JPS5812905B2 - ゴム組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、耐油性を改良したエチレン−プロピレン系ゴ
ム組成物に関する。

エチレン−プロピレンゴムは他の合成ゴムに比較し、耐
熱性、耐候性、電気特性等に優れ、その特徴を生かし自
動車部品、工業用品、電線、耐熱ベルト等種々の用途に
使用されている。

しかしながらその反面耐油性に劣り、その物性を必要と
する分野での使用を妨げている。

エチレン−プロピレンゴムの耐油性を向上させるため、
その改質材として耐油性の優れたアクリロニトリル−ブ
タジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）どのブレンド使用が行
なわれているが、ＮＢＲのような極性ポリマーとエチレ
ン−プロピレンゴムのような無極性ポリマーとは、相溶
性が非常に悪く、そのブレンド物は極く限られたブレン
ド割合で、しかも充分に相溶されないまま使用されてお
り、エチレン−プロピレンゴムの特徴を保持し、かつ耐
油性を満足するまでには至っていない。

本発明者らはこの点に着目し、エチレン−プロピレンゴ
ムの特徴を保持し、かつエチレン−プロピレンゴムより
耐油性が優れ、更にＮＢＲとのブレンドにおいても相溶
性がよく広範囲にブレンド使用ができ、従来よりのエチ
レン−プロピレンゴム／ＮＢＲブレンド物より耐油性が
良好であり、広範囲な分野へ使用可能な組成物を開発し
、本発明を達成した。

即ち本発明は、エチレン−プロピレンゴム２５〜９０重
量％とエチレン−プロピレンゴムと塩化ビニルとのグラ
フト共重合体１０〜７５重量％とを混和してなるゴム組
成物Ａであり、更に上記組成物Ａに７５重量％以下のＮ
ＢＲを混和してなるゴム組成物Ｂである。

以下本発明を詳述する。

本発明者らは、ポリ塩化ビニルがその構造上特定の極性
基（Ｃｌ基）に基因して耐油性が優れていることに着目
し、エチレン−プロピレンゴムにポリ塩化ビニルをブレ
ンドし、その改質方法を検討した結果、エチレン−プロ
ピレンゴムの耐油性を向上させることができたが、他の
物性は大きく低下した。

即ちポリ塩化ビニルとエチレン−プロピレンゴムは極性
状態が大きく相違し、エチレン−プロピレンゴムに対し
ポリ塩化ビニルのブレンド割合が増すにつれ相溶性が低
下し、物性が大巾に低下し実用性に乏しい材料となるこ
とが明らかとなった。

そこで、この相溶性を改良し、かつ耐油性を保ち得る方
法を種々鋭意検討した結果、ポリ塩化ビニルのＳＰ値（
Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒ：溶解性指
数）をエチレン−プロピレンゴムにより近づける手法と
して、エチレン−プロピレンゴムと塩化ビニルとのグラ
フト共重合体（以下「ＥＶＧ」と略記する）を使用する
ことにより、ＥＶＧ中のエチレン−プロピレンゴム部分
とエチレン−プロピレンゴムが相溶し、しかもポリ塩化
ビニル部分で耐油性を向上させ得る組成物Ａが得られた
。

ＥＶＧはエチレン−プロピレンゴムの存在下に塩化ビニ
ルを重合させることによって製造することができる。

本発明に用いられるＥＶＧは、その中のエチレン−プロ
ピレンゴム含有率が余り低いとエチレン−プロピレンゴ
ムとの相溶性が悪化し、また余り高くなるとＥＶＧ中の
ポリ塩化ビニル部分が減ることになり、耐油性の改質効
果が薄れることより自ら規制を受け、ＥＶＧ中のエチレ
ン−プロピレンゴム分が４〜６０重量％のものが使用さ
れるが、例えば２０重量％以下のようなグラフトポリマ
ーを使用するときは組成物Ａ中のエチレンプロピレンゴ
ムの量は本発明組成物の範囲中でもより多くブレンドし
た方が望ましく、またＥＶＧ中のエチレン−プロピレン
ゴムが５０重量％以上のときは組成物Ａ中のエチレンプ
ロピレンゴムの量は本発明組成物の中でもより少なくブ
レンドした方が望ましい。

