JPH0794580B2 - ゴム組成物 - Google Patents

ゴム組成物

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JPH0794580B2
JPH0794580B2 JP24903087A JP24903087A JPH0794580B2 JP H0794580 B2 JPH0794580 B2 JP H0794580B2 JP 24903087 A JP24903087 A JP 24903087A JP 24903087 A JP24903087 A JP 24903087A JP H0794580 B2 JPH0794580 B2 JP H0794580B2
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butyl rubber
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はゴム組成物に関し、さらに詳しくは機械的性質
の改善されたブチルゴムおよび/またはハロゲン化ブチ
ルゴムとエピクロロヒドリンゴムからなる組成物に関す
る。
(従来の技術) 従来、ブチルゴムおよびハロゲン化ブチルゴムは著しく
優れた耐ガス透過性、優れた防振特性を有するゴムとし
て知られているが、耐油性に劣るために通常各種油類と
接触して使用される耐油性ゴム部品に使用されることは
なかった。また、エピクロロヒドリンゴムは優れた耐油
性を有しており、耐ガス透過性も良好なゴムであるが、
高度な耐ガス透過性の必要とされる部品には性能が不足
し、使用されることがなかった。
ところで、近年の各産業分野の高度化に伴ない、基盤材
料として耐ガス透過性の優れた耐油性ゴム、防振特性の
優れた耐油性ゴム等が要望されている。このような目的
を達成するためには、新規ゴムを開発する方法、ゴムの
ブレンドによる方法および配合により改良する方法があ
る。しかしながら、新規ゴムの開発には通常長期間を要
するという問題点があり、また配合による改良方法では
特性発現に自ずと限界がある。
これまで、ブチルゴムあるいはハロゲン化ブチルゴムと
エピクロロヒドリンゴムをブレンドして使用することは
なかった。その理由は、ブチルゴムあるいはハロゲン化
ブチルゴムとエピクロロヒドリンゴムが相溶性に乏し
く、混和分散性が悪いこと、共加硫が難しいことなどに
よるものである。それ故、ゴム工業で通常行われている
共加硫方法によっては、ブチルゴムあるいはハロゲン化
ブチルゴムとエピクロロヒドリンゴムのブレンドゴム加
硫物はブレンド比率が等容量に近ずくに従って機械的性
質が低下していくという欠点があり、この改良が望まれ
ている。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明者らは、ブチルゴムあるいはハロゲン化ブチルゴ
ムとエピクロロヒドリンゴムのブレンドゴム組成物の加
硫物物性を改良すべく鋭意研究の結果、ブチルゴムおよ
び/またはハロゲン化ブチルゴムとエピクロロヒドリン
ゴムのいずれか一方のゴムあるいは両方のゴムを無水マ
レイン酸あるいはその誘導体により変性することにより
優れた機械的性質が発現することを見出し、この知見に
基づいて本発明を完成するに至った。
(問題点を解決するための手段) かくして本発明によれば、変性前のゴムを基準として、 (1) 第1ゴム成分としてブチルゴムおよびハロゲン
化ブチルゴムの少なくとも1種10〜90重量%、および (2) 第2ゴム成分としてエピクロロヒドリンゴム90
〜10重量% からなり、無水マレイン酸あるいはその誘導体により変
性された前記各ゴム成分の少なくとも1種を全ゴム成分
中に1重量%以上含有することを特徴とするゴム組成物
が提供される。
本発明における第1ゴム成分として使用されるブチルゴ
ムとイソブチレン−イソプレン共重合ゴム(IIR)で、
通常不飽和度は0.5〜2.5モル%であり、またハロゲン化
ブチルゴムとしては前記ブチルゴムを塩素化または臭素
化した塩素化ブチルゴム(CIIR)または臭素化ブチルゴ
ム(BrIIR)等が挙げられる。
本発明における第2のゴム成分としてのエピクロロヒド
リンゴムはエピクロロヒドリンの単独重合体ゴム(C
O)、エピクロロヒドリン−エチレンオキシド共重合体
ゴム(ECO)、エピクロロヒドリン−アリルグリシジル
エーテル共重合体ゴム、エピクロロヒドリン−エチレン
オキシド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体ゴム
(ETCO)およびエピクロロヒドリン−プロピレンオキシ
ド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体ゴム等であ
り、さらに、これらのゴムと数平均分子量10,000以下の
上記組成液状重合体ゴムのブレンドも本発明に含まれ
る。
本発明において用いられる無水マレイン酸あるいはその
誘導体で変性されたブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム
あるいはエピクロロヒドリンゴムは未変性の前記ゴムを
無水マレイン酸あるいはその誘導体で、高温下に直接熱
変性する方法またはラジカル発生剤の存在下にラジカル
変性する方法が用いられる。直接熱変性法およびラジカ
ル変性法は、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴムあるい
