は、置換基で置換されていてもよい。]
本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物は、下記一般式(2)で表されるキサントゲンジスルフィド化合物を含有する。キサントゲンジスルフィド化合物は、上述の特定硫黄系化合物との相乗効果により、得られるクロロプレンゴム組成物の加硫を促進させることができる。
キサントゲンジスルフィド化合物におけるアルキル基の炭素数は、加硫成形体の圧縮永久ひずみを低く維持しやすい観点、加硫速度を向上させやすい観点、及び、優れた成形性を得やすい観点から、好ましくは1~4であり、より好ましくは2~3である。
キサントゲンジスルフィド化合物の具体例としては、キサントゲンジスルフィド、ジメチルキサントゲンジスルフィド、ジエチルキサントゲンジスルフィド、ジプロピルキサントゲンジスルフィド、ジイソプロピルキサントゲンジスルフィド、ジブチルキサントゲンジスルフィド、ジペンチルキサントゲンジスルフィド、ジヘキシルキサントゲンジスルフィド、ジヘプチルキサントゲンジスルフィド、ジオクチルキサントゲンジスルフィド等が挙げられる。キサントゲンジスルフィド化合物は、加硫成形体の圧縮永久ひずみを低く維持しやすい観点、加硫速度を向上させやすい観点、及び、優れた成形性を得やすい観点から、一般式(2)においてR4及びR5が炭素数1~8のアルキル基であるジアルキルキサントゲンジスルフィド化合物を含むことが好ましく、ジメチルキサントゲンジスルフィド、ジエチルキサントゲンジスルフィド、ジプロピルキサントゲンジスルフィド、ジイソプロピルキサントゲンジスルフィド、ジブチルキサントゲンジスルフィド、ジペンチルキサントゲンジスルフィド、ジヘキシルキサントゲンジスルフィド、ジヘプチルキサントゲンジスルフィド、及び、ジオクチルキサントゲンジスルフィドから選ばれる少なくとも1種を含むことがより好ましい。ジアルキルキサントゲンジスルフィド化合物においてR4及びR5は、互いに同一であってよく、互いに異なっていてもよい。キサントゲンジスルフィド化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
キサントゲンジスルフィド化合物の含有量は、クロロプレン系ゴム100質量部に対して0質量部を超えて2.0質量部以下である。キサントゲンジスルフィド化合物の含有量が0質量部であると、得られるクロロプレンゴム組成物の加硫を促進させる効果が低く、その加硫速度を向上させることができない。また、得られる加硫成形体の加硫不全が発生して圧縮永久ひずみが悪化してしまう場合があると共に、優れた成形性が得られない場合がある。キサントゲンジスルフィド化合物の含有量が2.0質量部を超えてしまうと、得られる加硫成形体の加硫不全が発生して圧縮永久ひずみが悪化してしまう場合があると共に、優れた成形性が得られない場合がある。
キサントゲンジスルフィド化合物の含有量は、加硫成形体の圧縮永久ひずみを低く維持しやすい観点、及び、加硫速度を向上させやすい観点から、好ましくは0.05質量部以上であり、より好ましくは0.08質量部以上であり、更に好ましくは0.1質量部以上であり、特に好ましくは0.2質量部以上であり、極めて好ましくは0.3質量部以上であり、非常に好ましくは0.4質量部以上であり、より一層好ましくは0.5質量部以上である。キサントゲンジスルフィド化合物の含有量は、加硫成形体の圧縮永久ひずみを低く維持しやすい観点から、好ましくは1.75質量部以下であり、より好ましくは1.5質量部以下であり、更に好ましくは1.25質量部以下であり、特に好ましくは1.0質量部以下であり、極めて好ましくは0.75質量部以下であり、非常に好ましくは0.5質量部以下である。これらの観点から、キサントゲンジスルフィド化合物の含有量は、好ましくは0.05~2.0質量部であり、より好ましくは0.1~2.0質量部であり、更に好ましくは0.3~1.0質量部である。キサントゲンジスルフィド化合物の含有量は、加硫速度を更に向上させやすい観点から、好ましくは0.75質量部以上であり、より好ましくは1.0質量部以上であり、更に好ましくは1.25質量部以上であり、特に好ましくは1.5質量部以上である。
(4)その他の化合物
本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物は、充填剤又は補強剤;可塑剤;加硫剤;加硫助剤;加工助剤;老化防止剤等を含有してよい。
本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物は、充填剤又は補強剤;可塑剤;加硫剤;加硫助剤;加工助剤;老化防止剤等を含有してよい。
