JPH0692507B2

JPH0692507B2 - 加硫用ゴム組成物

Info

Publication number: JPH0692507B2
Application number: JP59173774A
Authority: JP
Inventors: 洋二森; 祥昭河村; 裕則松本; 泰彦竹村
Original assignee: 日本合成ゴム株式会社
Priority date: 1984-08-21
Filing date: 1984-08-21
Publication date: 1994-11-16
Anticipated expiration: 2009-11-16
Also published as: JPS6153343A

Description

【発明の詳細な説明】 a.産業上の利用分野本発明は、良好な機械的性質を有するゴム組成物に関す
る。

b.従来の技術２種以上のエラストマーをブレンドすることにより、単
一のエラストマーでは得られない性能をひき出す手法は
古くから実施されている。

また、加工性の向上や原材料費を低減する目的にもブレ
ンド手法が用いられている。

このような手法で得られた組成物の代表例としては、タ
イヤのトレッド用素材としてのスチレン−ブタジエンゴ
ム（以下SBRと略す）とポリブタジエンゴム（以下BRと
略す）とのブレンド組成物や、タイヤのサイドウォール
用素材としてのSBRとエチレン−プロピレン−非共役ジ
エンゴム（以下EPDMと略す）のブレンド組成物などが挙
げられる。

ところが、高飽和ゴムと高不飽和ゴムとのブレンドゴム
の場合、双方の加硫速度に著しい相違があるため、ブレ
ンドゴムの機械的性質は、ブレンドすることにより低下
する傾向にあるのが一般的であった。

特に、EPDMとアクリロニトリル−ブタジエンゴム（以下
NBRと略す）とのブレンドの場合、加硫速度の相違の他
に極姓が大きく異なるため相溶性に乏しく、また充填剤
や加硫剤、加硫促進剤が双方のゴムに均一に分散しな
い、いわゆる偏在が生じやすいこともあり、機械的性質
が大きく低下することが避けられなかった。

このような欠点を改良するために、R.T.Morrisseryは、
EPDMをハロゲン化する方法（Rubber Chem.Technal.,4
4,1025（1971））を、またR.P.Mastromatteoらは、長鎖
のアルキル基を有するジアルキルジオカーバメート塩や
テトラアルキルチウラムジスルフィドを加硫促進剤とし
て用いる方法（Rubber Chem.Technal.,44,1025（197
1））を、提案している。

また、橋本らは、EPDMと硫黄や加硫促進剤を反応させて
ペンダント硫黄を有するEPDMとしたのち、他ゴムとブレ
ンドする方法（日本ゴム協会誌，49,236,246（1976））
を提案している。

c.発明が解決しようとする課題しかし、これらの方法は高不飽和ジエンゴムが、極性の
低い天然ゴム、SBR、BRなどの場合は、かなりの効果を
発揮しているが、極性の高いNBRの場合はその効果が少
なく、ブレンドゴムの機械的性質の低下傾向が著しいた
め、実用に供し得ないものであった。

本発明者らは、これらの点に鑑み鋭意研究した結果、高
飽和ゴムと高不飽和ジエンゴムとのブレンドゴムを動的
に加硫することにより、良好な機械的性質を有するゴム
組成物を製造し得ることを見い出し、この知見に基づい
て本発明を完成したものである。

d.課題を解決するための手段すなわち本発明は、高飽和ゴム20〜80重量部と高不飽和
ジエンゴム80〜20重量部からなるゴム組成物であって、
上記高飽和ゴムと上記高不飽和ジエンゴムを混練りしな
がら140〜170℃で動的に加硫することにより、高飽和ゴ
ムを溶解可能な溶媒を用いて室温で抽出した場合の抽出
可能部分量が高飽和ゴム全量に対して90重量％以上で、
高不飽和ジエンゴムを溶解可能な溶媒を用いて室温で抽
出した場合の抽出可能部分量が高不飽和ジエンゴム全量
に対して10重量％以下になる程度に加硫されていること
を特徴とする加硫用ゴム組成物を提供するものである。

上記高飽和ゴムとしては、エチレン−プロピレン共重合
ゴム、エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合ゴ
ム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、エピ
クロルヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、
塩素化ポリエチレン、ブチルゴムなどが挙げられる。

上記高不飽和ジエンゴムとしては、天然ゴム、ポリイソ
プレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレンまたはビニ
ルピリジンのようなビニルアレン、アクリロニトリル、
メタクリロニトリル、イソブチレンアクリレートおよび
メタクリレートとの1,3−ブタジエンおよびイソプレン
の共重合体が挙げられる。

