JP6196290B2 - ブレンドゴム、ブレンドゴム組成物及び加硫物 - Google Patents
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Description
前記ポリ塩化ビニルは、重合度が300〜3000であってもよい。
また、前記軟質ポリ塩化ビニルは、前記ポリ塩化ビニル100質量部あたり、30〜150質量部の前記可塑剤を添加して可塑化されたものであってもよい。
また、前記可塑剤は、フタル酸エステル系可塑剤、アジピン酸系可塑剤、塩素化パラフィン系可塑剤、セバシン酸系可塑剤、ポリエステル系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤、エーテルエステル系可塑剤、トリメリット酸系可塑剤から選ばれる少なくとも一種の化合物とすることができる。
また、前記アクリロニトリルブタジエンゴムは、アクリロニトリルを18〜50質量%含有することができる。
このブレンドゴム組成物では、ブレンドゴム100質量部あたり、前記加硫促進剤を0.5〜5質量部含有することができる。
この際に含有させる加硫促進剤は、チオウレア系化合物、グアニジン系化合物、チウラム系化合物、チアゾール系化合物及び過酸化物から選ばれる少なくとも一種の化合物であってもよい。このとき、前記加硫促進剤は、チウラム系化合物及びチアゾール系化合物を含有することができる。
<ブレンドゴム>
先ず、本発明の第1の実施形態のブレンドゴムについて説明する。本実施形態のブレンドゴムは、(1)クロロプレンゴム30〜93質量%と、(2)軟質ポリ塩化ビニル5〜50質量%と、(3)アクリロニトリルブタジエンゴム2〜20質量%を主成分として含有する。以下、各成分について詳細に説明する。
本実施形態のブレンドゴムに含まれるクロロプレンゴムは、クロロプレン重合体を主成分とする。クロロプレン重合体は、2−クロロ−1,3−ブタジエン(以下、クロロプレンと記す。)の単独重合体、又は、クロロプレンと他の単量体との共重合体である。ここで、クロロプレンと共重合可能な単量体としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシルなどのアクリル酸のエステル類や、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシルなどのメタクリル酸のエステル類や、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシ(メタ)アクリレート類や、2,3−ジクロロ−1,3−ブタジエン、1−クロロ−1,3−ブタジエン、ブタジエン、イソプレン、エチレン、スチレン、アクリロニトリル等が挙げられる。
本実施形態のブレンドゴムに含まれるクロロプレンゴムは、ロジン等を乳化分散剤として用いて、クロロプレンを主成分とする原料モノマーを、乳化重合することにより得られる。
本実施形態のブレンドゴムに含まれる軟質ポリ塩化ビニルは、得られる加硫物の耐摩耗性及び耐オゾン性を向上させるために添加するものであり、ポリ塩化ビニルと可塑剤を有する。軟質ポリ塩化ビニルとしては、得られる加硫物の耐摩耗性及び耐オゾン性を向上させる効果が高いため、ポリ塩化ビニルの重合度が300から3000のものを用いることが好ましい。また、より好ましくは、この重合度は500以上である。また、より好ましくは、この重合度は、2500以下である。
アクリロニトリルブタジエンゴムは、アクリロニトリルと1,3−ブタジエンとの共重合体であり、得られる加硫物の耐オゾン性、機械的強度を向上させるために添加するものである。このアクリロニトリルブタジエンゴムは、従来公知の多様な重合度のものを用いることができ、例えば、市販のアクリロニトリルブタジエンゴムを用いることができる。
<ブレンドゴム組成物>
次に、本発明の第2の実施形態のブレンドゴム組成物について説明する。本実施形態のブレンドゴム組成物は、上述の方法によって得られたブレンドゴムと加硫促進剤とを含有するものである。
本実施形態のブレンドゴム組成物に含まれる加硫促進剤は、得られるブレンドゴム組成物の加硫を促進させることができる。加硫促進剤としては、チオウレア系化合物、グアニジン系化合物、チウラム系化合物、チアゾール系化合物、過酸化物等が、1種で又は複数種混合して用いられる。