充填剤又は補強剤としては、カーボンブラック、シリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム等が挙げられる。充填剤及び補強剤のそれぞれとしては、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。充填剤又は補強剤の含有量は、クロロプレン系ゴム100質量部又はクロロプレンゴム組成物100質量部に対して5~100質量部が好ましい。
可塑剤としては、クロロプレン系ゴムと相溶性を有する可塑剤であれば特に制限はなく、植物油(菜種油等)、フタレート系可塑剤、DOS、DOA、エステル系可塑剤、エーテル・エステル系可塑剤、チオエーテル系可塑剤、アロマ系オイル、ナフテン系オイルなどが挙げられる。可塑剤は、クロロプレンゴム組成物に要求される特性に合わせて、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。可塑剤の含有量は、クロロプレン系ゴム100質量部又はクロロプレンゴム組成物100質量部に対して5~50質量部が好ましい。
加硫剤としては、特に制限するものではないが金属酸化物が好ましい。金属酸化物の具体例としては、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化鉛、四酸化三鉛、三酸化鉄、二酸化チタン、酸化カルシウム、ハイドロタルサイト等が挙げられる。加硫剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。加硫剤の含有量は、クロロプレン系ゴム100質量部又はクロロプレンゴム組成物100質量部に対して3~15質量部が好ましい。加硫剤を上述の加硫促進剤と併用することにより更に効果的に加硫を行うこともできる。
本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物は、その加硫速度又は加硫密度を向上させる等の観点から、加硫助剤として、二官能性エステル化合物及び三官能性エステル化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物を含有することができる。
加硫助剤の具体例としては、トリメチロールプロパン、エチレングリコールジメタクリレート、トリアリルイソシアネート、トリアリルシアネート、マレイミド系化合物等が挙げられる。加硫助剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
マレイミド系化合物としては、N-シクロヘキシルマレイミド、N-メチルマレイミド、N-エチルマレイミド、N-イソプロピルマレイミド、N-n-ブチルマレイミド、2-メチル-N-フェニルマレイミド、2,3-ジメチルマレイミド、2-エチルマレイミド、2-n-ブチルマレイミド、N-ベンジルマレイミド、N,N’-1,2-エチルビスマレイミド、N,N’-1,2-ヘキシルビスマレイミド、N-プロピオン酸マレイミド、4,4’-ビスマレイミドジフェニルメタン、6,7-メチレンジオキシ-4-メチル-3-クマル酸マレイミド、ビス(3-エチル-5-メチル-4-マレイミドフェニル)メタン、N-ブロモメチル-2,3-ジクロロマレイミド、N-(3-マレイミドベンゾイルオキシ)コハク酸、N-(3-マレイミドプロピオオキシ)コハク酸、N-(3-マレイミドブチルオキシ)コハク酸、N-(3-マレイミドヘキシルオキシ)コハク酸、N-(4-ジメチルアミノ-3,5-ジニトロフェニル)マレイミド、N,N’-1,2-フェニレンジマレイミド、N,N’-1,3-フェニレンジマレイミド、N,N’-1,4-フェニレンジマレイミド、N-N’-1,3-ナフテンジマレイミド、N,N’-(4-メチル-1,3-フェニレン)ビスマレイミド、N-(1-ピレニル)マレイミド、1,1’-(メチレンジ-4,1-フェニレン)ビスマレイミド、N-[4-(2-ベンズイミダゾリル)フェニル]マレイミド、N-(9-アクリジニル)マレイミド、N-ヒドロキシマレイミド、2,3-ジフェニルマレイミド等が挙げられる。
加硫助剤の含有量は、クロロプレン系ゴム100質量部又はクロロプレンゴム組成物100質量部に対して下記の範囲が好ましい。加硫助剤の含有量は、加硫助剤を添加する効果を充分に得やすい観点から、好ましくは0.2質量部以上であり、より好ましくは0.5質量部以上である。加硫助剤の含有量は、得られる加硫物の硬度が過剰に高くなることを抑制しやすい観点から、好ましくは5質量部以下であり、より好ましくは4質量部以下である。これらの観点から、加硫助剤の含有量は、好ましくは0.2~5質量部であり、より好ましくは0.5~4質量部である。
加工助剤としては、ステアリン酸等の脂肪酸;ポリエチレン等のパラフィン系加工助剤;脂肪酸アミドなどが挙げられる。加工助剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。加工助剤の含有量は、クロロプレン系ゴム100質量部又はクロロプレンゴム組成物100質量部に対して0.5~5質量部が好ましい。