はエピクロロヒドリンゴムと無水マレイン酸またはその
誘導体をそれらを溶解する不活性溶剤中で加熱すること
により、あるいは該重合体ゴムと無水マレイン酸あるい
はその誘導体の混合物を加熱することにより変性させる
方法である。変性反応は、たとえば溶液中で行う場合は
オートクレーブなどの化学反応容器中で、固相での反応
は密閉式混練機、混練押出機、ロールなどの混合加工機
により実施することができる。
本発明において用いられる無水マレイン酸およびその誘
導体は、無水マレイン酸、マレイン酸、マレイン酸モノ
メチルエステル、マレイン酸モノエチルエステル、マレ
イン酸モノブチルエステル、マレイン酸モノ2−エチル
ヘキシルエステルなどのマレイン酸モノアルキルエステ
ル、マレイミド、N−ヒドロキシエチルマレイミドなど
のマレイミド類などが含まれる。
本発明の場合、無水マレイン酸あるいはその誘導体のブ
チルゴム、ハロゲン化ブチルゴムあるいはエピクロロヒ
ドリンゴムへの変性量(該ゴムへの結合反応量)に特に
制限はないが、好ましくは該重合体ゴムに対して無水マ
レイン酸あるいはその誘導体が1×10-3モル当量/100g
ゴム以上である。また本発明においては、該変性ゴムの
分子量に制限はない。好ましくは重量平均分子量で3,00
0以上である。
また、本発明においては、無水マレイン酸あるいはその
誘導体で変性した第1ゴム成分および第2ゴム成分の少
なくとも1種を全ゴム成分中に1重量%以上含有するこ
とによって目的を達せられる。好ましくは2重量%以上
である。
本発明におけるゴム組成物は、変性前のゴムを基準とし
て前記の第1ゴム成分10〜90重量%と、前記の第2ゴム
成分90〜10重量%とからなる。第1ゴム成分が10重量%
未満で第2ゴム成分が90重量%以上または第1ゴム成分
が90重量%以上で第2ゴム成分が10重量%未満では第1
ゴム成分および第2ゴム成分の各々のゴムのもつ優れた
性質、例えば耐ガス透過性と耐油性のバランス特性が改
善されず、ブレンドゴムの特徴が得られない。好ましい
組成割合は第1ゴム成分30〜70重量%、第2ゴム成分70
〜30重量%である。
本発明における変性前のゴム基準とは、変性された第1
ゴム成分(その使用部数をA′重量部とする)あるいは
第2ゴム成分(同様にB′重量部とする)を未変性の各
成分ゴムと見なして、未変性の第1ゴム成分(同様にA
重量部とする)あるいは未変性の第2ゴム成分(同様に
B重量部とする)に加算した状態を基準とするものであ
り、第1ゴム成分10〜90重量%とは で求めた値である。
本発明のゴム組成物の特徴は、前記第1ゴム成分および
/または前記第2ゴム成分中に無水マレイン酸あるいは
その誘導体で変性した該ゴム成分を含有することによ
り、加硫物に優れた機械的特質を発現できることであ
る。このような特性を発現させるために本発明で使用す
る加硫剤、加硫促進剤、活性剤の種類と量には特に制限
はなく、通常ゴム工業で使われる種類と量のものが使用
できる。好ましくは、酸化亜鉛、酸化マグネシウムなど
の金属酸化物、イオウ系加硫剤、キノイド系加硫剤、メ
チロールフェノール系加硫剤、アルキルフェノールジス
ルフィド系加硫剤、チオ尿素系加硫剤、トリアジンチオ
ール系加硫剤、アミン系加硫剤、多官能エポキシド化合
物、多官能イソシアネート化合物および多官能ヒドロキ
シ化合物の単独または併用である。これらの化合物の具
体例は、例えばラバーダイジェスト社編ゴム・プラスチ
ック配合薬品(昭和49年発行、改訂版)、山下晋三、金
子東助編架橋剤ハンドブック(昭和56年発行、大成社)
に記載されているが、本発明はこれらの記載例に限定さ
れるものでないことは言うまでもない。
本発明のゴム組成物は通常の混合機により上記の加硫
系、配合剤と混合され、通常のゴム成形機、例えばロー
ル、プレス成形機、押出成形機、射出成形機などにより
所定の形状に成形することができる。
本発明で使用する前記以外の配合剤は、通常ゴム工業で
使われる補強剤、充填剤、可塑剤、軟化剤、加工助剤、
老化防止剤などが使用でき、種類や量はゴム組成物の使
用目的に応じて適宜決められる。
(発明の効果) かくして本発明によれば、従来のブチルゴムおよび/ま
たはハロゲン化ブチルゴムとエピクロロヒドリンゴムの
ブレンドで得られるゴム組成物に比較して機械的性質が
大幅に改善された加工成形性の良いゴム組成物が提供さ
れる。
かかる本発明のゴム組成物は、成形加硫してタイヤ用チ
ューブ類、ホース類、シールおよびガスケット類、ベル
ト類、ブーツ類、ロール類、防振部品類および各種ガス
状成分の耐透過性を必要とする各種ゴム部品等を製造す
るのに適している。
(実施例) 以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明す
る。なお、実施例及び比較例中の部及び%はとくに断り
のないかぎり重量基準である。
実施例1〜3、比較例1〜3 第1表に示す実施例および比較例の配合処方に従い、実
施例1〜3および比較例1〜3は、ブチルゴムと変性ブ
チルゴムの総和100部、SRFカーボンブラック60部、酸化
亜鉛3部、テトラメチルチウラムジスルフィド2部およ
びイオウ2部を低温ロールで混合したゴム配合物と、エ
ピクロロヒドリン単独重合体ゴム100部、SRFカーボンブ
ラック60部、酸化マグネシウム3部、2,4,6−トリメル
カプト−S−トリアジン1部、ジフェニルグアニジン0.
