JPH02233740A - エチレン・α―オレフィン・ジエン共重合体組成物 - Google Patents

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〕 本発明はゴム製品のベースポリマーとして使用されるエ
チレン・α−オレフイン・ジエン共重合体組成物、特に
鉱油系オイルを添加して伸展させた低硬度ゴム用エチレ
ン・α−オレフイン・ジエン共重合体組成物に関するも
のである。

〔従来の技術〕

エチレン・α−オレフィン・ジエン共重合体は、工業部
品．ＭＡＲ部品、土木・建築材料、タイヤ・チューブ等
の各種ゴム製品のベースボリマーとして幅広く使用され
ている。

これらはＪＩＳ　ＡまたはＪＩＳ　Ｃ硬度計で１０〜９
０の範囲に広がり、このような製品は、通常、補強剤、
充填剤、軟化剤、加硫促進剤、加硫剤等の各種添加剤の
種類、投入量等を調整することにより得られる．これら
の中で軟化剤、特に鉱油系オイルは硬さおよび加工性を
調整するために添加されている。

従来のオイルの添加景は、他の添加剤の種類、量等によ
り異なるが、一般にエチレン・α−オレフィン・ジエン
共重合体１００重量部に対して１０〜１００重量部であ
る。共重合体１００重量部に対してオイルが１００重景
部以下添加された油展エチレン・α−オレフィン・ジエ
ン共重合体は市販されているが、１００重量部を超えて
添加されたものはない。

これは共重合体とオイルの混和性が悪く、多世のオイル
を均一に添加することが作業上困難であるとともに，油
展した組成物が低粘度で水アメ状になり、保形性が悪く
て取扱が困難になるためであった・ ところが近年、低硬度のゴム製品に対する要求が高まり
、硬度２０〜３０のものが要求されている．このような
低硬度のゴム製品、例えばＪＩＳ　Ａ硬度計で３０以下
の低硬度ゴム製品を得る場合には、一般的にはエチレン
・α−オレフィン・ジエン共重合体１００重量部に対し
、軟化剤としてのオイルを１８０〜２００重量部も添加
することが必要である。

しかし、この場合、予めオイルが１００重量部添加され
た油展エチレン・α−オレフィン・ジ，エン共重合体を
用いたとしても，後添加するオイルは８０〜１００重景
部であって、　ベースポリマーとしての共重合体および
他の添加剤に比較して多量のオイルを添加しなければな
らなくなる．この目的でこれらの混合物を密閉式混線機
等を利用して混練しようとすると，共重合体および補強
剤とオイルとの混和性が悪いため、スリップ等が生じて
混線が困難となり、混線時間が長くなったり、補強剤、
充填剤、ポリマーの分散不良，さらには分散不良に起因
する物理的特性の低下等が生じるなどの問題点があった
． 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明の目的は、上記問題点を解決するため、保形性、
取扱性および分散性が良好であり、短時間で効率よく混
線でき，その結果，物理的特性の優れた低硬度のゴム製
品を得る材料として十分なエチレン・α−オレフィン・
ジエン共重合体組成物を提供することである。

ＣｔＭＭを解決するための手段〕 本発明は、（Ａ）エチレン／α−オレフィンのモル比７
５／２５〜８３／１７，ヨウ素価５〜５０，１３５℃の
デカリン中で測定した極限粘度【ク〕３．２〜５．５ｄ
Ω／ｇのエチレン・α−オレフィン・ジエン共重合体１
００重量部に対して、 （Ｂ）鉱油系オイル１０５重量部以上 を添加して伸展させたことを特徴とするエチレン・α−
オレフィン・ジエン共重合体組成物である。

