IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 住友化学株式会社の特許一覧

<>
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024167455
(43)【公開日】2024-12-04
(54)【発明の名称】ゴム組成物
(51)【国際特許分類】
   C08L 21/00 20060101AFI20241127BHJP
   C08K 3/04 20060101ALI20241127BHJP
   C08K 3/36 20060101ALI20241127BHJP
【FI】
C08L21/00
C08K3/04
C08K3/36
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021174485
(22)【出願日】2021-10-26
(71)【出願人】
【識別番号】000002093
【氏名又は名称】住友化学株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100128381
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 義憲
(74)【代理人】
【識別番号】100124062
【弁理士】
【氏名又は名称】三上 敬史
(74)【代理人】
【識別番号】100140578
【弁理士】
【氏名又は名称】沖田 英樹
(72)【発明者】
【氏名】大場 矢登
(72)【発明者】
【氏名】三浦 悠
(72)【発明者】
【氏名】岡田 能宜
【テーマコード(参考)】
4J002
【Fターム(参考)】
4J002AC08W
4J002AE01X
4J002AE03X
4J002AE05X
4J002BB15W
4J002BB15X
4J002BP01W
4J002DA036
4J002DA048
4J002DJ016
4J002EK038
4J002EX087
4J002FD016
4J002FD02X
4J002FD148
4J002FD150
(57)【要約】
【課題】柔軟性と機械強度のバランスに優れたゴム成形品を形成できるゴム組成物を提供すること。
【解決手段】(A)ゴム成分と、(B)軟化剤と、(C)充填材と、を含有するゴム組成物であって、下記式(1):


で算出されるXが、3.0×10~5.2×10であり、式中、Yは、ゴム組成物1m当たりの充填材の数(個/m)を表し、Zは、充填材の平均一次粒子径(nm)を表す、ゴム組成物。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
(A)ゴム成分と、(B)軟化剤と、(C)充填材と、を含有するゴム組成物であって、
下記式(1):
【数1】

で算出されるXが、3.0×10~5.2×10であり、
式中、Yは、当該ゴム組成物1m当たりの前記充填材の数(個/m)を表し、Zは、前記充填材の平均一次粒子径(nm)を表す、
ゴム組成物。
【請求項2】
(A)ゴム成分100質量部を基準として、(B)軟化剤の含有量がWで、(C)充填材の含有量がWであるとき、Wが20~600質量部で、Wが1~210質量部で、W/Wが0.05~0.35である、請求項1に記載のゴム組成物。
【請求項3】
(C)充填材がシリカ、カーボンブラック又はこれらの両方を含む、請求項1又は2に記載のゴム組成物。
【請求項4】
(A)ゴム成分が炭素-炭素二重結合を有するゴムを含む、請求項1~3のいずれか一項に記載のゴム組成物。
【請求項5】
当該ゴム組成物が、(D)カップリング剤と、(E)架橋剤と、を更に含有し、
(D)カップリング剤の含有量が、(A)ゴム成分100質量部を基準として、0.1~10質量部であり、
(E)架橋剤の含有量が、(A)ゴム成分100質量部を基準として、0.1~10質量部である、請求項1~4のいずれか一項に記載のゴム組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、柔軟性のあるゴム組成物はシール、パッキン、Oリング等の様々な用途に用いられてきた。柔軟性のあるゴム組成物は、硬度計で測定した時のA硬度が30を下回る低硬度なゴム組成物であり、例えば、特許文献1にはエチレン・プロピレンゴム及び/又はエチレン・プロピレン・ジエンゴムと導電性カーボンブラックとを含むオレフィン系ゴム組成物と、特定のオルガノポリシロキサンを含むシリコーンゴム組成物とを混合することにより得られるゴム組成物が開示されている。
【0003】