本発明のゴム組成物における高飽和ゴムと高不飽和ジエ
ンゴムとの配合比は20〜80重量部/80〜20重量％であ
る。

高飽和ゴムの配合量が20重量部未満で、高不飽和ジエン
ゴムの配合量が80重量部を越えると、動的に加硫したの
ちの組成物に熱可塑性を与えることができず、加工が困
難となる。

また、高飽和ゴムの配合量が80重量部を越え、高不飽和
ジエンゴムの配合量が20重量部未満では、ブレンド物の
機械的性質が低下する。

本発明のゴム組成物は、上記の高飽和ゴムと高不飽和ジ
エンゴムを混練りしながら140〜170℃で動的に加硫した
ものである。

上記の「動的加硫」は、例えば米国特許第3037954号、
第3758643号、第3806558号、第4104210号などに、ゴム
と熱可塑性ポリオレフィンとのブレンドにおいて熱可塑
性組成物を製造する方法として紹介されている。

すなわち本発明のゴム組成物は、高飽和ゴムと高不飽和
ジエンゴムおよび加硫剤を、従来の混練加工装置、例え
ばバンバリーミキサー、ブラベンダーミキサー、ロール
機、混合押出機などを用いて混練しながら動的に加硫す
ることにより製造される。

このときの混練温度は140〜170℃である。

混練温度が140℃未満ではゴム組成物の加硫が遅く、混
練に長時間を必要とし、170℃を越えると加硫が速すぎ
て不均一となり機械的強度が低下する。

混練時間は、使用する加硫剤の種類の混練温度によって
異なるが、好ましくは３分〜30分である。

３分未満では加硫が不十分であり、30分を越えるとゴム
の劣化が激しくなる。

用いる加硫剤としては、ジエンゴムの加硫に適用可能な
任意の加硫剤、例えば硫黄／促進剤系、ペルオキシド、
キノイド、メチロールフェノール樹脂などが使用でき
る。

本発明の動的加硫は、高飽和ゴムを溶解可能な溶媒を用
いて室温で抽出した場合の抽出可能部分量が高飽和ゴム
全量に対して90重量％以上で、高不飽和ジエンゴムを溶
解可能な溶媒を用いて室温で抽出した場合の抽出可能部
分量が高不飽和ジエンゴム全量に対して10重量％以下に
なるように行われる。

高飽和ゴムを溶解可能な溶媒を用いて室温で抽出した場
合の抽出可能部分量が高飽和ゴム全量の90重量％未満で
は、本発明のゴム組成物に熱可塑性を与えることができ
ない。

また、高不飽和ジエンゴムを溶解可能な溶媒を用いて室
温で抽出した場合の抽出可能部分量が高不飽和ジエンゴ
ム全量の10重量％を越えると、機械的性質の改良効果が
十分でなくなる。

本発明において用いる高飽和ゴムまたは高不飽和ジエン
ゴムを溶解可能な溶媒は、これらのゴムが加硫する前の
未加硫ゴムを室温で溶解することができる溶媒である。

このような溶媒の中で、天然ゴム、ポリイソプレンゴ
ム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン共重合
体、エチレン−プロピレン共重合体などの非極性ゴムを
溶解することができるものの例としては、トルエン、シ
クロヘキサンなどの溶媒が挙げられる。

また、アクリルゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共
重合体などの極性の強いゴムを溶解することができるも
のの例としては、メチルエチルケトンなどの溶媒が挙げ
られる。

なお、高飽和ゴムまたは高不飽和ジエンゴムを溶解する
ことができるものでさえあれば、上記の如き溶媒を用い
たときの抽出可能部分量は同一であるから、本発明にお
いてはこれらの溶媒の種類は特に限定されない。

本発明のゴム組成物には、本発明の高飽和ゴムおよび高
不飽和ジエンゴムのほかに、加硫剤を添加することがで
き、さらにカーボンブラック、可塑剤、プロセス油、老
化防止剤などの通常のゴム配合剤を加えることもでき
る。

動的加硫を行うことにより得られる本発明の加硫用ゴム
組成物は、高飽和ゴムが全くあるいはほとんど加硫して
いないため、すなわち高飽和ゴムを溶解可能な溶媒を用
いて室温で抽出した場合の抽出可能部分量が90重量％以
上であるため、十分に熱可塑性であり、ロール機、バン
バリーミキサーなどを用いてさらに加硫剤を加えて混合
し、通常の静的加硫装置、たとえばプレス機、インジェ
クション蒸気缶などにより加硫成形することができる。

さらに本発明の組成物は、ポリプロピレン、ポリエチレ
ンなどのオレフィン系高分子物質、ABS、ハイスチレン
樹脂、AES、ABS、SB、SBS、SI、SIS、SEBSなどのスチレ
ン系高分子物質、あるいは塩ビ系高分子物質とブレンド
して、必要に応じて動的架橋を行ない熱可塑性エラスト
マーとしてブロー成形品用などに使用できる。