エチレン・α−オレフィン・ジェン共重合体に添加して
伸展できる鉱油系オイルの量は、ベースとなる共重合体
の分子量に関係している．従来の油展ゴムは、加工性等
の面がら低分子量の共重合体を使用しているため、高伸
展することができなかったが、本発明ではベースとして
特定組成の高分子量共重合体を選択して、鉱油系オイル
を大量に添加できるようにしたことにより、加工性を低
下させることなく高伸展を可能にしたものである．本発
明に使用されるエチレン・α−オレフィン・ジエン共重
合体（Ａ）はエチレン単位、α−オレフィン単位および
ジェン単位がら構成されるランダム共重合体ゴムである
．　α−オレフィンとしてはプロビレど、ブテンー１、
ペンテン−１、ヘキセンー１，４−メチルーペンテン−
１、オクテン−１，デセンー１等があげられ，中でもプ
ロピレン、ブテンーｌが好ましく，特にプロピレンが好
ましく，これらは１種または２種以上を使用できる． 本発明に使用されるエチレン・α−オレフィン・ジエン
共重合体（Ａ）中のエチレンｌα−オレフィンノモル比
ハ７５／２５〜８３／ｌ７、好ましくは７６／２４　〜
８０／２０である．エチレンｌα−オレフィンのモル比
をこのような範囲にすることにより，本発明の共重合体
組成物の保形性を良好なものとし、さらに硬度２ｏの配
合加硫ゴムの強度を１００ｋＢｆ／ａｍ”以上に保持す
ることができる． ジエンとしては、１．４−へキサジエン、１．６−オク
タジエン、２−メチル−１，５−ヘキサジエン、６−メ
チル−１．５−へプタジエン、７−メチル−１．５−オ
クタジエンのような鎖状非共役ジエン：シクロへキサジ
エン、ジシクロペンタジエン、メチルテトラヒド口イン
デン，５−ビニルノルボルネン，５−エチリデン−２一
ノルボルネン，５−メチレン−２一ノルボルネン、５−
イソプロビリデンー２−ノルボルネン，６−クロ口メチ
ル−５−イソプロペニルー２−ノルボルネンのような環
状非共役ジエン等の非共役ジエンがあげられ、中でもジ
シクロペンタジエン、１．４−へキサジエン、５−エチ
リデン−２一ノルボルネンが好ましく，　これらは１種
または２種以上を使用することができる．ジエンの量は
ヨウ素価で５〜５０、好ましくは７〜３０である。

エチレン・α−オレフィン・ジエン共重合体（Ａ）の分
子量の指標である１３５℃のデカリン中で測定した極限
粘度〔η〕は３．２〜５．５ｄｌ２／ｇ、好ましくは３
．７〜５．Ｏｄｆｌ／ｇである．エチレン・α−オレフ
ィン・ジエン共重合体（Ａ）の分子藍をこのような範囲
にすることにより、本発明の共重合体組成物の保形性を
良好なものとし、さらに硬度２０の配合加硫ゴムの強度
を１００ｋｇｆ／ｃｍ２以上に保持することができる。

鉱油系オイル（Ｂ）成分の添加景は，（Ａ）成分１００
重量部に対して１０５重景部以上、好ましくは１０５〜
２００重量部、最も好ましくは１２０〜１６０重量部で
ある。この量は製造するゴム製品の硬度に応じて増減さ
れる。

本発明のエチレン・α−オレフィン・ジエン共重合体組
成物は、エチレン・α−オレフィン・ジエン共重合体（
Ａ）に鉱油系オイル（Ｂ）を添加して伸展したものであ
る。エチレン・α−オレフィン・ジエン共重合体に多量
のオイルを添加して伸展するためには、共重合体の重合
工程が終了した後、重合液に鉱油系オイル（Ｂ）を混合
して、溶媒を除去することによりゲル状物とすることが
できる。本発明では鉱油系オイル（Ｂ）を、　エチレン
・α−オレフィン・ジエン共重合体１００重量部に対し
て１０５重量部以上の割合で混合するが、重合液中の溶
媒により共重合体とオイルが均一に混和するため、脱溶
媒後も両者の均一な混和状態が続き、均質な組成物が得
られる。

本発明のエチレン・α−オレフィン・ジエン共重合体組
成物には、（Ａ），　（［３）成分のほかに安定剤など
の他の成分を配合してもよい。

上記のような本発明のエチレン・α−オレフィン・ジエ
ン共重合体組成物は、軟化剤、フィラー、加硫剤、加硫
助剤、加硫促進剤、その他の添加剤を配合し混棟して配
合ゴムとし、これを加硫することにより低硬度のゴム製
品が得られる。

軟化剤としては、例えばパラフィン系、ナフテン系，ア
ロマティック系などの鉱油系オイル；タッキファイヤー
等のロジン類；グリコール類等の低硬度化、分散不良の
防止、加工性の向上などに利用できるものであればよく
、油展に使用した鉱油系オイルと同じものでもよい。こ
れらの軟化剤は目的とする硬度を得るために必要な量か
ら、油展に用いた量を差引いた量を後添加して配合する
．例えば硬度２０〜３０のゴム製品を得る場合、前述の
ように共重合体１００重量部に対してオイルをｉａｏ−
・２００重量部必要とするが，予め１５０重足部を油展
した共重合体を使用すると、残りの３０〜５０重量部を
後添加する。後添加の量がゼロの場合は共重合体組成物
と他の添加剤の混線が困難であるので、共重合体１００
重量部に対して５〜１００重量部を後添加して混練する
のが好ましい。