特許文献2には、(a)ビニル芳香族化合物から主として作られる少なくとも2つの重合体ブロックAと、共役ジエン化合物から主として作られる少なくとも1つの重合体ブロックBとからなるブロック共重合体、及び/又は、これを水素添加して得られる水添ブロック共重合体100重量部、(b)非芳香族系ゴム用軟化剤150~400重量部、(c)ビニル芳香族系樹脂1~20重量部、(d)水添石油樹脂5~20重量部、および(e)アクリル系加工助剤0.1~5.0重量部を含む熱可塑性エラストマー樹脂組成物であって、成分(a)、(b)、(c)、(d)および(e)を有機パーオキサイドの存在下に溶融混練して架橋させることによって得られる熱可塑性エラストマー樹脂組成物が開示されている。特許文献3には、(a)芳香族ビニル化合物を主体とする少なくとも2つの重合体ブロックAと、共役ジエン化合物を主体とする少なくとも1つの重合体ブロックBとからなるブロック共重合体を水素添加して得られる水添ブロック共重合体(a-1)及び/又は共役ジエン化合物ブロック共重合体の水素添加物(a-2)100重量部、(b)非芳香族系ゴム用軟化剤30~150重量部、及び(c)DSC測定による融点が70~140℃、かつ140℃の溶融粘度が400~100000cpsの熱可塑性樹脂3~100重量部を含有する熱可塑性エラストマー組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平3-195752号公報
【特許文献2】特開2000-034389号公報
【特許文献3】特開2003-192868号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
柔軟性のあるゴム組成物の材料としては、シリコーン系のゴム、ウレタン系のゴムが用いられているが、これらのゴムの機械強度は一般に低い。熱可塑性エラストマー組成物も、機械強度が低いものであった。一方で、機械強度が高いゴムとして、射出成形が可能なオレフィン系エラストマーが提案されてきたが、オレフィン系エラストマーは、柔軟性が不足していた。
【0006】
そこで、本発明の一側面は、柔軟性と機械強度のバランスに優れたゴム成形品を形成できるゴム組成物を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一側面は、(A)ゴム成分と、(B)軟化剤と、(C)充填材と、を含有するゴム組成物に関する。当該ゴム組成物に関して、下記式(1):
【数1】

で算出されるXが、3.0×10~5.2×10である。式中、Yは、ゴム組成物1m当たりの充填材の数(個/m)を表し、Zは、充填材の平均一次粒子径(nm)を表す。
【発明の効果】
【0008】
本発明の一側面によれば、柔軟性と機械強度のバランスに優れたゴム成形品を形成できるゴム組成物が提供される。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明のいくつかの実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【0010】
一実施形態に係るゴム組成物は、(A)ゴム成分と、(B)軟化剤と、(C)充填材と、を少なくとも含有する。
【0011】
(A)ゴム成分
ゴム成分は、1種類以上のゴムを含み、1種類のゴムであってもよいし、2種以上のゴムの混合物であってもよい。ゴムとしては、例えば、エチレン-プロピレン-ジエン共重合ゴム(EPDM)、スチレン-ブタジエン共重合ゴム(SBR)、天然ゴム(NR)、ポリイソプレンゴム(IR)、ポリブタジエンゴム(BR)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリル-ブタジエン共重合ゴム(NBR)、イソプレン-イソブチレン共重合ゴム(IIR)、及びハロゲン化ブチルゴム(HR)が挙げられる。ゴムは、炭素-炭素二重結合を有するゴムであってもよく、EPDM、SBR、NR又はCRであってもよい。
【0012】
EPDMのエチレン単位の含有量は、EPDMの質量を基準として、30質量%以上、50質量%以上、又は60質量%以上であってもよく、85質量%以下、80質量%以下、又は75質量%以下であってもよい。EPDMのプロピレン単位の含有量は、EPDMの質量を基準として、10質量%以上、15質量%以上、又は20質量%以上であってもよく、40質量%以下、35質量%以下、又は30質量%以下であってもよい。EPDMの非共役ジエン単位の含有量は、EPDMの質量を基準として、1質量%以上、3質量%以上、4質量%以上であってもよく、15質量%以下、10質量%以下、又は8質量%以下であってもよい。
【0013】
ゴム組成物の製造時において、ゴム成分のムーニー粘度ML1+4,100℃は、バンバリーミキサーによる混練において混練しやすいトルクを持たせる観点から、20以上、40以上、又は50以上であってもよい。ゴム組成物の製造時において、ゴムのムーニー粘度ML1+4,100℃は、バンバリーミキサーによる混練において軟化剤との優れた親和性が得られる観点から、100以下、80以下、又は70以下であってもよい。ゴム組成物の製造時において、ゴム成分のムーニー粘度ML1+4,100℃は、20~100であってもよい。上記のゴム成分のムーニー粘度ML1+4,100℃は、ゴム組成物の製造時において、ゴム成分を伸展油によって伸展させる場合は、ゴム成分を伸展油によって伸展させた状態で上記の範囲であってもよい。ゴム組成物の製造時において、ゴム成分を伸展油によって伸展させない場合は、ゴム成分を伸展油によって伸展させていない状態で上記の範囲であってもよい。
【0014】
ゴム成分の含有量は、ゴム組成物の全質量を基準として、5質量%以上、8質量%以上、又は10質量%以上であってもよく、90質量%以下、88質量%以下、又は85質量%以下であってもよい。ゴム成分の含有量は、ゴム組成物の全質量を基準として、5~90質量%であってもよい。
【0015】