老化防止剤としては、アミン系老化防止剤、イミダゾール系老化防止剤、カルバミン酸金属塩、フェノール系老化防止剤、ワックス、耐オゾン老化防止剤(例えばN-フェニル-N’-(1,3-ジメチルブチル)-p-フェニレンジアミン)等が挙げられる。老化防止剤は、耐熱性の改良効果が大きい観点から、アミン系老化防止剤が好ましく、4,4’-ビス(α,α-ジメチルベンジル)ジフェニルアミン、及び、オクチル化ジフェニルアミンから選ばれる少なくとも1種がより好ましく、4,4’-ビス(α,α-ジメチルベンジル)ジフェニルアミンが更に好ましい。老化防止剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物は、クロロプレンゴム組成物の加工安定性を向上させる等の観点から、フェノチアジンを含有することもできる。
フェノチアジンの含有量は、クロロプレン系ゴム100質量部又はクロロプレンゴム組成物100質量部に対して、好ましくは0.1~2質量部であり、より好ましくは0.3~1.5質量部である。これらの範囲でフェノチアジンを用いることにより、得られるクロロプレンゴム組成物の加工安定性を向上させる効果が高い。
本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物は、上述の化合物をその加硫温度以下の温度で混練することで得ることができる。混練装置としては、ミキサー、バンバリーミキサー、ニーダーミキサー、二本ロール等を用いることができる。
<成形体及び加硫成形体>
本実施形態に係る成形体は、本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物の成形体であり、本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物を成形して得ることができる。本実施形態に係る加硫成形体は、本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物の加硫成形体である。本実施形態に係る加硫成形体は、本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物を、所望する各種の形状に成形した後に加硫したり、本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物を加硫した後に各種の形状に成形したりして得ることができる。クロロプレンゴム組成物から加硫成形体を成形する方法は、プレス成形、押出成形、カレンダー成形等の方法を用いることができる。
本実施形態に係る成形体は、本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物の成形体であり、本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物を成形して得ることができる。本実施形態に係る加硫成形体は、本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物の加硫成形体である。本実施形態に係る加硫成形体は、本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物を、所望する各種の形状に成形した後に加硫したり、本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物を加硫した後に各種の形状に成形したりして得ることができる。クロロプレンゴム組成物から加硫成形体を成形する方法は、プレス成形、押出成形、カレンダー成形等の方法を用いることができる。
クロロプレンゴム組成物を加硫する温度は、その組成に合わせて適宜設定すればよく、好ましくは140~220℃であり、より好ましくは150~180℃である。加硫する時間も、クロロプレンゴム組成物の組成又は形状によって適宜設定すればよく、10~60分であってよい。
本実施形態に係る加硫成形体は、本実施形態に係るクロロプレンゴム組成物を加硫成形して得られるものであり、圧縮永久ひずみ、加硫速度及び成形性を向上させたものである。
以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。なお、以下に説明する実施例は、本発明の代表的な実施例の一例を示したものであり、これにより本発明の範囲が狭く解釈されることはない。
<クロロプレン-アクリロニトリル共重合ゴムの製造>
