JPH03200854A - エチレン‐プロピレン‐ジエン系ゴム、エラストマー組成物およびその加硫ゴム - 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】 発明の技術分野 本発明は、エチレン−プロピレン−ジエン系ゴム、エラ
ストマー組成物およびその加硫ゴムに関する。

発明の技術的背景 エチレン−プロピレン−ジエン系ゴム（ＥＰＤＭ）は、
耐候性、耐オゾン性、耐熱老化性が優れるゴムとして、
ウェザ−ストリッピング、ドアグラスランチヤンネル、
ラジェーターホースなと、自動車部品の静的な部分に多
く用いられている。

一方、タイヤ、防振ゴムといった動的な疲労に対して機
械的強度を必要とする部品の殆どは、ＮＲ，ＳＢＲ，Ｂ
Ｒなどの共役ジエン系ゴム、あるいはこれらのブレンド
物が用いられている。

ところで、昨今の自動車の高性能化に伴い、自動車部品
の耐熱老化性や耐候性の向上が望まれている。

しかしながら、ＥＰＤＭは耐候性、耐オゾン性および耐
熱老化性に優れているものの、耐動的疲労性が悪いため
、ＥＰＤＭはタイヤやエンジンマウントなどに単独で使
用することができなかった。

ところで、特開昭５３−２２５５１号公報には、疲労破
壊寿命を改良したエチレン−プロピレンゴム製防振ゴム
組成物として、キシレン溶液として７０℃で測定した極
限粘度［η］が１．０以下のエチレン−プロピレン−エ
チリデンノルボルネン三元共重合体１０〜５０重量％、
同じように測定した極限粘度［η］が３．０以上のエチ
レン−プロピレン−エチリデンノルボルネン三元・共重
合体９０〜５０重量％、およびゴム１００重量部に対し
て２０〜８０重量部の伸展油を混合してなる油展ゴムに
、ゴム成分１００重量部に対して５〜９０重量部のカー
ボンブラックおよび０．１〜２重量部のイオウさらに必
要に応じてプロセス油を添加してなることを特徴とする
加硫可能な防振ゴム用組成物が開示されている。

しかしながら、単に高分子量エチレン−プロピレン−エ
チリデンノルボルネン三元共重合体と低分子量エチレン
−プロピレン−エチリデンノルボルネン三元共重合体と
の組合せだけでは、既存のＥＰＤＭが示す耐動的疲労性
を飛躍的に向上させることはできない。

また、ＥＰＤＭを硫黄で変性させることによって、優れ
た機械的強度が付与されることが特公昭５ｌ−３１）５
８２号公報、特公昭５２−７７７号公報に照会されてい
る。しかしながら、これらの公報に開示されている発明
は、硫黄および硫黄開始剤を加えることを必須としてお
り、その目的も高不飽和ゴムとの共加硫性に優れるＥＰ
ＤＭを提供することのみ規定している。また、その共加
硫度を不飽和ゴムとのブレンド後の引張り強さ（Ｔｂ）
のみで評価している。一方、耐動的疲労性が付与された
かどうかは疲労試験を行なって初めて評価できるもので
あり、その意味でこれらの公報には、ＥＰＤＭ単独で耐
動的疲労性が優れるＥＰＤＭについては、何ら示唆され
ていない。上記公報に開示されている発明は、低不飽和
ゴムと高不飽和ゴムとの共加硫物の製造方法であって、
いずれもＥＰＤＭの耐動的疲労性を付与する手法として
ではなく、共役ジエン系ゴムの優れた耐動的疲労性を保
ちつつ、耐熱性、耐オゾン性を付与するものである。

また、耐動的疲労性が最も必要とされる例として、防振
ゴム材料用Ａ　ｌ　ｌ−ＥＰＤＭに高ムーニーＥＰＤＭ
を用いることによって、その特性が得られることが「ラ
バーケミストリーテクノロジー、４４巻、　　１９７１
年ｌＯ月、　　＋０４３頁」に記載されている。

しかしながら、高分子量ＥＰＤＭを用いることは同業者
が誰しも考えることであり、最も研究開発が必要なポイ
ントは加工性を損なうことなく物性を向上させることで
ある。ＥＰＤＭの加工性と高分子量化は相反する因子で
あり、この両者を両立させる手段は従来、開示されてい
なかった。

したがって、従来、天然ゴムやこれらのブレンド物でな
ければ不可能と考えられてきた動的で機械的耐久性が必
要とされる厳しい条件下での使用に耐え、かつ優れた耐
熱性、耐候性および耐動的疲労性を付与し得るようなエ
チレン−プロピレン−ジエン系ゴム、そのエチレン−プ
ロピレン−ジエン系ゴムを含有するエラストマー組成物
およびその加硫ゴムの出現が望まれていた。

発明の目的 本発明は、従来、天然ゴムやこれらのブレンド物でなけ
れば不可能と考えられてきた動的で機械的耐久性が必要
とされる厳しい条件下での使用に耐え、かつ優れた耐熱
性、耐候性および耐動的疲労性を付与し得るようなエチ
レン−プロピレン−ジエン系ゴム、そのエチレン−プロ
ピレン−ジエン系ゴムを含有するエラストマー組成物お
よびその加硫ゴムを提供することを目的としている。