(B)軟化剤
軟化剤は、ゴム組成物において軟化剤として通常用いられるものから選択できる。軟化剤としては、鉱物油系軟化剤及び植物油系軟化剤等が挙げられる。鉱物油系軟化剤の例としては、パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、アロマ系オイル等のプロセスオイル;テルペン樹脂、石油樹脂、クマロンインデン樹脂、アタクチックポリプロピレン、エチレン・プロピレンランダム共重合体、液状ジエン系(共)重合体、変性液状ジエン系(共)重合体、液状チオコール等の低分子量高分子;ジオクチルフタレート、ジオクチルアジペート、ジオクチルセバケート等の可塑剤;パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタム、ポリオレフィンワックス等のワックス;その他流動パラフィン、石油アスファルト、ワセリン、及びコールタールピッチが挙げられる。植物油系軟化剤の例としては、ヒマシ油、アマニ油、ナタネ油、大豆油、ヤシ油、トール油等の脂肪油;密ロウ、カルナウバロウ、ラノリン等のロウ類;オレイン酸、リノール酸、リシノール酸等の不飽和脂肪酸又はその金属塩;ナフテン酸又はその金属石鹸;パイン油、ロジン又はこれらの誘導体、テルペン(テルペノイド)、及びファクチス(サブ)が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。また、これらの軟化剤は、ゴムの製造工程において、ゴムの加工性向上のために予め伸展油として添加してもよい。
【0016】
軟化剤の40℃における動粘度は、ゴム組成物及びそれを架橋して得られるゴム成形品からの染み出しを抑制する観点から、50mm/s以上、55mm/s以上、又は60mm/s以上であってもよい。軟化剤の40℃における動粘度は、混練時における作業性を容易にする観点から、100000mm/s以下、80000mm/s以下、又は60000mm/s以下であってもよい。軟化剤の40℃における動粘度は、50~100000mm/sであってもよい。ゴム組成物が2種以上の軟化剤を含む場合、それらの混合物の動粘度が上記範囲内であってもよい。
【0017】
軟化剤の密度は、ゴム成形品において優れた制振性が得られる観点から、0.80g/cm以上、0.81g/cm以上、又は0.82g/cm以上であってもよい。軟化剤の密度は、ゴム成形品の軽量化の観点から、1.20g/cm以下、1.18g/cm以下、又は1.15g/cm以下であってもよい。これらの観点から、軟化剤の密度は、0.80~1.20g/cmであってもよい。ゴム組成物が2種以上の軟化剤を含む場合、それらの混合物の密度が上記範囲内であってもよい。
【0018】
軟化剤の含有量は、(A)ゴム成分100質量部を基準として、20質量部以上、50質量部以上、100質量部以上、又は150質量部以上であってもよく、600質量部以下、500質量部以下、400質量部以下、又は300質量部以下であってもよい。軟化剤の含有量は、(A)ゴム成分100質量部を基準として、20~600質量部であってもよい。
【0019】
(C)充填材
充填材は、無機充填材、有機充填材、又はこれらの組み合わせであってもよい。充填剤としては、補強性の優れる充填材であってもよい。無機充填材の例としては、シリカ、カーボンブラック、ガラス、ケイ酸塩鉱物、アルミナ、二酸化ケイ素、酸化チタン、酸化鉄、酸化アルミニウム、酸化アンチモン、バリウム・フェライト、ストロンチウム・フェライト、及び酸化ベリリウムが挙げられる。有機充填材の例としては、ポリエステル、芳香族ポリアミド、セルロース及びビニロンが挙げられる。充填材は、シリカ、カーボンブラック又はこれらの両方を含んでもよい。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
【0020】
充填材の平均一次粒子径は、ゴム成形品において優れた圧縮永久歪が得られる観点から、5nm以上、7nm以上、9nm以上、又は10nm以上であってもよい。充填材の平均一次粒子径は、ゴム成形品において優れた機械強度が得られる観点から、500nm以下、450nm以下、400nm以下、又は350nm以下であってもよい。充填材の平均一次粒子径は、5~500nmであってもよい。
【0021】
充填材の一次粒子径は、充填材の一次粒子を平面視で観察したときに、各一次粒子に外接する最小の円の直径を意味する。充填材の平均一次粒子径は、例えば、株式会社日立製作所製の透過型電子顕微鏡H-7100を用いて、100個の一次粒子を観察し、100個の一次粒子の一次粒子径を測定し、その平均値から算出される。
【0022】
一実施形態に係るゴム組成物において、下記式(1)で算出されるXは、3.0×10~5.2×10である。式(1)中、Yは、ゴム組成物1m当たりの充填材の数(個/m)を表し、Zは、充填材の平均一次粒子径(nm)を表す。パラメータXは、ゴム組成物において充填材が占める体積の割合が反映された数値である。パラメータXは、充填材が架橋成形品において十分な機械強度を発現する観点から、3.5×10以上、3.8×10以上、又は4.0×10以上であってもよい。パラメータXは、充填材が架橋成形品において十分な柔軟性を発現する観点から、5.0×10以下、4.7×10以下、又は4.5×10以下であってもよい。