一般にはＥＶＧ中のエチレン−プロピレンゴム分の好ま
しい範囲は２０〜５０重量％である。

本発明の組成物Ａは通常ＥＶＧの量が５０重量％以上に
なると難燃性を備え、その効果は通常の難燃剤を用いな
くても自消性ないし不燃性となる。

また、本発明に用いられるエチレン−プロピレンゴムは
飽和エチレン−プロピレン共重合体ゴム（ＥＰＭ）また
は不飽和エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゴ
ム（ＥＰＤＭ）でそのときの第三成分の種類および含量
、分子量、プロピレン含量等は特に限定されるものでは
なく、任意に選択して使用可能である。

エチレンプロピレンゴムは他の合成ゴムより比較的配合
薬品のブルーミング現象が起り易く、用途によっては配
合薬品の選択が必要となる場合がある。

これに対し、本発明の組成物ＡはＳＰ値が使用する配合
薬品のそれに近くなるため配合薬品との相溶性も良く、
そのブルーミング現象は非常に少なく、配合薬品の選択
範囲が広くなり広範囲の配合薬品を使用することができ
る。

また、本発明者らはこの効果を更に高め、耐油性、耐オ
ゾン性を必要とする広範囲な用途に適応できる組成物を
提供することを目的として、この組成物ＡとＮＢＲとの
ブレンド系についても検討し、その効果をエチレン−プ
ロピレンゴム／ＮＢＲブレンド物と比較してみた。

その結果、従来のエチレン−プロピレンゴム／ＮＢＲブ
レンド物に比較し相溶性、耐油性とも大巾に改良でき、
耐オゾン性も同等である組成物Ｂの発明に至った。

組成物Ｂに用いられるＮＢＲは特に限定されず、市販さ
れている通常のものを使用することができる。

本発明の組成物Ａは、組成物中のエチレン−プロピレン
ゴムの割合が、２５重量％未満になると常温では非常に
硬い組成物となり、一般ゴム配合薬品添加時の混練りが
困難となり、またエチレン−プロピレンゴムが９０重量
％を超えると耐油性の改質効果が薄れるので、組成物Ａ
は重量％でエチレン−プロピレンゴム／ＥＶＧ＝２５〜
９０／１０〜７５のブレンド率範囲内の任意のブレンド
割合でＥＶＧの溶融温度を保ちながらエチレン−プロピ
レンゴムと物理的に混練り機で混和し得られる。

組成物Ｂに関しては、組成物中のＮＢＲのブレンド率が
７５重量％を超えると、従来のエチレン−プロピレンゴ
ムとＮＢＲブレンド物に比較し耐油性および相溶性の改
質効果が十分でなくまた耐オゾン性改質効果が得られな
いことにより実用性に乏しくなるため、組成物Ｂ中のＮ
ＢＲ量は最大７５重量％までのブレンド率範囲内の任意
のブレンド割合のものを通常一般的なゴム配合混練り機
にて物理的に混和し得られる。

次に実施例によって本発明を更に具体的に説明するが、
本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に制約さ
れるものではない。

実施例 １ （１）エチレン−プロピレンゴムとＥＶＧまたはポリ塩
化ビニルとの組成物の製造 予め１７０℃、７０ｒｐｍに設定した１ｌ加圧型ニーダ
ーにて第１表の配合に従い、組成物Ｎｏ．５を除きエチ
レン−プロピレンゴムとＥＶＧまたはポリ塩化ビニル（
ＰＶＣ）を各々８〜１０分間混練りし、ＥＶＧまたはＰ
ＶＣが充分溶融しエチレン−プロピレンゴムと混合して
いることを確認後混練りを終え、これを７０℃、２４／
３４ｒｐｍの６吋ロール、ニツプ２ｍ／ｍにて冷却後シ
ート出しし、エチレン−プロピレンゴム／ＥＶＧ、エチ
レン−プロピレンゴム／ＰＶＣ組成物とした。