発明の概要 本発明に係るエチレン−プロピレン−ジエン系ゴムは、
エチレン含量が６０〜８２モル％であり、１３５℃デカ
リン中で測定した極限粘度［η］が３．０〜５．０　ｄ
ｌ！／ｇであり、かつヨウ素価が８〜３５である高分子
量エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（Ａ）：
９０〜４０重量％、および エチレン含量が６０〜８２モル％であり、１３５℃デカ
リン中で測定した極限粘度［η］が０．１５〜０．８ｄ
ｌ／ｇであり、かつヨウ素価が８〜３５である低分子量
エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（Ｂ）：１
０〜６０重量％からなり、ムーニー粘度ＭＬ　　　（１
００℃）が１＋４ ６０〜１２０の範囲内にあるエチレン−プロピレン−ジ
エン系ゴム中に、 硫黄が分散状態で存在していることを特徴としている。

また、本発明に係る加硫可能なエラストマー組成物は、
エチレン含量が６０〜８２モル％であり、１３５℃デカ
リン中で測定した極限粘度［η１が３．０〜５．０ｄｌ
／ｇであり、かつヨウ素価が８〜３５である高分子量エ
チレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（Ａ）：９０
〜４０重量％、および エチレン含量が６０〜８２モル％であり、１３５℃デカ
リン中で測定した極限粘度［η］が０．１５〜０，８ｄ
Ａ’／ｇであり、かつヨウ素価が８〜３５である低分子
量エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（Ｂ）：
１０〜６０重量％からなり、ムーニー粘度ＭＬ　　　（
１００℃）が１＋４ ６０〜１２０の範囲内にあるエチレン−プロピレン−ジ
エン系ゴム中に、 硫黄が分散状態で存在しているエチレン−プロピレン−
ジエン系ゴムを含有してなることを特徴としている。

さらに、本発明に係る加硫ゴムは、上記の本発明に係る
エラストマー組成物を加硫してなることを特徴としてい
る。

発明の詳細な説明 以下、本発明に係るエチレン−プロピレン−ジエン系ゴ
ム、エラストマー組成物、およびその加硫ゴムについて
具体的に説明する。

本発明に係るエチレン−プロピレン−ジエン系ゴムは、
特定の高分子量エチレン−プロピレン−ジエン共重合体
ゴム（Ａ）と、特定の低分子量エチレン−プロピレン−
ジエン共重合体ゴム（Ｂ）とから構成されるエチレン−
プロピレン−ジエン系ゴムおよび硫黄で構成されている
。

エチレン−プロピレン−ジエン系ゴム 本発明で用いられる高分子量エチレン−プロピレン−ジ
エン共重合体ゴム（Ａ）は、エチレンとプロピレンと非
共役ジエンとからなる。

上記の非共役ジエンとしては、具体的には、１．４−へ
キサジエン等の鎮状非共役ジエン、エチリデンノルボル
ネン（ＥＮＢ）、ノルボルナジェン、メチレンノルボル
ネン、ジシクロペンテジエン、２−メチルノルボルナジ
ェン、５−ビニル−２−ノルボルネン等の環状非共役ジ
エンが挙げられる。中でも、特にＥＮＢが好ましく用い
られる。

また、本発明で用いられる高分子量エチレン−プロピレ
ン−ジエン共重合体ゴム（Ａ）は、非共役ジエン含量の
一指標であるヨウ素価が８〜３５、好ましくは１０〜３
０である。

本発明で用いられる高分子量エチレン−プロピレン−ジ
エン共重合体ゴム（Ａ）は、１３５℃デカリン中で測定
した極限粘度［η］が２．５〜５、Ｏｄ／／ｇ、好まし
くは３．０〜４．３ｄｌ／ｇであり、かつエチレン含量
が６０〜８２モル％である。特にエンジンマウントのよ
うに低温から高温まで防振特性変化の少ないことが要求
される用途では、エチレン含量が６０〜７２モル％の範
囲内にあることが好ましく、また常温以上で用いられる
用途には機械的強度の高いハイエチレンタイプのＥＰＤ
Ｍ、すなわちエチレン含量が７０〜８０モル％の範囲内
であることが好ましい。

本発明で用いられる低分子量エチレン−プロピレン−ジ
エン共重合体ゴム（Ｂ）は、エチレンとプロピレンと非
共役ジエンとからなる。この非共役ジエンは、上記の高
分子量エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（Ａ
）における非共役ジエンと同じであり、特にＥＮＢが好
ましく用いられる。

また、本発明で用いられる低分子量エチレンプロピレン
−ジエン共重合体ゴム（Ｂ）のヨウ素価も、高分子量エ
チレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（Ａ）のヨウ
素価と同様で、８〜３５、好ましくは１０〜３０である
。

本発明においては、高分子量エチレン−プロピレン−ジ
エン共重合体ゴム（Ａ）と低分子量エチレン−プロピレ
ン共重合体ゴム（Ｂ）との非共役ジエン含量の差、すな
わちヨウ素価の差が大きくなる程、加硫速度が不均一と
なり、強度物性および圧縮永久ひずみ（ＣＳ）などのセ
ットに悪影響を及ぼす傾向があるため、低分子量エチレ
ン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（Ｂ）のヨウ素価
は、可及的に高分子量エチレン−プロピレン−ジエン共
重合体ゴム（Ａ）のヨウ素価と同一となるように選択す
ることが好ましい。