【数2】
【0023】
ゴム組成物1m当たりの充填材の数(Y)は、以下の計算式により算出される。
Y=R/(4/3×π×(Z/2×10-9
式中、Yは、ゴム組成物1m当たりの充填材の数(個/m)を表し、Rはゴム組成物全体における充填材の体積分率を表し、Zは、充填材の平均一次粒子径(nm)を表す。
【0024】
充填材の含有量は、(A)ゴム成分100質量部を基準として、1質量部以上、10質量部以上、20質量部以上、又は30質量部以上であってもよい。充填材の含有量は、(A)ゴム成分100質量部を基準として、210質量部以下、150質量部以下、100質量部以下、又は50質量部以下であってもよい。充填材の含有量は、(A)ゴム成分100質量部を基準として、1~210質量部であってもよい。
【0025】
(A)ゴム成分100質量部を基準として、(B)軟化剤の含有量がWで、(C)充填材の含有量がWであるとき、比率W/Wは、ゴム成形品において十分な機械強度を発現する観点から、0.05以上、0.08以上、又は0.10以上であってもよい。比率W/Wは、架橋成形品において十分な柔軟性を発現する観点から、0.35以下、0.30以下、又は0.25以下であってもよい。比率W/Wは、0.05~0.35であってもよい。
【0026】
(D)カップリング剤
ゴム組成物は、ゴムに対する充填材の分散性を高めるために、若しくは、ゴム分子と直接、又は後述の架橋剤等の各種添加剤を介して充填材と化学結合を形成するために、(D)カップリング剤を更に含んでもよい。カップリング剤の例としては、シランカップリング剤、カーボンカップリング剤、チタンカップリング剤、及びフォスフェートカップリング剤を挙げることができる。カップリング剤は、シランカップリング剤であってもよい。ゴム組成物中のカップリング剤の含有量は、(A)ゴム成分100質量部を基準として、0.1~10質量部、又は0.1~5質量部であってもよい。
【0027】
カップリング剤の具体的な例としては、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド(例えば、EVONIK社製の商品名「Si-69」)、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド(例えば、EVONIK社製の商品名「Si-75」)、ビス(3-ジエトキシメチルシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3-ジエトキシメチルシリルプロピル)ジスルフィド、3-オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン(別名:「オクタンチオ酸S-[3-(トリエトキシシリル)プロピル]エステル」、例えば、Momentive Performance Materials社製の商品名「NXT Silane」)、オクタンチオ酸S-[3-{(2-メチル-1,3-プロパンジアルコキシ)エトキシシリル}プロピル]エステル、オクタンチオ酸S-[3-{(2-メチル-1,3-プロパンジアルコキシ)メチルシリル}プロピル]エステル、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、n-オクチルトリメトキシシラン、n-オクチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(メトキシエトキシ)シラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリアセトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、(3-グリシドキシプロピル)トリメトキシシラン、(3-グリシドキシプロピル)トリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロへキシル)エチルトリメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロへキシル)エチルトリエトキシシラン、3-イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、及び3-イソシアナトプロピルトリエトキシシランが挙げられる。これらは単独で又は2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0028】
カーボンカップリング剤の例としては、S-(3-アミノプロピル)チオ硫酸(例えば、住友化学株式会社製の商品名「スミリンク100」)、ナトリウム(2Z)-4-[(4-アミノフェニル)アミノ]-4-オキソ-2-ブテン酸(例えば、住友化学株式会社製の商品名「スミリンク200」)、N’-(1,3-ジメチルブチリデン)-3-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸ヒドラジド、及びイソフタル酸ジヒドラジドが挙げられる。これらは単独で又は2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0029】
(E)架橋剤