また、その目的によっては、これらのブレンド物を、通
常の静的加硫装置、例えばプレス機、インジェクション
蒸気缶などにより加硫成形することができる。

e.実施例次に本発明の実施例を示すが、本発明はその要旨を越え
ない限り、これらの実施例によって限定されるものでは
ない。

なお、以下の実施例および比較例において、％は重量％
の意味である。

また、以下の実施例および比較例において得られる組成
物の物性は、主としてJISK 6301に従って評価した。

実施例１〜4;比較例1,2 表−１に示す配合処方に従って、ブラベンダーミキサー
を用いて、150℃（油浴温度）で５分間、混練しながら
動的に加硫した。

得られた混合物を、それぞれゴム混合物−１〜ゴム混合
物−６とする。

つぎに、得られた混合物（ゴム混合物−１〜６）に、表
−２に示す配合処方に従って、さらに加硫剤を添加し混
合した。

ゴム混合物−１〜６中の高不飽和ジエンゴムの溶媒への
室温での不溶分から、高不飽和ジエンゴムの抽出可能部
分量を求め、表３に示した。

なお、ゴム混合物−1,2,3,5,6については、高不飽和ジ
エンゴムの抽出溶媒としてメチルエチルケトンを用い、
ゴム混合物−４については、トルエンを用いた。

また、ゴム混合物−１〜６中の高飽和ゴムの抽出溶媒
（シクロヘキサン）への室温での可溶分（抽出可能部分
量）を求め、表３に示した。

比較例3,4 表−４に示す配合処方に従って、通常の方法により混練
りした。

得られたゴム混合物−7,8中の高不飽和ジエンゴムのメ
チルエチルケトンへの不溶分は、室温にてそれぞれ３
％、７％であった。

すなわち、ゴム混合物−7,8中な高不飽和ジエンゴムの
抽出可能部分量は、それぞれ97％、93％であった。

また、ゴム混合物−７中の高飽和ゴムのシクロヘキサン
への室温での可溶分（抽出可能部分量）は、94％であっ
た。

また、ゴム混合物−８中の高飽和ゴムのメチルエチルケ
トンへの室温での可溶分（抽出可能部分量）は、91％で
あった。

実施例１〜４および比較例１〜４で得られたゴム混合物
−１〜８を、160℃で20分間プレス加硫し、得られた加
硫物の物性を評価した。

結果を表−５に示す。

f.発明の効果本発明によれば、高飽和ゴムと高不飽和ジエンゴムを混
練りしながら動的に加硫することにより、高飽和ゴムと
高不飽和ゴムをブレンドする際の加硫速度の相違による
機械的性質の低下を解決して、良好な機械的性質を有す
る加硫用ゴム組成物を得ることができる。

また、本発明のゴム組成物は、高飽和ゴムが全くあるい
はほとんど加硫していないため、十分に熱可塑性であ
り、静的加硫方法によってさらに加硫成形することがで
きる。

すなわち、本発明の加硫用ゴム組成物は、優れた機械的
強度を有する加硫用ゴム組成物であり、工業的利用価値
は極めて大きい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｌ 21:00） (72)発明者松本裕則東京都中央区築地２丁目11番24号日本合成ゴム株式会社内 (72)発明者竹村泰彦東京都中央区築地２丁目11番24号日本合成ゴム株式会社内 (56)参考文献特開昭57−73031（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−91142（ＪＰ，Ａ) 特公昭42−25763（ＪＰ，Ｂ１) 特公昭51−1263（ＪＰ，Ｂ２) 特公昭54−3892（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高飽和ゴム20〜80重量部と高不飽和ジエン
ゴム80〜20重量部からなるゴム組成物であって、上記高
飽和ゴムと上記高不飽和ジエンゴムを混練りしながら14
0〜170℃で動的に加硫することにより、高飽和ゴムを溶
解可能な溶媒を用いて室温で抽出した場合の抽出可能部
分量が高飽和ゴム全量に対して90重量％以上で、高不飽
和ジエンゴムを溶解可能な溶媒を用いて室温で抽出した
場合の抽出可能部分量が高不飽和ジエンゴム全量に対し
て10重量％以下になる程度に加硫されていることを特徴
とする加硫用ゴム組成物。
【請求項２】上記高飽和ゴムがエチレン−プロピレン系
共重合ゴムである特許請求の範囲第１項記載の加硫用ゴ
ム組成物。
【請求項３】上記不高飽和ジエンゴムが不飽和ニトリル
−共役ジエンゴムである特許請求の範囲第１項記載の加
硫用ゴム組成物。