加熱冷却ジャケット及び攪拌機を備えた内容積3リットルの重合缶に、クロロプレン単量体24質量部、アクリロニトリル単量体24質量部、ジエチルキサントゲンジスルフィド0.5質量部、純水200質量部、ロジン酸カリウム(ハリマ化成株式会社製)5.00質量部、水酸化ナトリウム0.40質量部、及び、β-ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩(花王株式会社製)2.0質量部を添加した。次に、重合開始剤として過硫酸カリウム0.1質量部を添加した後、重合温度40℃にて窒素気流下で乳化重合を行った。クロロプレン単量体の分添は、重合開始20秒後から開始し、重合開始からの10秒間の冷媒の熱量変化を元に分添流量を電磁弁で調整し、以降10秒毎に流量を再調節することで連続的に行った。クロロプレン単量体及びアクリロニトリル単量体の合計量に対する重合率が50%となった時点で、重合停止剤であるフェノチアジンを加えて重合を停止させた。その後、減圧下で反応溶液中の未反応単量体を除去することでクロロプレン-アクリロニトリル共重合体ラテックスを得た。
加熱冷却ジャケット及び攪拌機を備えた内容積3リットルの重合缶に、クロロプレン単量体24質量部、アクリロニトリル単量体24質量部、ジエチルキサントゲンジスルフィド0.5質量部、純水200質量部、ロジン酸カリウム(ハリマ化成株式会社製)5.00質量部、水酸化ナトリウム0.40質量部、及び、β-ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩(花王株式会社製)2.0質量部を添加した。次に、重合開始剤として過硫酸カリウム0.1質量部を添加した後、重合温度40℃にて窒素気流下で乳化重合を行った。クロロプレン単量体の分添は、重合開始20秒後から開始し、重合開始からの10秒間の冷媒の熱量変化を元に分添流量を電磁弁で調整し、以降10秒毎に流量を再調節することで連続的に行った。クロロプレン単量体及びアクリロニトリル単量体の合計量に対する重合率が50%となった時点で、重合停止剤であるフェノチアジンを加えて重合を停止させた。その後、減圧下で反応溶液中の未反応単量体を除去することでクロロプレン-アクリロニトリル共重合体ラテックスを得た。
クロロプレン-アクリロニトリル共重合体ラテックスの重合率は、クロロプレン-アクリロニトリル共重合体ラテックスを風乾した乾燥質量から算出した。具体的には、下記式(I)より計算した。式中、固形分濃度とは、サンプリングしたクロロプレン-アクリロニトリル共重合体ラテックス2gを130℃で加熱して、溶媒(水)、揮発性薬品、原料等の揮発成分を除いた固形分の濃度[質量%]である。総仕込み量とは、重合開始から、ある時刻までに重合缶に仕込んだ原料、試薬及び溶媒(水)の総量である。蒸発残分とは、重合開始から、ある時刻までに仕込んだ薬品及び原料のうち、130℃の条件下で揮発せずにポリマーと共に固形分として残留する薬品の質量である。単量体仕込み量は、重合缶に初期に仕込んだ単量体、及び、重合開始から、ある時刻までに分添した単量体の量の合計である。なお、ここでいう「単量体」とはクロロプレン単量体とアクリロニトリル単量体の合計量である。
重合率[%]={(総仕込み量[g]×固形分濃度[質量%]/100)-(蒸発残分[g])}/単量体仕込み量[g]×100 ・・・(I)
重合率[%]={(総仕込み量[g]×固形分濃度[質量%]/100)-(蒸発残分[g])}/単量体仕込み量[g]×100 ・・・(I)
上述のクロロプレン-アクリロニトリル共重合体ラテックスをpH7.0に調整し、-20℃に冷やした金属板上で凍結凝固させることで乳化破壊することによりシートを得た。このシートを水洗した後、130℃で15分間乾燥させることにより固形状のクロロプレン-アクリロニトリル共重合ゴムを得た。
クロロプレン-アクリロニトリル共重合ゴムの数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)は、クロロプレン-アクリロニトリル共重合ゴムをTHFでサンプル調整濃度0.1質量%の溶液とした後、高速GPC装置(TOSOH HLC-8320GPC:東ソー株式会社製)により測定した(標準ポリスチレン換算)。その際、プレカラムとしてTSKガードカラムHHR-Hを使用し、分析カラムとしてHSKgelGMHHR-H3本を使用し、サンプルポンプ圧8.0~9.5MPa、流量1ml/min、40℃で流出させ、示差屈折計で検出した。
流出時間と分子量は、以下に挙げる分子量既知の標準ポリスチレンサンプル計9点を測定して作成した校正曲線を用いて得た。
Mw=8.42×106、1.09×106、7.06×105、4.27×105、1.90×105、9.64×104、3.79×104、1.74×104、2.63×103
Mw=8.42×106、1.09×106、7.06×105、4.27×105、1.90×105、9.64×104、3.79×104、1.74×104、2.63×103