ブレンドゴム組成物には、加硫促進剤に加えて、カーボンブラック、可塑剤、加硫剤、カーボンブラック以外の充填剤や補強剤、加工助剤、老化防止剤などを添加してもよい。
<加硫物>
次に、本発明の第3の実施形態の加硫物について説明する。本実施形態の加硫物は、上述の方法によって得られた本発明の第2の実施形態のブレンドゴム組成物を所望する各種の形状に成形した後に加硫したり、このブレンドゴム組成物を加硫した後に各種の形状に成形して得られるものである。複合組成物や、加硫物を成形する方法は、プレス成形、押出成形、カレンダー成形などの方法がある。
内容積5リットルの4つ口フラスコに、純水130質量部、ロジン酸ナトリウム塩4質量部、βナフタレンスルホン酸ホルマリン0.5質量部、2−クロロ−1,3−ブタジエン96質量部、2,3−ジクロロ−1,3−ブタジエン4質量部及び硫黄0.3質量部及び他の化学品を仕込み、過硫酸カリウムを開始剤として、窒素雰囲気下で重合を行った。モノマーの転化率が65%に到達したとき、チオジフェニルアミンを加えて、重合を停止させた。次いで、常法のスチームトラップ法で未反応モノマーを除去し、ポリクロロプレンのラテックスを得た。得られたポリクロロプレンのラテックスは、テトラメチルチウラムジスルフィドと、以下の化学式1に示すテトラアルキルチウラムジスルフィド(式中、R1は、炭素数2〜7のアルキル基である。)及び以下の化学式2に示すジアルキルジチオカルバミン酸塩(式中、R2は、炭素数1〜7のアルキル基である。)から選ばれる少なくとも一種の化合物と、からなる可塑化剤によって、末端の分子鎖を切断、解重合し、成形加工に適する程度まで重合体の分子鎖長を短くし、ムーニー粘度を適正な範囲にまで下げた。得られたポリクロロプレンのラテックスを常法の凍結凝固乾燥法により硫黄変性クロロプレンゴムを得た。
内容積5リットルの4つ口フラスコに、純水130質量部、ロジン酸ナトリウム塩4質量部、βナフタレンスルホン酸ホルマリン0.5質量部、2−クロロ−1,3−ブタジエン96質量部、2,3−ジクロロ−1,3−ブタジエン4質量部及びn−ドデシルメルカプタン0.3質量部及び他の化学品を仕込み、過硫酸カリウムを開始剤として、窒素雰囲気下で重合を行った。モノマーの転化率が65%に到達したとき、チオジフェニルアミンを加えて、重合を停止させた。次いで、常法のスチームトラップ法で未反応モノマーを除去し、ポリクロロプレンのラテックスを得た。得られたポリクロロプレンのラテックスを常法の凍結凝固乾燥法によりメルカプタン変性クロロプレンゴムを得た。
内容積5リットルの4つ口フラスコに、純水130質量部、ロジン酸ナトリウム塩4質量部、βナフタレンスルホン酸ホルマリン0.5質量部、2−クロロ−1,3−ブタジエン96質量部、2,3−ジクロロ−1,3−ブタジエン4質量部及びアルキルキサントゲン化合物0.3質量部及び他の化学品を仕込み、過硫酸カリウムを開始剤として、窒素雰囲気下で重合を行った。モノマーの転化率が65%に到達したとき、チオジフェニルアミンを加えて、重合を停止させた。次いで、常法のスチームトラップ法で未反応モノマーを除去し、ポリクロロプレンのラテックスを得た。得られたポリクロロプレンのラテックスを常法の凍結凝固乾燥法によりキサントゲン変性クロロプレンゴムを得た。
軟質ポリ塩化ビニルaは、ブラベンダーに、重合度800のポリ塩化ビニル100質量部と、フタル酸エステル系可塑剤としてジイソノニルフタル酸100質量部と、その他添加剤としてステアリン酸1質量部及びフェノール系老化防止剤1質量部を投入し、混練して得られたものである。
軟質ポリ塩化ビニルbは、軟質ポリ塩化ビニルaを製造する際に用いた可塑剤をジオクチルアジペート100質量部に変更し、軟質ポリ塩化ビニルaと同様に製造したものである。
軟質ポリ塩化ビニルcは、軟質ポリ塩化ビニルaを製造する際に用いた可塑剤を塩素化パラフィン(エンパラ70、味の素ファインテクノ社製)100質量部に変更し、軟質ポリ塩化ビニルaと同様に製造したものである。
軟質ポリ塩化ビニルdは、軟質ポリ塩化ビニルaを製造する際に用いた可塑剤をジオクチルセバシン酸100質量部に変更し、軟質ポリ塩化ビニルaと同様に製造したものである。
軟質ポリ塩化ビニルeは、軟質ポリ塩化ビニルaを製造する際に用いた可塑剤をアデカサイザーRS−107(ポリエーテルエステル系可塑剤、ADEKA社製)100質量部に変更し、軟質ポリ塩化ビニルaと同様に製造したものである。