フィラーとしては、例えばカーボンブラック、ホワイト
クレー等の一般的な補強剤、充填剤等があげられ，ゴム
製品の引張強度等の機械特性を向上させたり、増量のた
めに利用できるものが使用できる。

加硫剤としては、例えば硫黄、有機過酸化物、アミン類
などがあげられる。加硫助剤としては、例えば亜鉛華、
キノンオキシム類、エステル系架橋剤などがあげられる
。加硫促進剤としては有機硫黄化合物などがあげられ、
エチレン・α−オレフィン・ジエン共重合体の加硫を促
進または遅延させるものが利用できる。

この他の添加剤としては、老化防止剤、加工助剤、活性
剤、着色剤等があげられる。以上の各種添加剤は、それ
ぞれ１種単独で、または２種以上を混合して使用するこ
とができ、目的とする低硬度ゴム製品の硬度、加工性等
を考慮して適当景を配合する。

上記配合ゴムには、本発明のエチレン・α−オレフィン
・ジエン共重合体組成物以外のエチレン・α−オレフィ
ン・ジエン共重合体組成物，天然ゴム、イソプレンゴム
，スチレン・ブタジエンゴム、ブタジエンゴム等の異種
ゴムの１種または２種以上を配合することができる。

このように配合された配合ゴムは、二一ダーオープンロ
ール、密閉式混線機等の混練機で混練し、必要により押
出機等によりリボン、ペレット等の予備成形品とした後
、射出成形、圧縮プレス等の一般的な方法により成形し
、１３０〜２５０℃に加熱して加硫を行う。これにより
オイルの添加量が多い低硬度配合ゴムの混線を短時間で
行うことができ、分散性およびそれによる物理的特性に
優れた低硬度ゴム製品が得られる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明のエチレン・α−オレフィン・ジ
エン共重合体組成物は，（Ａ）成分１００重量部に対し
て（Ｂ）成分を１０５重量部以上添加して伸展させたた
め、配合ゴムを調製する際、他の成分と短時間で効率よ
く混線でき、かつ分散性およびそれによる物理的特性に
優れた低硬度のゴム製品を得ることができる． 〔実施例〕 以下、本発明を実施例に基づいて説明する．各例中，部
は重量部を示す。

実施例１ エチレンおよびプロピレンの含有割合がエチレン／プロ
ピレンのモル比で７５／２５、５−エチリデンー２−ノ
ルボルネン含有量がヨウ素価基準で１０、１３５℃のデ
カリン中で測定した極限粘度〔η〕が３．７ｄΩ／ｇの
エチレン・プロピレン・ジエン共重合体の重合工程終了
後に、伸展油としてパラフィン成分７３重量％、ナフテ
ン成分２７重量％、アロマティック成分０重量％、平均
分子量７５０の鉱油系プロセス油を前記共重合体１００
部に対して１２０部添加し，脱溶媒して、油展エチレン
・プロピレン・ジエン共重合体組成物を得た。

この共重合体組成物をプレスにて１０ｃｍ　Ｘ　ｌＯｃ
ｍ　Ｘ３ｃｍ寸法のベールを作成し、これに荷重６８ｇ
／ｃｍ”を加え、４０℃下で２４時間放置した後の保形
性を調べた．結果は表１に示すように良好な保形性が得
られた． 実施例２ 実施例１において，エチレン・プロピレン・ジエン共重
合体の分子量を〔η〕で５．ＯｄＱ／ｇにし、実施例１
と同様にして油展エチレン・プロピレン・ジエン共重合
体組成物を得，実施例１と同様にして保形性を調べた．
結果は表１に示すように，保形性は実施例１よりもさら
に良好であった．比較例１ 実施例１において、エチレン・プロピレン・ジエン共重
合体の分子量を〔η〕で２．９ｄＱ／ｇに低下させた以
外は実施例１と同様にして保形性を調べた．結果は表１
に示すように，実施例１におけるものよりもその変形が
大きく，保形性が悪かった．実施例３ 実施例１において、エチレン／プロピレンのモル比を８
０／２０に変更し、実施例１と同様にして保形性を調べ
た。その結果は表１に示すように、実施例１におけるも
のよりもさらに良好な保形性が得られた． 比較例２ 実施例１において、エチレン／プロピレンのモル比を７
０／３０に変更し，実施例１と同様にして保形性を調べ
た。その結果は表１に示すように、実施例１に比較して
保形性が低下した． 実施例４ エチレンおよびプロピレンの含有割合がエチレン／プロ
ピレンのモル比で７８／２２、５−エチリデンー２−ノ
ルボルネン含有量がヨウ素価基準で１０．　　１３５℃
のデカリン中で測定した極限粘度〔η〕が４．５ｄｆｉ
／ｇのエチレン・プロピレン・ジエン共重合体の重合工
程終了後に、伸展油としてパラフィン成分７３重景％、
ナフテン成分２７重量％、アロマティック成分Ｏ重量％
、平均分子量７５０の鉱油系プロセス油を前記共重合体
１００部に対して１６０部添加し、脱溶媒して、伸展し
た油展エチレン・プロピレン・ジエン共重合体組成物（
ＥＰＤＭ−１）を得た。