ゴム組成物は、ゴムを架橋するための(E)架橋剤を更に含んでもよい。架橋剤は、例えば、有機過酸化物、硫黄、硫黄化合物、樹脂架橋剤、オキシム化合物、ニトロソ化合物、ポリアミン化合物、アルキルフェノール・ホルムアルデヒド縮合体、又はこれらから選ばれる2種以上の組み合わせを含んでもよい。ゴム組成物中の架橋剤の含有量は、(A)ゴム成分100質量部を基準として、0.1~10質量部、又は0.1~5質量部であってもよい。
【0030】
有機過酸化物の例としては、ケトンパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシケタール、アルキルパーエステル、パーカーボネート、パーオキシジカーボネート、及びパーオキシエステルが挙げられる。
【0031】
有機過酸化物の具体例として、ジクミルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン、1,3-ビス(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、t-ブチルクミルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、2,2,4-トリメチルペンチル-2-ハイドロパ-オキサイド、ジイソプロピルベンゾハイドロパーオキサイド、クメンパーオキサイド、t-ブチルパーオキサイド、1,1-ジ(t-ブチルパーオキシ)3,5,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ジ-t-ブチルパーオキシシクロヘキサン、イソブチルパーオキサイド、2,4-ジクロロベンゾイルパーオキサイド、o-メチルベンゾイルパーオキサイド、ビス-3,5,5-トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、及びp-クロロベンゾイルパーオキサイドが挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。ゴム組成物中の有機過酸化物の含有量は、(A)ゴム成分100質量部を基準として、0.01~10質量部、又は0.1~5質量部であってもよい。
【0032】
硫黄及び硫黄系化合物の具体例としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、表面処理硫黄、及び不溶性硫黄が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。ゴム組成物中の硫黄及び硫黄系化合物の含有量は、(A)ゴム成分100質量部を基準として、0.01~10質量部、又は0.1~5質量部であってもよい。
【0033】
樹脂架橋剤の具体例としては、田岡化学工業株式会社製のタッキロールシリーズが挙げられる。ゴム組成物中の樹脂架橋剤の含有量は、(A)ゴ成分ム100質量部を基準として、0.01~10質量部、又は0.1~5質量部であってもよい。
【0034】
(F)架橋促進助剤
ゴム組成物は、(F)架橋促進助剤を更に含んでもよい。架橋促進助剤の例としては、酸化亜鉛(亜鉛華)、酸化マグネシウム;パルミチン酸及びステアリン酸等の飽和脂肪酸;ラウリン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム及びステアリン酸カルシウム等の飽和脂肪酸金属塩;飽和脂肪酸エステル;エチレングリコール及びポリエチレングリコール等のグリコールが挙げられる。これらは単独で又は組み合わせて用いられる。ゴム組成物における架橋促進助剤の含有量は、(A)ゴム成分100質量部を基準として、0.1~20質量部、又は0.2~10質量部であってもよい。
【0035】
(G)架橋助剤
ゴム組成物は、(G)架橋助剤を更に含んでもよい。架橋助剤は、硫黄架橋を促進する加硫促進剤、過酸化物架橋を促進する過酸化物架橋促進剤等であってもよい。ゴム組成物における架橋助剤の含有量は、(A)ゴム成分100質量部を基準として、0.05~20質量部、又は0.1~10質量部であってもよい。
【0036】
加硫促進剤の具体例としては、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、ジペンタメチレンチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド、N,N’-ジメチル-N,N’-ジフェニルチウラムジスルフィド、N,N’-ジオクタデシル-N,N’-ジイソプロピルチウラムジスルフィド、N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾール-スルフエンアミド、N-オキシジエチレン-2-ベンゾチアゾール-スルフエンアミド、N,N-ジイソプロピル-2-ベンゾチアゾールスルフエンアミド、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-(2,4-ジニトロフエニル)メルカプトベンゾチアゾール、2-(2,6-ジエチル-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イド、ジフエニルグアニジン、トリフエニルグアニジン、