クロロプレン-アクリロニトリル共重合ゴムに含まれる不飽和ニトリル単量体由来の構造単位量は、クロロプレン-アクリロニトリル共重合ゴム中の窒素原子の含有量から算出した。具体的には、元素分析装置(スミグラフ220F:株式会社住化分析センター製)を用いて100mgのクロロプレン-アクリロニトリル共重合ゴムの窒素原子の含有量を測定し、アクリロニトリル単量体由来の構造単位を算出した。元素分析の測定は次の条件で行った。電気炉温度として反応炉900℃、還元炉600℃、カラム温度70℃、検出器温度100℃に設定し、燃焼用ガスとして酸素を0.2ml/min、キャリアーガスとしてヘリウムを80ml/minフローした。検量線は、窒素含有量が既知のアスパラギン酸(10.52%)を標準物質に用いて作成した。
クロロプレン-アクリロニトリル共重合ゴムの数平均分子量(Mn)は138×103/mol、重量平均分子量(Mw)は473×103g/mol、分子量分布(Mw/Mn)は3.4であった。また、クロロプレン-アクリロニトリル共重合ゴム中のアクリロニトリル単量体由来の構造単位量は9.9質量%であった。
<クロロプレンゴム組成物の製造>
上述のクロロプレン-アクリロニトリル共重合ゴム又はクロロプレンゴム(デンカ株式会社製、メルカプタン変性クロロプレンゴム、生ゴムムーニー粘度ML1+4(100℃)=60)100質量部と、表1に示す硫黄系化合物と、表1に示すキサントゲンジスルフィド化合物と、ステアリン酸(新日本理化株式会社製、ステアリン酸50S)0.5質量部と、カーボンブラック(東海カーボン株式会社製、シーストSO、FEFカーボン)50質量部と、可塑剤(大八化学工業株式会社製、ジオクチルセバケート)10質量部と、酸化マグネシウム(協和化学工業株式会社製、キョーワマグ(登録商標)150)4質量部と、耐熱老化防止剤(大内新興化学工業株式会社製、ノクラック(登録商標)CD、4,4’-ビス(α,α-ジメチルベンジル)ジフェニルアミン)3質量部と、酸化亜鉛(堺化学工業株式会社製、酸化亜鉛2種)5質量部と、耐オゾン老化防止剤(大内新興化学工業株式会社製、ノクラック(登録商標)6C、N-フェニル-N’-(1,3-ジメチルブチル)-p-フェニレンジアミン)1質量部とを8インチオープンロールにおいて混練することによりクロロプレンゴム組成物を得た。表中、「phr」は「質量部」を意味する。
上述のクロロプレン-アクリロニトリル共重合ゴム又はクロロプレンゴム(デンカ株式会社製、メルカプタン変性クロロプレンゴム、生ゴムムーニー粘度ML1+4(100℃)=60)100質量部と、表1に示す硫黄系化合物と、表1に示すキサントゲンジスルフィド化合物と、ステアリン酸(新日本理化株式会社製、ステアリン酸50S)0.5質量部と、カーボンブラック(東海カーボン株式会社製、シーストSO、FEFカーボン)50質量部と、可塑剤(大八化学工業株式会社製、ジオクチルセバケート)10質量部と、酸化マグネシウム(協和化学工業株式会社製、キョーワマグ(登録商標)150)4質量部と、耐熱老化防止剤(大内新興化学工業株式会社製、ノクラック(登録商標)CD、4,4’-ビス(α,α-ジメチルベンジル)ジフェニルアミン)3質量部と、酸化亜鉛(堺化学工業株式会社製、酸化亜鉛2種)5質量部と、耐オゾン老化防止剤(大内新興化学工業株式会社製、ノクラック(登録商標)6C、N-フェニル-N’-(1,3-ジメチルブチル)-p-フェニレンジアミン)1質量部とを8インチオープンロールにおいて混練することによりクロロプレンゴム組成物を得た。表中、「phr」は「質量部」を意味する。
表1に示す硫黄系化合物及びキサントゲンジスルフィド化合物は以下のとおりである。
硫黄系化合物:3-メチルチアゾリジン-2-チオン、ランクセス社製、レノグランMTT-80
DXD:ジイソプロピルキサントゲンジスルフィド、三新化学工業株式会社製
EXD:ジエチルキサントゲンジスルフィド、大内新興化学工業株式会社製
硫黄系化合物:3-メチルチアゾリジン-2-チオン、ランクセス社製、レノグランMTT-80
DXD:ジイソプロピルキサントゲンジスルフィド、三新化学工業株式会社製
EXD:ジエチルキサントゲンジスルフィド、大内新興化学工業株式会社製
<クロロプレンゴム組成物の評価>
(加硫速度)
上述のクロロプレンゴム組成物について、日本ゴム協会標準規格SRIS3102-1977に準拠して、オシレーションディスクレオメータ(No.292ロータスレオメータ、株式会社東洋精機製作所製)を用いて170℃×30分における加硫時間(T90及びT10)を測定し、加硫速度(T90-T10)を算出した。加硫速度が20分以下の値である場合を合格と評価した。
(加硫速度)