このＥＰＤＭ−　１の２６０部をバンバリー型密閉式混
線機（容ｉ１．７Ｑ、神戸製ｆｉ（株）製）に投入し、
１分間素練りした後、亜鉛華５部、ステアリン酸１部、
ＳＲＦカーボン（＃５０、旭カーボン（株）、商標）５
０部、炭酸カルシウム７０部、活性剤（ポリエチレング
リコール＃４０００、和光純薬（株）、商標）２部、加
工助剤（ストラクト／ｌ／／Ｌ／ｖＢ−１６、ＳＣＨＩ
ＬＬ　＆ＳＥＩＬＡＣＨＥＲ社、商標）２部および前記
油展に使用した鉱油系プロセス油２０部を入れ、ピーク
電力到達時点から３分間混練してクリーニングを行い、
さらに１分間混練して、排出後に８インチオープンロー
ルで分出した。このときの混練時間および分散性（目視
）を調査した。結果を表２に示す。

得られた分出混練物を冷却した後、ロールに巻きつけ、
加硫促進剤としてＭＢＴ　（ノクセラ−Ｍ）１部、ＴＭ
ＴＤ（ノクセラーＴＴ）０．５部、ＤＰＴＴ　（ノクセ
ラーＴＲＡ）０．５部、Ｚｒ＋ＢＤＣ　（ノクセラー８
２）１．５部、ＴｅｌＥＤＣ　（ノクセラーＴＴＴＥ）
　０．５部、硫黄１．２部を入れて混棟し、１７０℃で
７分間のプレス加硫によりサンプルを作成した。

得られたサンプルの加硫ゴム物性として、ＪＩＳＫ−６
３０１ニ準じテ３００％伸張時の引張応力（Ｍ３００）
、破断時の引張強度（ＴＢ）、破断時の伸び（Ｅｌｌ）
および硬度（ＪＩＳ　Ａ型）（Ｈｓ）を測定した。

結果を表２に示すが、混線時間が短く、補強剤等の分散
が極めて良く、加硫ゴム強度が高いものが得られた． 実施例５ 実施例４の鉱油系プロセス油の伸展量を１２０部（ＥＰ
ＤＭ−２）にし、後添加の鉱油系プロセス油を６０部に
変えた以外は実施例４と同様に行った。

結果を表２に示すが、混線時間が短く、補強剤等の分散
が良く、加硫ゴム強度が高いものが得られた。

比較例３ 実施例４の鉱油系プロセス油の伸展量を７０部（ＥＰＤ
Ｍ−３）にし、後添加の鉱油系プロセス油を１１０部に
変えた以外は実施例４と同様に行った。

結果を表２に示すが、実施例４，５に比べて混棟時間が
非常に長く、補強剤等の分散性が劣り、加硫ゴム強度も
低いものが得られた。

比較例４ 実施例４の鉱油系プロセス油の伸展量を１００部（ＥＰ
ＤＭ−４）にし、後添加の鉱油系プロセス油を８０部に
変えた以外は実施例４と同様に行った．結果を表２に示
すが、実施例４，５に比べて混棟時間が長く、補強剤等
の分散性がやや劣り、加硫ゴム強度もやや低下したもの
が得られた。

手 続 苔ロ 正 書 平成１年７月２８日 １．事件の表示 平成１年特許願第５５２９２号 ２． 発明の名称 エチレン・α−オレフィン・ジエン共重合体組成物３．
補正をする者 事件との関係

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）エチレン／α−オレフィンのモル比７５／
   ２５〜８３／１７、ヨウ素価５〜５０、１３５℃のデカ
   リン中で測定した極限粘度〔η〕３．２〜５．５ｄｌ／
   ｇのエチレン・α−オレフィン・ジエン共重合体１００
   重量部に対して、 （Ｂ）鉱油系オイル１０５重量部以上 を添加して伸展させたことを特徴とするエチレン・α−
   オレフィン・ジエン共重合体組成物。