また、本発明で用いられる低分子量エチレン−プロピレ
ン−ジエン共重合体ゴム（Ｂ）は、１３５℃デカリン中
で測定した極限粘度［η］が０．１５〜０．８ｃｌ／ｇ
、好ましくは０．２〜０．４ｄｌ／ｇであり、かつエチ
レン含量が６０〜８２モル％である。特にエンジマウン
トのように低温から高温まで防振特性変化の少ないこと
が要求される用途では、エチレン含量が６０〜７２モル
％の範囲内にあることが好ましく、また常温以上で用い
られる用途には機械的強度の高いハイエチレンタイプの
ＥＰＤＭ、すなわちエチレン含量が７０〜８０モル％の
範囲内であることが好ましい。

低分子量エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴムは
、極限粘度［η］が０．１５ｄＡ’／ｇ以下になると、
パラフィン系あるいはナフテン系の軟化剤の性状と等し
くなるため、機械的強度および疲労寿命の向上効果は望
めない。

上記のような高分子量エチレン−プロピレン−ジエン共
重合体ゴム（Ａ）と低分子量エチレン−プロピレン−ジ
エン共重合体ゴム（Ｂ）とからなるエチレン−プロピレ
ン−ジエン系ゴムを含有しているエラストマー組成物が
未加硫状態にあるとき、低分子量エチレン−プロピレン
−ジエン共重合体ゴム（Ｂ）は、エチレン−プロピレン
−ジエン系ゴムの分子量分布を広げ、また軟化剤の役割
を果たすため、本発明に係るエラストマー組成物は、高
分子量エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（Ａ
）が有する高強度および優れた耐動的疲労性を保持する
ことができる。

また上記エラストマー組成物が加硫状態にあるとき、低
分子量エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（Ｂ
）は、自ら加硫に関与しているため、ゴム強度を向上さ
せるとともに、応力緩和効果により耐動的疲労性を高め
る効果がある。

配合割合 本発明では、高分子量エチレン−プロピレン−ジエン共
重合体ゴム（Ａ）は、高分子量エチレンプロピレン−ジ
エン共重合体ゴム（Ａ）および低分子量エチレン−プロ
ピレン−、ジエン共重合体ゴム（Ｂ）の合計量１００重
量％に対して９０〜４０重量％、好ましくは８５〜６０
重量％の量で用いられ、低分子量エチレン−プロピレン
−ジエン共重合体ゴム（Ｂ）は、上記（Ａ）および（Ｂ
）の合計量１００重量％に対して１０〜６０重量％、好
ましくは１５〜４０重量％の量で用いられる。

上記のような高分子量エチレン−プロピレン−ジエン共
重合体ゴム（Ａ）と低分子量エチレン−プロピレン−ジ
エン共重合体ゴム（Ｂ）とから構成される本発明に係る
エチレン−プロピレン−ジエン系ゴムは、ムーニー粘度
ＭＬ　　　（１００℃）１＋４ が６０〜１２０、好ましくは８０〜１００である。

ムーニー粘度ＭＬ　　　（１００℃）が上記のよう１＋
４ な範囲内にあるエチレン−プロピレン−ジエン系ゴムは
、バンバリーミキサ−による混線性が良好である。

本発明者らは、耐動的疲労性に優れるＥＰＤＭを規定す
べく、動的粘弾性試験（歪率１０％、温度１９０℃、試
料台；パラレルプレート、周波数；１．５８Ｘｌｏ　　
ｒｉｄ／Ｓ　〜５ＸＩ０２ｚｄ／Ｓ）において、横軸に
周波数をとり、縦軸に複素弾性率Ｇ＊をとり、Ｇ＊＝Ｉ
Ｅ６に対応する周波数をω２とし、またＧＩ＝ＩＥ５に
対応する周波数をω１としてω　＝ω２／ω１と定義し
、このω、の指標をもってＥＰＤＭの加工性や物性の状
態を表現することにした。この指標ω　は、ＥＰＤＭの
側鎖や］ 絡み合い、組成分布、分子量分布に影響するため、この
指標を用いることによって、加工性や物性の状態をうま
く表現することができる。本発明に係るエチレン−プロ
ピレン−ジエン系ゴムの中でも、ω　が５０〜１５０の
範囲内にあるエチレン−プロピレンージエン系ゴムが、
特に混線性と物性とのバランスに優れている。ω　が上
記のような範「 回内にあるエチレン−プロピレン−ジエン系ゴムは、混
線性に優れるだけでなく、耐亀裂成長性および耐熱老化
性に優れているため、動的な用途に用いることができる
。

硫　　　黄 本発明においては、硫黄は、エチレン−プロピレン−ジ
エン系ゴム中に、分散状態で存在している。

すなわち、上記のような高分子量エチレン−プロピレン
−ジエン共重合体ゴム（Ａ）と低分子量エチレン−プロ
ピレン−ジエン共重合体コム（Ｂ）とをただ単に組み合
わせただけのエチレン−プロピレン−ジエン系ゴム（Ｅ
ＰＤＭ）を用いても、本発明の目的とする耐動的疲労性
に優れたエラストマー組成物は得られない。もっとも、
上記組み合わせだけからなる耐動的疲労性の向上効果は
、油膜された高分子量エチレン−プロピレン−ジエン共
重合体ゴムと比較すれば充分その効果が認められる。し
かしながら、上記のような組み合わせだけからなるＥＰ
ＤＭを用いたエラストマー組成物は、天然ゴム（ＮＲ）
のようなジエン系ゴムと比較すると、耐動的疲労性に著
しく劣っている。

そこで、本発明者らは、鋭意研究し、高分子量エチレン
−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（Ａ）と低分子量エ
チレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（Ｂ）とから
なるエチレン−プロピレン−ジエン系ゴム中に、あらか
じめ硫黄を分散させ、しかる後に、適当量のカーボンブ
ラック、軟化剤および他の充填剤を配合、混練したとこ
ろ、これまでの常識をはるかに超える優れた耐動的疲労
性を示すエラストマー組成物が得られることを見出した
。