上述のクロロプレンゴム組成物について、日本ゴム協会標準規格SRIS3102-1977に準拠して、オシレーションディスクレオメータ(No.292ロータスレオメータ、株式会社東洋精機製作所製)を用いて170℃×30分における加硫時間(T90及びT10)を測定し、加硫速度(T90-T10)を算出した。加硫速度が20分以下の値である場合を合格と評価した。
(成形性:スコーチタイム)
上述のクロロプレンゴム組成物について、JIS-K 6300-1に準拠して、125℃におけるムーニースコーチ試験を行って「スコーチタイムt5」を測定した。実際の製品使用を考慮して、「スコーチタイムt5」が20分以上40分以下である場合を合格と評価した。「スコーチタイムt5」とは、スコーチタイムを測定した際に、クロロプレンゴム組成物の粘度が最低粘度から5%まで上昇するまでにかかる時間(分)を表す。
上述のクロロプレンゴム組成物について、JIS-K 6300-1に準拠して、125℃におけるムーニースコーチ試験を行って「スコーチタイムt5」を測定した。実際の製品使用を考慮して、「スコーチタイムt5」が20分以上40分以下である場合を合格と評価した。「スコーチタイムt5」とは、スコーチタイムを測定した際に、クロロプレンゴム組成物の粘度が最低粘度から5%まで上昇するまでにかかる時間(分)を表す。
<加硫成形体の製造及び評価>
上述のクロロプレンゴム組成物を170℃×20分の条件でプレス加硫して厚さ2mmのシート状の加硫成形体を作製した。この加硫成形体について、JIS K6262に基づいて、130℃、72時間における圧縮永久ひずみの評価を行った。圧縮永久ひずみが54%以下の値である場合を合格であると評価した。評価結果を表1に示す。
上述のクロロプレンゴム組成物を170℃×20分の条件でプレス加硫して厚さ2mmのシート状の加硫成形体を作製した。この加硫成形体について、JIS K6262に基づいて、130℃、72時間における圧縮永久ひずみの評価を行った。圧縮永久ひずみが54%以下の値である場合を合格であると評価した。評価結果を表1に示す。
表1に示した結果から、実施例のクロロプレンゴム組成物を用いて加硫成形体を得た際に、圧縮永久ひずみを維持しつつ加硫速度が向上していることがわかった。当該加硫成形体は、これらの性質を有するため、生産性に優れ、自動車用ゴム部材(シール材等)、ホース(ホース材)、ゴム型物、ガスケットなどの成形品として好適に使用できる。表1に示した結果から、実施例のクロロプレンゴム組成物を用いることにより、優れた成形性が得られることもわかった。
Claims (5)
- 前記硫黄系化合物が、4-メチルチアゾリジン-2-チオン、3-メチルチアゾリジン-2-チオン、及び、4-イソプロピル-3-メチルチアゾリジン-2-チオンから選ばれる少なくとも1種を含む、請求項1に記載のクロロプレンゴム組成物。
- 前記キサントゲンジスルフィド化合物が、ジメチルキサントゲンジスルフィド、ジエチルキサントゲンジスルフィド、ジプロピルキサントゲンジスルフィド、ジイソプロピルキサントゲンジスルフィド、ジブチルキサントゲンジスルフィド、ジペンチルキサントゲンジスルフィド、ジヘキシルキサントゲンジスルフィド、ジヘプチルキサントゲンジスルフィド、及び、ジオクチルキサントゲンジスルフィドから選ばれる少なくとも1種を含む、請求項1又は2に記載のクロロプレンゴム組成物。
- 前記クロロプレン系ゴムが、2-クロロ-1,3-ブタジエンの単独重合体、及び、2-クロロ-1,3-ブタジエンの共重合体から選ばれる少なくとも1種を含み、
前記2-クロロ-1,3-ブタジエンの共重合体が、2-クロロ-1,3-ブタジエンと、2,3-ジクロロ-1,3-ブタジエン及びアクリロニトリルから選ばれる少なくとも1種の単量体との共重合体を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載のクロロプレンゴム組成物。 - 請求項1~4のいずれか一項に記載のクロロプレンゴム組成物の加硫成形体。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001181451A (ja) | 1999-12-27 | 2001-07-03 | Denki Kagaku Kogyo Kk | ハロゲン含有ゴム組成物 |
JP2002060550A (ja) * | 2000-08-16 | 2002-02-26 | Denki Kagaku Kogyo Kk | ハロゲン含有ゴム組成物 |
JP2005060546A (ja) | 2003-08-13 | 2005-03-10 | Daiso Co Ltd | クロロプレン系ゴム組成物およびその加硫物 |
JP2006307156A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-11-09 | Showa Denko Kk | クロロプレン系加硫ゴム用重合体及びその製造方法 |
