JP5312893B2 - 膨張性黒鉛を含有する過酸化物架橋用ゴム組成物およびその過酸化物架橋方法 - Google Patents
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Description
本発明に使用可能な合成ゴムとしては、エチレン−プロピレン系ゴムを主体とするゴムが使用できる。エチレン−プロピレン系ゴムの中でも、特に、エチレン−プロピレンゴム(EPT)や、その他多様なエチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)が好ましく使用できる。EPDMは、エチレンとプロピレンと第三成分とのモノマーを共重合させたゴムである。前記第三成分としては、側鎖に不飽和結合を持つ有機化合物が用いられる。この有機化合物としては、ジシクロペンタジエン(DCP)、エチリデンノルボーネン(ENB)、1,4−ヘキサジエン(1,4−HD)、ビニルノルボルネン等がある。エチレン−プロピレン系ゴムとして、EPTや各種EPDMを単独で使用することもできるが、これらをブレンドして使用しても良い。
本発明においてゴム組成物に配合される膨張性黒鉛とは、加熱により体積が膨張する黒鉛のことであり、具体的には、天然鱗片状黒鉛などの黒鉛(グラファイト)の層間に化学品を挿入されたものである。鱗片状黒鉛は主に中国の山東地区、モンゴリア地区の2箇所で産出される。前地区では石英を含有、後地区ではマイカを含有しており、膨張性黒鉛の用途によって産地を使い分けられている。例えば、樹脂などに混練させる場合は、混練機の磨耗を抑えるために、マイカ含有のものが多く使用されている。
本発明で配合される有機過酸化物としては、ベンゾイルパーオキシド(例えば、日油株式会社製の商品名「ナイパーBW」)または、t−ブチルパーオキシベンゾエート(例えば、日油株式会社製の商品名「パーブチル Z」)、または、ジ(2−t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン(例えば、日油株式会社製の商品名「パーブチル P」)が使用できる。前記した有機過酸化物の分類において、ベンゾイルパーオキシドは(1)ジアシルパーオキサイドのグループに分類され、t−ブチルパーオキシベンゾエートは(2)パーオキシエステルのグループに分類されるものである。いずれのグループも、ゴム組成物に炭素質が配合された場合には架橋反応が阻害されるため、その使用は不適当とされているグループである。また、ジ(2−t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼンは、(3)ジアルキルパーオキサイドに属する有機過酸化物であり、1分間半減期温度が175.4℃という比較的高温で分解する有機過酸化物である。そのため、膨張性黒鉛を含有するゴムの架橋にジ(2−t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼンを使用すると、架橋時の高温によってガス状の酸性物質が発生して架橋阻害が起こりやすくなるため、その使用は不適当であると考えられていた。
本発明の膨張性黒鉛を含有するゴム組成物は、各成分を任意の順序で配合し、十分に混合する事により調整できる。また、このゴム組成物には、前記材料が必須成分として添加される他、任意成分として、パラフィン系オイルなどの可塑剤、あるいは、りん酸エステル、金属酸化物、シリカ系補強充填剤、架橋助剤、滑剤などの加工性改善助剤を必要に応じて、配合することができる。これら薬剤を配合したゴム組成物の混合は、二本ロール、ニーダー、バンバリー、二軸混練押出機、および各種ミキサー、その他の混練機を使用して行うことができ、薬剤が均一に分散された未加硫の過酸化物架橋用のゴム組成物を得ることができる。
ゴム成分にEPDMとして、第3成分がエチリデンノルボーネンの3072E(三井化学株式会社製)を140部使用し、膨張性黒鉛として、SYZR1003(三洋貿易株式会社社製)を100部、カーボンブラックとして、シーストG-SO(東海カーボン株式会社製)を20部、可塑剤としてフッコールP200(富士興産株式会社製)を40部、酸化亜鉛として、第二種ZnO(正同化学工業株式会社製)を5部、消泡剤として、CML#31(近江化学工業株式会社製)を3部、滑剤としてステアリン酸(日油株式会社製)を1部配合して加圧ニーダーを用いてコンパウンドを得た。これにオープンロールにて、有機過酸化物であるベンゾイルパーオキシドとして、ナイパーBW(日油株式会社製)を2部加えて、シート状に分出しした。得られた未架橋コンパウンドを規定の金型(12.5cm×20cm)に入れて予備成型を行い、その後熱プレス内加硫で、130℃×20分間保持して架橋し、厚さ2mmの架橋シートを得た。