軟質ポリ塩化ビニルfは、軟質ポリ塩化ビニルaを製造する際に用いた可塑剤をトリクレゾールホスフェート100質量部に変更し、軟質ポリ塩化ビニルaと同様に製造したものである。
軟質ポリ塩化ビニルgは、軟質ポリ塩化ビニルaを製造する際に用いた可塑剤をトリメリット酸トリメチル100質量部に変更し、軟質ポリ塩化ビニルaと同様に製造したものである。
軟質ポリ塩化ビニルhは、軟質ポリ塩化ビニルaを製造する際に用いたポリ塩化ビニルを重合度1500のものに変更し、軟質ポリ塩化ビニルaと同様に製造したものである。
軟質ポリ塩化ビニルiは、軟質ポリ塩化ビニルaを製造する際に用いたポリ塩化ビニルを重合度3000のものに変更し、軟質ポリ塩化ビニルaと同様に製造したものである。
軟質ポリ塩化ビニルjは、軟質ポリ塩化ビニルaを製造する際に用いたポリ塩化ビニルを重合度300のものに変更し、軟質ポリ塩化ビニルaと同様に製造したものである。
(ブレンドゴム組成物の製造)
上述の方法によって得られたメルカプタン変性クロロプレンゴム75質量部、軟質ポリ塩化ビニルa20質量部、アクリロニトリルブタジエンゴムA(アクリロニトリル含有量40.5%)5質量部、その他添加剤として、ステアリン酸1質量部、老化防止剤としてオクタミン1質量部、酸化マグネシウム4質量部、カーボンブラック30質量部、酸化亜鉛5質量部を加圧式バンバリー試験機で混練りした。得られた組成物に、加硫促進剤としてエチレンチオウレア1質量部を加えて8インチオープンロールを用いて混練し、ブレンドゴム組成物を得た。
耐摩耗性の試験は、株式会社東洋精機製作所製のDIN摩耗試験機を用いて、JIS K 6264−2に準拠し、試験片には10Nの荷重をかけ、試験片を回転させながらDIN摩耗試験を行った。摩耗量が200mg未満であったものを合格とした。
(2)耐オゾン性
耐オゾン性の試験は、株式会社東洋精機製作所製のUVCオゾンエージングテスタを用いて、JIS K6259に準拠して温度40℃、オゾン濃度50pphmの環境下で測定サンプルを20%伸長させた状態で保持しクラックが発生するまでの時間を最長で20日測定した。10日以上クラックが発生しなかったものを合格とした。
実施例1で用いたクロロプレンゴム、軟質ポリ塩化ビニル、アクリロニトリルブタジエンゴム、加硫促進剤及び架橋助剤の種類と配合量を表1または表2に示したものに変更して実施例1と同様にブレンドゴム組成物及び加硫物を作製し、実施例1と同様に評価した。
Claims (10)
- クロロプレンゴム30〜93質量%と、
ポリ塩化ビニルを可塑剤により可塑化して得られる軟質ポリ塩化ビニル5〜50質量%と、
アクリロニトリルブタジエンゴム2〜20質量%と、
を含有するブレンドゴム。 - 前記ポリ塩化ビニルは、重合度が300〜3000である請求項1に記載のブレンドゴム。
- 前記軟質ポリ塩化ビニルは、前記ポリ塩化ビニル100質量部あたり、30〜150質量部の前記可塑剤を添加して可塑化されたものである請求項1又は2に記載のブレンドゴム。
- 前記可塑剤は、フタル酸エステル系可塑剤、アジピン酸系可塑剤、塩素化パラフィン系可塑剤、セバシン酸系可塑剤、ポリエステル系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤、ポリエーテルエステル系可塑剤及びトリメリット酸系可塑剤から選ばれる少なくとも一種の化合物である請求項1〜3のいずれか1項に記載のブレンドゴム。
- 前記アクリロニトリルブタジエンゴムは、アクリロニトリルを18〜50質量%含有する請求項1〜4のいずれか1項に記載のブレンドゴム。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のブレンドゴムと、
加硫促進剤と、を含有するブレンドゴム組成物。 - 前記ブレンドゴム100質量部あたり、
前記加硫促進剤を0.5〜5質量部含有する請求項6に記載のブレンドゴム組成物。 - 前記加硫促進剤が、チオウレア系化合物、グアニジン系化合物、チウラム系化合物、チアゾール系化合物及び過酸化物から選ばれる少なくとも一種の化合物である請求項6又は7に記載のブレンドゴム組成物。
- 前記加硫促進剤が、チウラム系化合物及びチアゾール系化合物を含有する請求項8に記載のブレンドゴム組成物。
- 請求項6〜9のいずれか1項に記載のブレンドゴム組成物を加硫して得られる加硫物。
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