JP2009275124A (ja) | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 硫黄変性クロロプレン重合体の製造方法 |
JP2010106227A (ja) | 2008-09-30 | 2010-05-13 | Nok Corp | ゴム組成物 |
JP2011038101A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Rhein Chemie Rheinau Gmbh | 加硫促進混合物 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4683270A (en) * | 1985-01-23 | 1987-07-28 | Dayco Products, Inc. | Polymeric composition and method of producing same |
US5523355A (en) * | 1994-04-27 | 1996-06-04 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Chloroprene rubber composition having a high damping performance and method for its production |
JP2001316525A (ja) * | 2000-05-02 | 2001-11-16 | Denki Kagaku Kogyo Kk | クロロプレン系ゴム組成物 |
JP5465387B2 (ja) * | 2008-02-05 | 2014-04-09 | 電気化学工業株式会社 | 防振ゴム材およびこれを用いた自動車用エンジンマウント |
CN104662079B (zh) * | 2012-10-02 | 2016-10-19 | 电化株式会社 | 硫改性氯丁二烯橡胶组合物以及成型体 |
EP3075747B1 (en) * | 2013-11-26 | 2018-03-21 | Denka Company Limited | Sulfur-modified polychloroprene |
EP2957424B1 (de) * | 2014-06-20 | 2017-03-08 | LANXESS Deutschland GmbH | Verbundteil |
EP3184559A1 (en) * | 2015-12-23 | 2017-06-28 | ARLANXEO Deutschland GmbH | Low temperature cross linkable polychloroprene compositions |
EP3184583A1 (en) * | 2015-12-23 | 2017-06-28 | ARLANXEO Deutschland GmbH | Novel polychloroprene compositions |
-
2019
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001181451A (ja) | 1999-12-27 | 2001-07-03 | Denki Kagaku Kogyo Kk | ハロゲン含有ゴム組成物 |
JP2002060550A (ja) * | 2000-08-16 | 2002-02-26 | Denki Kagaku Kogyo Kk | ハロゲン含有ゴム組成物 |
JP2005060546A (ja) | 2003-08-13 | 2005-03-10 | Daiso Co Ltd | クロロプレン系ゴム組成物およびその加硫物 |
JP2006307156A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-11-09 | Showa Denko Kk | クロロプレン系加硫ゴム用重合体及びその製造方法 |
JP2009275124A (ja) | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 硫黄変性クロロプレン重合体の製造方法 |
JP2010106227A (ja) | 2008-09-30 | 2010-05-13 | Nok Corp | ゴム組成物 |
JP2011038101A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Rhein Chemie Rheinau Gmbh | 加硫促進混合物 |
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