上記エチレン−プロピレン−ジエン系ゴム中に硫黄を分
散させる方法としては、たとえば溶液状態のエチレン−
プロピレン−ジエン系ゴムに硫黄を添加し、その後脱溶
媒する方法、あるいは固体状態のエチレン−プロピレン
−ジエン系ゴムに硫黄をニーダ−やインターナルミキサ
ーなどを用いて練り込む方法がある。また硫黄を分散さ
せる際の温度は、好ましくは９０〜１６０℃、さらに好
ましくは１１０〜１５０℃の範囲内である。

本発明では、硫黄は上記エチレン−プロピレン−ジエン
系ゴム１００重量部に対して０．１〜５重量部、好まし
くは０．３〜３．０重量部の量で用いられる。

本発明に係るエラストマー組成物は、上記のような本発
明に係るエチレンープロピレンージエン系ゴムを含有し
てなり、軟化剤、さらには、後述する加硫ゴムの製造の
際に用いられる無機充填剤などの充填剤を含んでいても
よい。

加硫ゴムの製造 本発明に係るエラストマー組成物から加硫ゴムを得るに
は、通常一般のゴムを加硫するときと同様に、後述する
方法で未加硫の配合ゴム（エラストマー組成物）を−度
調整し、次いで、この配合ゴムを意図する形状に成形し
た後加硫を行なえばよい。

本発明に係る加硫ゴムを製造する際に、意図する加硫ゴ
ムの用途、それに基づく性能に応じて、上記硫黄含有の
エチレン−プロピレン−ジエン系ゴムの他に、軟化剤、
無機充填剤などの充填剤の種類および配合量、さらには
加硫促進剤の種類および配合量、そして加硫ゴムを製造
する工程が適宜選択される。

上記軟化剤としては、通常、ゴムに用いられる軟化剤が
用いられるが、具体的には、プロセスオイル、潤滑油、
パラフィン、流動パラフィン、石油アスファルト、ワセ
リン等の石油系軟化剤；コールタール、コールタールピ
ッチ等のコールタール系軟化剤；ヒマシ油、アマニ油、
ナタネ油、ヤシ油等の脂肪油系軟化剤；トール油；サブ
；密ロウ、カルナウバロウ、ラノリン等のロウ類；リシ
ノール酸、パルミチン酸、ステアリン酸バリウム、ステ
アリン酸カルシウム、ラウリン酸亜鉛等の脂肪酸および
脂肪酸塩；石油樹脂、アタクチックポリプロピレン、ク
マロンインデン樹脂等の合成高分子物質などが用いられ
る。なかでも石油系軟化剤が好ましく用いられ、特にプ
ロセスオイルが好ましく用いられる。

また無機充填剤としては、具体的には、ＳＲＦ。

ＧＰＦＸＦＥＦ、ＨＡＦＳ　ｌ５ＡＦ、ＳＡＦ。

ＦＴ、ＭＴなどのカーボンブラック、微粉ケイ酸、軽質
炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレー
などが挙げられる。本発明において、無機充填剤は、硫
黄を含有していないエチレン−プロピレン−ジエン系ゴ
ム１００重量部に対して２０〜１５０重量部、好ましく
は３０〜１００重量部、さらに好ましくは４０〜８０重
量部の量で用いられる。無機充填剤を上記のような範囲
内の量で用いることによって、耐摩耗性および耐動的疲
労性に優れたエラストマー組成物および加硫ゴムが得ら
れる。

本発明では、加硫促進剤の併用が好ましい。加硫促進剤
としては、具体的には、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベン
ゾチアゾール−スルフェンアミド、Ｎ−オキシジエチレ
ン−２−ベンゾチアゾール−スルフェンアミド、Ｎ、Ｎ
−ジイソプロピル−２−ベンゾチアゾール−スルフェン
アミド、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−（２，
４−ジニトロフェニル）メルカプトベンゾチアゾール、
２−（２６−ダニチル−４−モルホリノチオ）ベンゾチ
アゾール、ジベンゾチアジル−ジスルフィド等のチアゾ
ール系化合物；ジフェニルグアニジン、トリフェニルグ
アニジン、ジオルソトリルグアニジン、オルソトリル・
バイ・グアナイド、ジフェニルグアニジン・フタレート
等のグアニジン系化合物；アセトアルデヒド−アニリン
反応物、ブチルアルデヒド−アニリン縮合物、ヘキサメ
チレンテトラミン、アセトアルデヒド−アンモニア反応
物等のアルデヒド−アミンまたはアルデヒド−アンモニ
ア系化合物；２−メルカプトイミダシリン等のイミダシ
リン系化合物；チオカルバミン酸、ジエチルチオユリア
、ジブチルチオユリア、トリメチルチオユリア、ジオル
ソトリルチオユリア等のチオユリア系化合物；テトラメ
チルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジ
スルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テト
ラブチルチウラムジスルフィド、ペンタメチレンチウラ
ムテトラスルフィド等のチウラム系化合物；ジメチルジ
チオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜
鉛、ジ−ｎ−ブチルジチオカルバミン酸亜鉛、エチルフ
エニルジチオカルバミン酸亜鉛、ブチルフエニルジチオ
カルバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリ
ウム、ジメチルジチオカルバミン酸セレン、ジエチルジ
チオカルバミン酸テルル等のジチオ酸塩系化合物；ジブ
チルキサントゲン酸亜鉛等のザンテート系化合物；その
他、亜鉛華などの化合物が用いられる。