実施例2として、実施例1のベンゾイルパーオキシドであるナイパーBWの代わりに、t-ブチルパーオキシベンゾエート(日油株式会社製 商品名「パーブチルZ」)を2部配合した他は、実施例1と同じ配合及び混練・架橋工程を経たシート状ゴム試験片を得た。
実施例3として、実施例2のEPDMである3072E(三井化学株式会社製)を140部の代わりに、EPDMである3072E(三井化学株式会社製)を112部にSBRである1778(ジェイ・エス・アール株式会社製)を26部ブレンドしたゴムを使用した他は、実施例2と同じ配合及び混練・架橋工程を経たシート状ゴム試験片を得た。
実施例4として、実施例1のベンゾイルパーオキシドであるナイパーBWの代わりに、ジ(2−t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン(日油株式会社製 商品名「パーブチルP」)を2部配合した他は、実施例1と同じ配合及び混練・架橋工程を経たシート状ゴム試験片を得た。
比較例1として、実施例1のベンゾイルパーオキシドであるナイパーBWの代わりに、ジ-t-ヘキシルパーオキシド(日油株式会社製 商品名「パーヘキシルD」)を2部配合した他は、実施例1と同じ配合及び混練・架橋工程を経たシート状ゴム試験片を得た。
比較例2として、実施例1のベンゾイルパーオキシドであるナイパーBWの代わりに、ジクミルパーオキシド(日油株式会社製 商品名「パークミル D」)を2部配合した他は、実施例1と同じ配合及び混練・架橋工程を経たシート状ゴム試験片を得た。
比較例3として、実施例1のベンゾイルパーオキシドであるナイパーBWの代わりに、1,1−t-ヘキシルパーオキシシクロヘキサン(日油株式会社製 商品名「パーヘキサHC」)を2部配合した他は、実施例1と同じ配合及び混練・架橋工程を経たシート状ゴム試験片を得た。
比較例4として、実施例1のベンゾイルパーオキシドであるナイパーBWの代わりに、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキセン-3(日油株式会社製 商品名「パーヘキシン 25B」)を2部配合した他は、実施例1と同じ配合及び混練・架橋工程を経たシート状ゴム試験片を得た。
比較例5として、実施例1のベンゾイルパーオキシドであるナイパーBWの代わりに、ジ-t-ブチルパーオキシド(日油株式会社製 商品名「パーブチル D」)を2部配合した他は、実施例1と同じ配合及び混練・架橋工程を経たシート状ゴム試験片を得た。
本評価結果によれば、膨張性黒鉛を配合したゴム組成物であっても、実施例1、実施例2、実施例3、実施例4においては、良好な架橋ゴムを得られることがわかる。
Claims (2)
- エチレン−プロピレン−ジエンゴムを主体とする合成ゴムに、加熱により体積が膨張する膨張性黒鉛と有機過酸化物を配合した、過酸化物架橋用ゴム組成物であって、
前記有機過酸化物はベンゾイルパーオキシド、またはt−ブチルパーオキシベンゾエート、またはジ(2−t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼンである過酸化物架橋用ゴム組成物。 - エチレン−プロピレン−ジエンゴムを主体とする合成ゴムに加熱により体積が膨張する膨張性黒鉛と有機過酸化物を配合したゴム組成物の架橋方法であって、
有機過酸化物としてベンゾイルパーオキシド、またはt−ブチルパーオキシベンゾエート、またはジ(2−t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼンを配合し、
前記膨張性黒鉛と有機過酸化物を配合したゴム組成物を混練した後、過酸化物架橋により架橋することを特徴とするゴム組成物の架橋方法。
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