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、ジフエニルグアニジン-フタレート、n-ブチルアルデヒドアニリン、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、2-メルカプトイミダゾリン、チオカルバニリド、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、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチル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、ジブチルキサントゲン酸亜鉛、及びエチレンチオウレアが挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
【0037】
過酸化物架橋促進剤の具体例としては、トリアリルイソシアヌレート、N,N’-m-フェニレンビスマレイミド、メタクリル酸、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、n-ブチルメタクリレート、i-ブチルメタクリレート、sec-ブチルメタクリレート、t-ブチルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、トリデシルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、2-エトキシエチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、アリルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、メタアクリロキシエチルホスフェート、1,4-ブタンジオールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,3-ブチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、N-メチロールメタクリルアミド、2,2-ビス(4-メタクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、メタクリル酸アルミニウム、メタクリル酸亜鉛、メタクリル酸カルシウム、メタクリル酸マグネシウム、及び3-クロロ-2-ヒドロキシプロピルメタクリレートが挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
【0038】
一実施形態に係るゴム組成物は、柔軟性と機械強度のバランスに優れる。具体的には、一実施形態に係るゴム組成物は、破断強度(引張強度、TB)が6MPa以上であり、且つ、硬度(Duro-A)が30以下であり、柔軟性と機械強度のバランスに優れる。
【0039】
一実施形態に係るゴム組成物を成形及び架橋(又は加硫)することにより、各種のゴム成形品を形成することができる。ゴム成形品は、例えば、シール、パッキン、Oリングなどの工業部品であることができる。
【実施例0040】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。但し、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【0041】
[材料]
実施例及び比較例において、以下に示す材料を用いた。
(A)ゴム成分
A-1:EPDM、住友化学株式会社製「エスプレンEPDM 600F」、ムーニー粘度ML1+4,100℃=63、ゴム成分/伸展油=100/100(質量比)、エチレン単位の含有量=66質量%、プロピレン単位の含有量=30質量%、非共役ジエン単位の含有量=4.0質量%
A-2:EPDM、住友化学株式会社製「エスプレンEPDM 6101」、ムーニー粘度ML1+4,125℃=52、ゴム成分/伸展油=100/70(質量比)、エチレン単位の含有量=70質量%、プロピレン単位の含有量=23.5質量%、非共役ジエン単位の含有量=6.5質量%
A-3:スチレンブタジエンゴム(SBR)、ZSエラストマー株式会社製「SE-6233」、ゴム成分/伸展油=100/37.5(質量比)
A-4:水添スチレン系熱可塑性エラストマー(SEBS)、旭化成株式会社「タフテック H1221」、MFR230℃,2.16kg=4.5、スチレン/エチレン・ブチレン比=12/88(質量比)
(B)軟化剤
B-1:パラフィン系プロセスオイル、出光興産株式会社製「ダイアナプロセスオイル PW-380」、密度(15℃)=0.887g/cm、動粘度(40℃)=438.1mm/s
B-2:合成油、エチレン・プロピレンランダム共重合体、三井化学株式会社製「ル-カント HC-3000X」、動粘度(40℃)=50000mm/s、動粘度(100℃)=2880mm/s、重量平均分子量15000
B-3:塩化硫黄ファクチス、天満サブ化工社製「白サブ1」(アセトン抽出物2~5%)
B-4:アロマ系プロセスオイル、H&R社製「VivaTec500」、密度(15℃)=0.950g/cm、動粘度(40℃)=410.0mm/s