上記加硫促進剤は、硫黄を含有していないエチレン−プ
ロピレン−ジエン系ゴム１００重量部に対して、０．１
〜２０重量部、好ましくは０．　２〜１０重量部の割合
で用いられる。

未加硫の配合ゴムは、以下の方法により調製される。す
なわちバンバリーミキサ−などのミキサー類を用いて、
本発明に係るエチレン−プロピレン−ジエン系ゴム、軟
化剤、無機充填剤などの充填剤を８０〜１７０℃の温度
で３〜１０分間混練し、次いで、オープンロールなどの
ロール類を用いて、必要に応じて加硫促進剤を追加混合
し、ロール温度４０〜８０℃で５〜３０分間混練した後
、混線物を押出し、リボン状またはシート状の配合ゴム
を調製する。

このように調製された配合ゴムは、押出成形機、カレン
ダーロール、またはプレスにより意図する形状に成形さ
れ、成形と同時にまたは成形物を加硫槽内に導入し、１
５０〜２７０℃の温度で１〜３０分間加熱し、加硫ゴム
とする。このような加硫を行なう際に、金型を用いても
よいし、また金型を用いなくてもよい。金型を用いない
場合には、成形、加硫の工程は通常、連続的に実施され
る。

加硫槽における加熱方法としては、熱空気、ガラスピー
ズ流動床、ＵＨＦ　（極超短波電磁波）、スチームなど
を用いることができる。

発明の効果 本発明に係るエチレン−プロピレン−ジエン系ゴムは、
特定の高分子量エチレン−プロピレン−ジエン共重合体
ゴム（Ａ）および特定の低分子量エチレン−プロピレン
−ジエン共重合体ゴム（Ｂ）を特定の割合で含み、かつ
ムーニー粘度Ｍ　Ｌ　ｒ　＋　４（１００℃）が６０〜
１２０の範囲内にあるエチレン−プロピレン−ジエン系
ゴム中に、特定量の硫黄が分散状態で存在しているため
、従来、天然ゴムやこれらのブレンド物でなければ不可
能と考えられてきた動的で機械的耐久性が必要とされる
厳しい条件下での使用に耐え、かつ優れた耐熱性、耐候
性および耐動的疲労性を付与し得る効果がある。本発明
に係るエチレン−プロピレン−ジエン系ゴムの中でも、
ω　が５０〜１５０の範囲内に「 あるエチレン−プロピレン−ジエン系ゴムが、特に効果
がある。

また、本発明に係るエラストマー組成物は、上記のよう
な効果を有するエチレン−プロピレン−ジエン系ゴムを
含有してなるので、従来、天然ゴムやこれらのブレンド
物でなければ不可能と考えられてきた動的で機械的耐久
性が必要とされる厳しい条件下での使用に耐え、かつ優
れた耐熱性、耐候性および耐動的疲労性に優れるという
効果があり、また上記のような効果を有する加硫ゴムを
提供することができる。

さらに、本発明に係る加硫ゴムは、引張強さ（ＴＢ）、
引張伸び（ＥＢ）のバラツキかほとんどなく、また疲労
試験結果のバラツキも少ないため、実製品製造時に求め
られる品質の安定化という効果も有する。

本発明に係るエラストマー組成物から得られる加硫ゴム
は、上記のような効果を有するので、タイヤ、自動車部
品、一般工業用部品、土木建材用品などの用途に広く用
いられる。とりわけ、従来ジエン系ゴム、特に天然ゴム
あるいはそのブレンド物でなければ使用できないと考え
られてきた、マフラーハンガー、ベルト、防振ゴム、エ
ンジンマウント、空気入りタイヤのトレッド、空気入り
タイヤサイドウオール、ホワイトサイドウオールなどに
好適に用いることができる。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、こ
れら実施例に限定されるものではない。

なお、実施例および比較例における加硫シートの評価試
験方法は、以下のとおりである。

（１）引張り試験 加硫ゴムシートを打抜いてＩｔｓ　Ｋ　６３Ｇ＋に記載
されている３骨形ダンベル試験片を得、該試験片を用い
て同ＪＩＳ　Ｋ　６３０１　３項に規定される方法に従
い、測定温度２５℃、引張速度５００ｍｍ／分の条件で
引張り試験を行ない、引張破断点応力ＴＢおよび引張破
断点伸びＥＢを測定した。

（２）耐熱老化性 耐熱老化性は、ＪＩＳ　Ｋ　６３０１−１９７５の６．
５に従い、下記の破断点応力の保持率、破断点伸びの保
持率およびＪＩＳ＾硬度の変化で評価する。

（ｉ）シートの縦方向からＪＩＳ　Ｋ　６３０１のダン
ベル１号型引張り試験片を打ち抜き、この試験片を１２
０℃、７２時間放置した後、室温に戻し、２００ｍｍ／
分の速度で引張り試験を行ない、破断点応力（Ｔ　Ｂａ
ｇｅｄ）および破断点伸び（Ｅ　Ｂａｇｅｄ）を測定す
る。一方、熱老化前のサンプルの破断点応力（Ｔ　Ｂｏ
ｒｉｇ）および破断点伸び（Ｅ　Ｂｏｒｉｇ）をあらか
じめ測定しておき、破断点応力の保持率および破断点伸
びの保持率を算出する。