（２）エチレン−プロピレンゴムの耐油性改良効果の検
討 第１表の各組成物とエチレン−プロピレンゴム単味（Ｎ
ｏ．５）とを比較してその特性をみるため、７０℃、７
０ｒｐｍに予め設定した１ｌ加圧型ニーダーにて第２表
の配合処方に従い実験Ｎｏ．１〜８の組成物またはポリ
マーを１分間混練り後、充填剤、添力剤を投入し、３分
間混練り後、イオウを添加し、３０秒間混練りした。

その後各配合物を予め７０℃、２２／３４ｒｐｍ、ロー
ルニツプ２ｍ／ｍに設定した６吋ロールにて加硫促進剤
を３〜５分間で添加し、その後ロールニップ０．３ｍ／
ｍにて薄出しを８回実施した。

この配合物を一夜放置後約２％にシート出しし１５０℃
にて任意の加硫時間にプレス加硫し、相溶性、耐油性検
討用試料とした。

こうして得られた加硫ゴムを用い、先ずその相溶性をみ
るためエチレン−プロピレンゴム単味、エチレンプロピ
レンゴム／ＥＶＧ各割合ブレンド組成物、エチレン−プ
ロピレンゴム／ＰＶＣ各割合ブレンド組成物との比較を
ＪＩＳＫ−６３０１に準拠し、引張試験および引裂試験
（Ｂ型）を実施した。

この結果は第３表および第１〜３図に示すとおり、エチ
レン−プロピレンゴム／ＰＶＣ組成物はそのブレンド割
合が５０７５０になるとＴＢ（引張強さ）、ＥＢ （伸
び）およびＴＲ（引張強度）とも極端に低下する。

＊これに対し、エチレンープロピレン
ゴム／ＥＶＧ組成物はＥＶＧが増すにつれてＴＢは上昇
し、またＴＲの低下現象もみられず、エチレンープロピ
レンゴム／ＰＶＣに比較しはるかに相溶性はよくエチレ
ンープロピレンゴム単味に比較してもＴＢ，ＴＲは劣く
ことなく実用性も充分あることがわかる。

また、本発明の特徴とする耐油性をみるため上述した方
法で得られた加硫ゴムを用い、ＪＩＳＫ−６３０１耐油
性試験法に準拠し２Ｘ２Ｘ０．２ｃｆｒＬの膨潤度測定
用試験片を切り取り、これらを１００℃のＪＩＳ試験用
＆３オイル中に７０時間浸漬した後、その体積変化によ
り、膨潤度を測定した。

その結果は第３表および第４図に示すとおり、エチレン
プロピレンゴム／ＥＶＧ組成物中のＥＶＧの量が増すに
つれ、耐油性がよくなる傾向にあり、特ニエチレンープ
ロピレンゴム／ＥＶＧ＝５０／５０よりＥＶＧが増すと
エチレンープロピレンゴム単味に比較し大巾に耐油性が
改良される。

また、比較例としてのエチレン−プロピレン／ＰＶＣ組
成物はエチレン−プロピレンゴム／ＥＶＧ組成物に比較
し耐油性は良好となるが、他の物性は極端に低下するこ
とから実用性に乏しい材料である。

実施例 ２ 各種エチレン−プロピレンゴムを用いて実施例１に準じ
て試験を行なった。

上記組成物は実施例１と同様の方法で製造し、第５表の
配合処方に従い実施例１と同様の方法で充テン剤、添加
剤、加硫剤を添加し１５０℃にてプレス加硫した。

得られた加硫物を用い、実施例１と同様に引張試験、引
裂試験および耐油性、耐オゾン性をＪＩＳＫ−６３０１
に準拠し測定した結果、第６表に示すとおりエチレン−
プロピレンゴムの種類を問わず、本発明のゴム組成物が
耐油性その他の物性に優れていることがわかる。