B-5.ポリオレフィンワックス:クラリアントジャパン社製「リコセンPP1302」、エチレン-プロピレン共重合物、170℃における粘度200mPa・s、軟化点90℃、密度(15℃)=0.88g/cm
(C)充填材
C-1:シリカ、東ソー・シリカ株式会社製「Nipsil VN3」、平均一次粒子径16nm
C-2:シリカ、東ソー・シリカ株式会社製「Nipsil ER」、平均一次粒子径32nm
C-3:シリカ、東ソー・シリカ株式会社製「Nipsil E-74P」、平均一次粒子径80nm
C-4:シリカ、エボニック社製「7000GR」、窒素吸着比表面積165m/g、平均一次粒子径32nm
(D)カップリング剤
D-1:シランカップリング剤、エボニック社製「Dynasylan MTMO」、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン
D-2:シランカップリング剤、エボニック社製「Si69」、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド
(E)架橋剤
E-1:硫黄、鶴見化学工業社製「金華印 微粉硫黄200メッシュ」
E-2:樹脂架橋剤、田岡化学工業株式会社製「タッキロール250-1」
E-3:ジクミルパーオキサイド、日油株式会社製「パークミルD-40 MB」
(F)架橋促進助剤
F-1:酸化亜鉛、正同化学工業社製「酸化亜鉛2種」
F-2:ステアリン酸、新日本理化社製「ステアリン酸 50S」
F-3:ポリエチレングリコール、三洋化成工業社製「PEG-4000S」
F-4:N-フェニル-N’-1,3-ジメチルブチル-p-フェニレンジアミン(川口化学工業株式会社社製、「ANTAGE 6C」
(G)架橋助剤
G-1:ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛(マスターバッチ)、ラインケミージャパン社「レノグラン ZDBC-80」
G-2:2-メルカプトベンゾチアゾール(マスターバッチ)、ラインケミージャパン社製「レノグラン MBT-80」
G-3:テトラメチルチウラムジスルフィド(マスターバッチ)、ラインケミージャパン社製「レノグラン TMTD-80」
G-4:ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド(マスターバッチ)、ラインケミージャパン社製「レノグラン DPTT-70」
G-5:N-シクロヘキシルベンゾチアゾール-2-スルフェンアミド系加硫促進剤、住友化学株式会社製「ソクシノールCZ」
G-6:1,3-ジフェニルグアニジン、住友化学株式会社製「ソクシノールD」
G-7:ジメタクリル酸エチレングリコール、三菱ケミカル株式会社製「アクリエステルED」
【0042】
[ゴム組成物の作製]
表1~3に示した(A)~(D)及び(G)の成分を表1~3に示す配合量で、バンバリーミキサー(株式会社神戸製鋼所製、1700mL)を用いて、ミキサー温度100℃、ローター回転数80rpmの条件にて混練した。トルクピークが出てから更に4分間、混練温度を150~155℃に保持しながら混練し、混練物を得た。次いで、ロール温度を40℃に設定した10インチのオープンロール機を用いて、得られた混練物と、表1~3に示した(E)及び(F)の成分と、を表1~3に示す配合量で混練して、ゴム組成物を得た。比較例7及び比較例8については、混練機内でトルクが立ち上がらず、30分混練後にゴム成分とオイル成分が分離した状態で排出されたため、混練することができなかった。表1~3に示す各成分の配合量は、(A)の成分(ゴム)については、伸展油を除いた配合量(単位:質量部)を意味し、(B)~(G)の成分については、(A)の成分100質量部を基準とした配合量(単位:質量部)を意味する。表1~3中の「パラメータX」は、下記式(1)で算出されるXを意味する。表1~3中の「W/W」は、(B)軟化剤の質量基準の含有量Wに対する(C)充填材の質量基準の含有量Wの比率を意味する。
【数3】

式中、Yは、ゴム組成物1m当たりの充填材の数(個/m)を表し、Zは、充填材の平均一次粒子径(nm)を表す。
【0043】
[引張試験]
ゴム組成物を表1~3に示すプレス条件で熱プレスすることによって成形及び加硫して、厚さ2mmの加硫されたゴムシートを作製した。JIS K6251に準拠して、作製したゴムシートからダンベル状3号形試験片を切り出し、引張試験機(上島製作所社製、QUICK READER P-57)により、雰囲気温度23℃、引張速度500mm/minの試験条件で、ゴムシートの引張強度(100%モジュラス(M100)、300%モジュラス(M300)、破断強度(TB)、及び破断伸び(EB))を測定した。測定結果を表1~3に示す。
【0044】
[硬度(Duro-A)]
ゴム組成物を表1~3に示すプレス条件で熱プレスすることによって成形及び加硫して、厚さ2mmの加硫されたゴムシートを作製した。JIS K6253に準拠して、作製したゴムシートからダンベル状3号形試験片を切り出した。デュロメーター タイプAを備える自動硬度計(エクセル社製、RH-105A)により、雰囲気温度23℃で、測定試料の硬度を測定した。測定結果を表1~3に示す。
【0045】
【表1】
【0046】
【表2】
【0047】
【表3】