破断点応力の保持率［％］＝ （Ｔ　Ｂａｇｅｄ／Ｔ　Ｂｏｒｉｇ）　ｘ　１００破断
点伸びの保持率［％］＝ （Ｅ　Ｂａｇｅｄ／Ｅ　Ｂｏｒｉｇ）　Ｘ　Ｉ　Ｑ　Ｑ
（ｉ）ＩＩＳＡ硬度（Ｉｔｓ　Ｋ　６３０１）の変化Ａ
Ｈ＝Ｈ２−Ｈ。

ここに、ＡＩＩはＪＩＳ＾硬度の変化、Ｈｌは加硫前の
硬さ、Ｈ２は加硫後の硬さを示す。

（３）屈曲による亀裂成長性（屈曲試験）屈曲による亀
裂成長性は、ＡＳＴＭ　０８Ｈに準じてデマッチャ式試
験機（回転数３００ｔｐｍ）を用い、測定サンプル３本
についてそれぞれ測定温度４０℃で加硫ゴムシートが切
断するまで屈曲を繰り返し、その切断時の屈曲回数の平
均値をもって評価した。

（４）耐久試験（モンサント疲労試験）加硫ゴムシート
を打抜いてＪＩＳ　Ｋ　６３０１に記載されている３骨
形ダンベル試験片を得、この試験片２０本についてそれ
ぞれ伸長率を２００％とし、測定温度４０℃、回転速度
３００　ｒｐｍの条件で伸長疲労させ、そのダンベル切
断時の回数の平均値をもって耐久性の指標とした。

（５）発熱試験 ＡＳＴＭ　Ｄ　６２３に準じて、グツドリッチ（Ｇｏｏ
ｄ＋１ｃｂ）のフレキソメーター（ＩＩｅｘｏｍｅｌｅ
＋）を用い、荷重１５１ｂ、ストローク６．９ｍｍの条
件で発熱試験を行ない、上昇温度（変化温度）Ｔ２−Ｔ
、＝Δ丁を測定した。なお測定に供した試験片の数は２
個であり、実験開始温度は３７℃である。

実施例１ エチレン含量７０モル％、１３５℃デカリン中で測定し
た極限粘度［η］　３．６ｄｌ／ｇ、ヨウ素価２０の高
分子量エチレン−プロピレン−５−エチリデン−２−ノ
ルボルネン共重合体ゴム７０重量％およびエチレン含量
７０モル％、１３５℃デカリン中で測定した極限粘度［
η］　０．２４ｄｌ１ｇ１ヨウ素価２０の低分子量エチ
レン−プロピレン−５−エチリデン−２−ノルボルネン
共重合体ゴム３０重量％からなる、ムーニー粘度ＭＬｌ
＋４（１００℃）８２、ω　８０のエチレン−プロビレ
ンージエン系ゴム（以下、ＥＰＤＭ−１と略す）１００
重量部と、硫黄０．７５重量部とをニーダ−を用いて１
３０℃、３分間、熱を加えながらシェアを加えて混練し
、硫黄を分散させた。

次いで、硫黄を分散させたエチレン−プロピレン系ゴム
に、ステアリン酸１重量部と、亜鉛華■号５重量部と、
ＦＥＦ−ＨＳカーボン［新日鉄化学社製、ニア０フ１１
０１６０重量部と、オイル［富士興産■製、Ｐ−３００
］　１０重量部とを容量４．３１！バンバリーミキサ−
（神戸製鋼所社製）で混練した。

このようにして得られた混線物に、１４インチロールで
加硫促進剤として商品名ツクセラーＭ［入内新興化学工
業■製］１．５重量部、商品名ツクセラーＤＭ［入内新
興化学工業■製］１．５重量部および商品名ツクセラー
ＴＴ［入内新興化学工業■製］０．５重量部を加えて、
ロールでの混合時間が４分間、オーブンロールの表面温
度が前ロールで５０℃、後ロールで６０℃、回転数が前
ロールでｌ　５　ｒｐｍ　、後ロールで１８　ｒｐｔａ
の条件で混練した後、シート状に分出して１５０℃で３
０分間プレスし、厚み２ｍｍの加硫シートを得、この加
硫シートについて、引張り試験、耐熱老化試験、屈曲試
験、耐久試験および発熱試験を行なった。

結果を表１に示す。

比較例１ 天然ゴム（ＮＲ）　　［ＲＳＳ　１号１７０重量部と、
スチレン−ブタジェンゴム（ＳＢＲ）［旭化成工業■製
、商品名タフデン＋５３０］　３０重量部と、ステアリ
ツ酸１重量部と、亜鉛華１号５重量部と、ＦＥＦ−ＨＳ
カーボン［新日鉄化学社製、ニテロン１１０］５０重量
部と、オイル［富士興産■製、Ｐ−３００］　４０重量
部とを容量４．３１バンバリーミキサ−（神戸製鋼所社
製）で混練した。

このようにして得られた混線物に、硫黄１重量部および
加硫促進剤［入内新興化学工業■製、ツクセラ−Ｃ２］
３重量部を加えてロールで混練した後、シート状に分出
して１５０℃で３０分間プレスし、厚み２Ｎの加硫シー
トを得、この加硫シートの評価を行なった。

結果を表１に示す。

比較例２ 実施例１のＥＰＤＭ−１１００重量部と、ステアリン酸
１重量部と、亜鉛華１号５重量部と、ＦＥＦ−ＨＳカー
ボン［新日鉄化学社製、ニアロン１１０１５０重量部と
、オイル［富士興産■製、Ｐ−３００］　１０重量部と
を容量４．３１バンバリーミキサ−（神戸製鋼所社製）
で混練した。