実施例 ３ 実施例１で得た組成物の効果を更に高め、また耐油性、
耐オゾン性を必要とする広範囲な用途に適応できるポリ
マーを提供するため、実施例１で得た組成物Ａ２を用い
ＮＢＲとブレンドし、従来より行なわれているエチレン
−プロピレンゴム／ＮＢＲブレンド物との比較を行ない
、その効果をみた。

７０℃、７０ｒｐｍに予め設定した１ｌ加圧型ニーダー
にて第７表の配合処方に従い ＥＰＤＭ／ＮＢＲおよび組成物Ａ２／ＮＢＲを１分間混
練り後、充填剤、添加剤を添加し、３分間混錬りし後イ
オウを添加し、更に３０秒間混練りした。

この混練り物を予め７０℃、２４／３４ｒｐｍ、ロール
ニップ２ｍｍに設定した６吋ロールで加硫剤を３〜５分
間で添加し、その後ロールニップ０．３ｍｍで薄出しを
８回実施した。

この配合物を一夜放置し、約２ｍ／ｍにシート出しし、
１５０℃でプレス加硫し、検討用試料とした。

こうして得られた加硫ゴムを用い、先ずその相溶性を比
較するため、両試料についてＪＩＳＫ−６３０１に準拠
し引張試験および引裂試験（Ｂ型）を実施した。

この結果は第８表および第５図、第７図に示すとおり、
ＥＰＤＭ／ＮＢＲブレンド物はＮＢＲ含量が３０〜５０
重量％のところで大きな中だるみ現象がみられる。

これに対し本発明組成物Ａ．２／ＮＢＲブレンド物はそ
の相関グラフより中だるみ現象が非常に小さい。

また、本発明の特徴である耐油性をみるため、上記引張
試験と同様にして得られた加硫ゴムを用い両ブレンド物
をＪＩＳＫ−６３０１に準拠し比較した。

その結果第８表および第８図に示すとおりエチレンープ
ロピレンゴム／ＮＢＲブレンド物に比較し本発明組成物
Ｎｏ．２／ＮＢＲブレンド物は、はるかに耐油性が良好
となり、同一ＮＢＲ含量のブレンド物同志を比較すると
ほぼ２倍の耐油性改良効果が認められる。

また、エチレンプロピレンゴムの特徴の一つである耐オ
ゾン性の保持性を確認するため、ＪＩＳＫ−６３０１に
準拠し、東洋精機製、標準型オゾンテスターを用い試験
温度４０±１℃、オゾン濃度１００ｐｐｍ、静的伸長２
０％の条件下でそれぞれ５日後、１０日後のオゾン亀裂
発生状態を観察した。

その結果第８表に示すとおり同一ＮＢＲ含量のブレンド
物同志を比較すると、ＮＢＲ含量７５％のブレンド物は
、両方ともオゾン亀裂が認められ、ほぼ同等のオゾン亀
裂発生状態である。

このことより本発明組成物ＡはＮＢＲに対しエチレンプ
ロピレンゴムとほぼ同等の耐オゾン性改質効果が認めら
れ、本発明によって非常に用途の広いゴム組成物が提供
される。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は、本発明の実施例１のゴム組成物Ａのエチ
レン−プロピレンゴム含量と引張強さ、伸び、引裂強度
および耐油性の関係を従来の組成物と比較して示したも
のである。 また、第５〜８図は、本発明の実施例３のゴム組成物Ｂ
のＮＢＲ含量と上記物性との関係を従来の組成物と比較
して示したものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エチレン−プロピレンゴム２５〜９０重量％とエチ
   レン−プロピレンゴムと塩化ビニルとのグラフト共重合
   体１０〜７５重量％とを混和してなるゴム組成物。 ２ エチレン−プロピレンゴム２５〜９０重量％とエチ
   レン−プロピレンゴムと塩化ビニルとのグラフト共重合
   体１０〜７５重量％とを混和してなるゴム組成物に、７
   ５重量％以下のアクリロニトリル−ブタジエン共重合体
   ゴムを混和してなるゴム組成物。