5部およびポリオキシプロピレンジアミン4部を同様に
して混合したゴム配合物を、第1表に示すゴムの混合割
合になるように低温ロールで混合した。得られたゴム配
合組成物を160℃,30分間プレス加硫して加硫物を得た。
実施例4 エピクロロヒドリン単独重合体ゴムに液状エピクロロヒ
ドリン単独重合体ゴムを加える以外は実施例1〜3と同
様にしてゴム配合組成物を調整し、加硫物を得た。
実施例5 ブチルゴムに塩素化ブチルゴムおよび変性塩素化ブチル
ゴムを加える以外は前記と同様に作成した。比較例4も
ブチルゴムに塩素化ブチルゴムを加える以外は同様に作
成した。
実施例6〜8、比較例5〜6 塩素化ブチルゴム100部、SRFカーボンブラック60部、酸
化亜鉛3部、メチロール化アルキルフェノールホルムア
ルデヒド樹脂4部、テトラメチルチウラムジスルフィド
0.6部およびイオウ0.4部を低温ロールで混合したゴム配
合物と、エピクロロヒドリン−エチレンオキシド−アリ
ルグリシジルエーテル三元共重合体ゴムと変性エピクロ
ロヒドリン単独重合体ゴムの総和100部、SRFカーボンブ
ラック60部、酸化マグネシウム3部および2,4,6−トリ
メルカプト−S−トリアジン1部を同様にして混合した
ゴム配合物を、ゴム成分が第1表に示す混合割合になる
ように低温ロールで混合した後、160℃,30分間プレス加
硫して加硫物を得た。
以上の各実施例および比較例の加硫物について、JIS K
6301に準じて引張試験を行った。その結果を第1表に併
記した。
(注) (*1) エクソン社製ブチル268。
(*2) エクソン社製クロロブチル1066。
(*3) エクソン社製ブチル268 100部、無水マレイ
ン酸 2部をブラベンダーミキサーに投入し、180℃,80
rpmで10分間混練後、2.5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブ
チルペロキシ)ヘキシン−3(日本油脂社製パーヘキサ
25B-40)0.1部を投入し、10分間混練して排出した。得
られた変性ブチルゴムの結合酸当量は3.6×10-2モル当
量/100gゴムであった。
(*4) エクソン社製クロロブチル1066 100部、マ
レイン酸 5部をブラベンダーミキサーに投入し、前記
の変性ブチルゴムと同様の処方で変性塩素化ブチルゴム
を得た。結合酸当量は1.5×10-2モル当量/100gゴムであ
った。
(*5) 日本ゼオン社製ゼクロン1000。
(*6) 日本ゼオン社製ゼクロン3103。
(*7) グッドリッチケミカル社製ハイドリン10×
2、数平均分子量3400。
(*8) 日本ゼオン社製ゼクロン1000 100部、無水
マレイン酸 3部をブラベンダーミキサーに投入し、15
0℃,80rpmで5分間混練後、2,5−ジメチル−2,5−ジ
(t−ブチルペロキシ)ヘキサン−3 0.3部を投入
し、30分間混練して排出した。得られた変性エピクロロ
ヒドリン単独重合体ゴムの結合酸当量は1.3×10-2モル
当量/100gゴムであった。
(*9) テキサコケミカル社製ジェファーミンD−20
00、平均重合度33、アミン価520。
(*10) スケネクタディー社製SP1045。
第1表の実施例1と比較例1、実施例2,4と比較例2、
実施例3と比較例3、実施例5と比較例4、実施例6と
比較例5および実施例7,8と比較例6との対比より、本
発明の組成物は広いブレンド組成範囲で引張強さおよび
伸びが大幅に改善されることがわかる。特に、ブチルゴ
ムあるいは塩素化ブチルゴムとヒドリンゴムのブレンド
比が1対1の付近で比較例においては引張強さが大幅に
低下するが、本発明の組成物においては実施例に示され
るごとく引張強さの低下が著しく軽減され、充分に実用
に供し得る強度を有することがわかる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】変性前のゴムを基準として、 (1) 第1ゴム成分としてブチルゴムおよびハロゲン
    化ブチルゴムの少なくとも1種10〜90重量%、および (2) 第2ゴム成分としてエピクロロヒドリンゴム90
    〜10重量% からなり、無水マレイン酸あるいはその誘導体により変
    性された前記各ゴム成分の少なくとも1種を全ゴム成分
    中に1重量%以上含有することを特徴とするゴム組成
    物。
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