このようにして得られた混線物に、１４インチロールで
硫黄０．７５重量部および加硫促進剤として商品名ツク
セラーＭ［入内新興化学工業■製］１．５重量部、商品
名ツクセラーＤＭ［穴内新興化学工業■製］１．５重量
部および商品名ツクセラーＴＴ［入内新興化学工業■製
］０．５重量部を加えて、ロールでの混合時間が４分間
、オープンロールの表面温度が前ロールで５０℃、後ロ
ールで６０℃、回転数が前ロールで１６　＋ｐｍ　、後
口フルで１８　＋ｐｍの条件で混練した後、シート状に
分出して１５０℃で３０分間プレスし、厚み２哩の加硫
シートを得、この加硫シートの評価を行なった。

結果を表１に示す。

比較例３ 比較例２において、実施例１のＥＰＤＭ−１の代わりに
、ＥＰＤＭ−１を構成する高分子量エチレン−プロピレ
ン−５−エチリデン−２−ノルボルネン共重合体ゴム（
ω　：２００以上）を用いミオイルの配合量を６０重量
部とした以外は、比較例２と同様にして、厚み２Ｍの加
硫シートを得、この加硫シートの評価を行なった。

結果を表１に示す。

比較例４ エチレン含量７０モル％、１３５℃デカリン中で測定し
た極限粘度［η］　２．５ｄｌ／ｇ、ヨウ素価２０の高
分子量エチレン−プロピレン−５−エチリデン−２−ノ
ルボルネン共重合体ゴム７０重量％およびエチレン含量
７０モル％、１３５℃デカリン中で測定した極限粘度［
η］　０．３ｄｌ／ｇ。

ヨウ素価２０の低分子量エチレン−プロピレン−５エチ
リデン−２−ノルボルネン共重合体ゴム３０重量％から
なるエチレン−プロピレン−ジエン系ゴム１００重量部
と、硫黄２．０重量部とをニダーを用いて１３０℃、３
分間、熱を加えながらシェアを加えて混練し、硫黄を分
散させた。

次いで、硫黄を分散させたエチレン−プロピレン系ゴム
に、ステアリン酸１重量部と、亜鉛華１号５重量部と、
ＦＥＦ−ＨＳカーボン［旭カーボン■製、６０１１Ｇ］
　６０重量部と、オイル［富士興産■製、Ｐ−３００１
６０重量部とを容量４．３１バンバリーミキサ−［■神
戸製鋼所型］で混練した。

このようにして得られた混練物に、１４インチロールで
加硫促進剤として商品名ツクセラーＭ［入内新興化学工
業■製］０．５重量部および商品名ツクセラーＴＴ［入
内新興化学工業■製］１．５重量部を加えて、ロールで
の混合時間が４分間、オープンロールの表面温度が前ロ
ールで５０℃、後ロールで６０℃、回転数が前ロールで
１６＋ｐｍ　、後ロールで１８　＋ｐｍの条件で混練し
た後、シート状に分出して１５０℃で２０分間プレスし
、厚み２Ｍの加硫シートを得、この加硫シートについて
、引張り試験、硬度試験（Ｉｔｓ　Ａ硬度）、耐久試験
、発熱試験を行なった。

また、上記の各配合物を加圧式ニーグー（東伸産業社製
、型式ＴＤＩ−５型）に投入して、蒸気加熱下で混合し
た後、得られた混合物を、前ロール（ロール：春用製作
所製、８″φ×２０″Ｌ蒸気加熱水冷式自動温調型）に
巻き付け、切り返しを左右４回行ない、１分後にこの混
合物のロール加工性を評価した。なお、前ロールと後ロ
ールとの間隔は０．６Ｍである。

［ロール加工性の表示方法］ Ｅ：優れている（Ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ）Ｇ：良好である
（　Ｇｏｏｄ） Ｆ：普通（Ｆａ　ｉ　＋） Ｐ：劣る（　Ｐｏｏｒ） ＶＰ：かなり劣る（ＶｅＢ　Ｐｏｏｒ）［表示基準］ １）１回目の切り返し後にロールに巻き付けられた混練
物を評価する。

Ｅの下限・・・最初から穴がない。

Ｇの下限・・・２〜５閣φの小さな穴が約１０ケ以内、
１０ｍｍφ前後の穴が数個以内である。

Ｆの下限・・・ロール面でつながっている部分が５０％
以上である。

Ｐの下限・・・混練物の大部分が垂れ下がっていて、一
部だけでロールに巻き付いている。

ＶＰの上限・・・手を添えないと混練物がロールから外
れる。

２）２．３．４回目の各切り返し後にロールに巻き付け
られた混線物を評価する。

Ｅの下限・・・バッギングの傾向が全く見られない。

完全な密着性がある。

Ｇの下限・・・見かけ上、混練物がロールに密着して離
れることはないが、ロール上部で 一部波打つ。

スリップ等で仮にバッギングを起こ しても自刃で回復するが、人力の１回 の修正で元に復する。

Ｆの下限・・・前ロールの下半分の外周面においては、
混練物は密着しているが、この外 周面を通り過ぎるとロール上部までの 範囲では混線物の密着性が悪く、一部 波打つ。

Ｐの下限・・・バッギングを起こすが時々修正を加える
ことにより、混練物がロールから 垂れ下がるのを防止することができ る。

ＶＰの上限・・・バッギングを起こし、常に修正を加え
ないと、混線物がロールから垂れ 下がる。

上記の結果を表２に示す。

実施例２および３ 比較例４において、比較例４の高分子量エチレン−プロ
ピレン−５−エチリデン−２−ノルボルネン共重合体ゴ
ムの代わりに、 エチレン含量７０モル％、１３５℃デカリン中で測定し
た極限粘度［η］　３．０ｄｌ／ｇ、ヨウ素価２０の高
分子量エチレン−プロピレン−５−エチリデン−２−ノ
ルボルネン共重合体ゴム、エチレン含量７０モル％、１
３５℃デカリン中で測定した極限粘度［η］　４．６ｄ
ｌ／ｇ、ヨウ素価２０の高分子量エチレン−プロピレン
−５−エチリデン−２−ノルボルネン共重合体ゴム、を
それぞれ実施例２、実施例３で用いたこと以外は、比較
例４と同様にして、厚み２閣の加硫シートを得、この加
硫シートの評価を行なった。

結果を表２に示す。

比較例５ 比較例４において、比較例４の高分子量エチレン−プロ
ピレン−５−エチリデン−２−ノルボルネン共重合体ゴ
ムの代わりに、 エチレン含量７０モル％、１３５℃デカリン中で測定し
た極限粘度［η］　５．２ｄｌｌ／ｇ、ヨウ素価２０の
高分子量エチレン−プロピレン−５−エチリデン−２−
ノルボルネン共重合体ゴムを用いたこと以外は、比較例
４と同様にして、厚み２閣の加硫シートを得、この加硫
シートの評価を行なった。

結果を表２に示す。

比較例６および７ 比較例４において、比較例４の高分子量エチレン−プロ
ピレン−５−エチリデン−２−ノルボルネン共重合体ゴ
ムの代わりに、 エチレン含量７０モル％、１３５℃デカリン中で測定し
た極限粘度［η］　４．６ｄｌ／ｇ、ヨウ素価２０の高
分子量エチレン−プロピレン−５−エチリデン−２−ノ
ルボルネン共重合体ゴムを用い、また比較例４の低分子
量エチレン−プロピレン５−エチリデン−２−ノルボル
ネン共重合体ゴムの代わりに、 エチレン含量７０モル％、１３５℃デカリン中で測定し
た極限粘度［η］　０．１０ｄＡ’／ｇ、ヨウ素価２０
の低分子量エチレン−プロピレン−５エチリデン−２−
ノルボルネン共重合体ゴム、エチレン含量７０モル％、
１３５℃デカリン中で測定した極限粘度［η］　１．０
ｄｌ／ｇ、ヨウ素価２０の低分子量エチレン−プロピレ
ン−５−エチリデン−２−ノルボルネン共重合体ゴムを
それぞれ比較例６、比較例７で用いたこと以外は、比較
例４と同様にして、厚さ２＋ａｍの加硫シートを得、こ
の加硫シートの評価を行なった。

結果を表２に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）エチレン含量が６０〜８２モル％であり、１３５
   ℃デカリン中で測定した極限粘度［η］が３．０〜５．
   ０ｄｌ／ｇであり、かつヨウ素価が８〜３５である高分
   子量エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（Ａ）
   ：９０〜４０重量％、および エチレン含量が６０〜８２モル％であり、 １３５℃デカリン中で測定した極限粘度［η］が０．１
   ５〜０．８ｄｌ／ｇであり、かつヨウ素価が８〜３５で
   ある低分子量エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴ
   ム（Ｂ）：１０〜６０重量％からなり、ムーニー粘度Ｍ
   Ｌ＿１＿＋＿４（１００℃）が６０〜１２０の範囲内に
   あるエチレン−プロピレン−ジエン系ゴム中に、 硫黄が分散状態で存在していることを特徴とするエチレ
   ン−プロピレン−ジエン系ゴム。（２）動的粘弾性試験
   により求めた、加工性と物性の指標であるω＿ｒ（ω＿
   ２／ω＿１）が５０〜１５０の範囲内にあることを特徴
   とする請求項第１項に記載のエチレン−プロピレン−ジ
   エン系ゴム。 （３）エチレン含量が６０〜８２モル％であり、１３５
   ℃デカリン中で測定した極限粘度［η］が３．０〜５．
   ０ｄｌ／ｇであり、かつヨウ素価が８〜３５である高分
   子量エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（Ａ）
   ：９０〜４０重量％、および エチレン含量が６０〜８２モル％であり、 １３５℃デカリン中で測定した極限粘度［η］が０．１
   ５〜０．８ｄｌ／ｇであり、かつヨウ素価が８〜３５で
   ある低分子量エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴ
   ム（Ｂ）：１０〜６０重量％からなり、ムーニー粘度Ｍ
   Ｌ＿１＿＋＿４（１００℃）が６０〜１２０の範囲内に
   あるエチレン−プロピレン−ジエン系ゴム中に、 硫黄が分散状態で存在しているエチレン−プロピレン−
   ジエン系ゴムを含有してなることを特徴とする加硫可能
   なエラストマー組成物。 （４）動的粘弾性試験により求めた、エチレン−プロピ
   レン−ジエン系ゴムの加工性と物性の指標であるω＿ｒ
   （ω＿２／ω＿１）が５０〜１５０の範囲内にあること
   を特徴とする請求項第３項に記載のエラストマー組成物
   。 （５）請求項第３項に記載のエラストマー組成物を加硫
   してなることを特徴とする加硫ゴム。