JP2004238468A

JP2004238468A - Rubber composition and rubber product

Info

Publication number: JP2004238468A
Application number: JP2003028511A
Authority: JP
Inventors: Hideo Goto; 秀夫後藤; Yoshihiro Okamoto; 吉弘岡本
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2003-02-05
Filing date: 2003-02-05
Publication date: 2004-08-26

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a rubber composition in which natural rubber containing an allergic component is not used and which is consequently suitable for a use of direct contact with the skin and provides a vulcanized molded article having properties close to flexibility of the skin of the human body and excellent weather resistance and a rubber product prepared by vulcanizing and molding the rubber composition. <P>SOLUTION: The rubber composition comprises synthetic IR and EPDM as rubber components. The content of EPDM in the rubber components is ≤50 wt.%. The diene component content of EPDM is ≥6 wt.%. The rubber product is obtained by vulcanizing and molding the rubber composition, tensile stress M<SB>200</SB>at 200% elongation is ≤15 kgf/cm<SP>2</SP>(14.7×10<SP>5</SP>Pa) and tensile strength ratios M<SB>200</SB>/M<SB>100</SB>, M<SB>300</SB>/M<SB>200</SB>and M<SB>400</SB>/M<SB>300</SB>are each ≤2.0. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アレルギー成分を含む天然ゴムを使用せず、このため、肌に直接触れる用途に好適であり、しかも、加硫成形品が人体の皮膚の伸縮特性に近い特性を有するゴム組成物と、このゴム組成物を加硫成形して得られるゴム製品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、オムツ、ナプキン、手袋、マスク、衣服（靴下、下着等）のように、肌に直接触れる用途に用いられるゴムには、一般に天然ゴムが用いられている。このようなゴム製品には、次のような特性が要求される。
【０００３】
［１］アレルギー成分を含まず、直接肌に触れても炎症等の問題を生じないこと。
［２］皮膚の伸縮に十分に追従することができ、締め過ぎによる血行不良等を生じることなく、所期の密着性やシール性を発現できるように、人体の皮膚の伸縮特性に近似した伸縮特性を有すること。即ち、皮膚の伸縮に応じて小さな力で変形して適度な締め付け力を発現し、力を除くと直ちに元の状態に戻る良好なゴム特性を示すこと。
［３］伸縮特性、加工性に優れ、温度依存性がなく、使用環境に影響を受けることなく、長期に亘り特性を維持し得ること。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記要求特性のうち、シール性能等の面からは、低モジュラスで応力の歪依存性が少なく、ロスの少ないもの（永久歪の少ないもの）が望まれ、このような特性面からは、天然ゴムが好適である。
【０００５】
しかし、天然ゴムは、アレルギー成分（タンパク質）を含むため、直接肌に触れると炎症を起こす恐れがある。
【０００６】
これに対して、合成イソプレンゴムであれば、アレルギー成分の問題はないが、低モジュラス特性の充填剤の低充填、カラー配合（即ち、カーボンブラック非配合）では天然ゴムに比べて耐候性が劣るという欠点があった。
【０００７】
本発明は上記従来の問題点を解決し、アレルギー成分を含む天然ゴムを使用せず、このため、肌に直接触れる用途に好適であり、しかも、加硫成形品が人体の皮膚の伸縮特性に近い特性を有し、かつ耐候性にも優れたゴム組成物と、このゴム組成物を加硫成形して得られるゴム製品を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のゴム組成は、ゴム成分として合成イソプレンゴムとエチレンプロピレンジエンゴムとを含むゴム組成物であって、該ゴム成分中の該エチレンプロピレンジエンゴムの含有量が５０重量％以下であり、該エチレンプロピレンジエンゴムのジエン成分含有量が６重量％以上であることを特徴とする。
【０００９】
本発明のゴム組成物は、天然ゴム（ＮＲ）を含まず、合成イソプレンゴム（合成ＩＲ）とエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）とをゴム成分とするものであるため、肌に直接触れた状態でも問題なく使用することができ、本来の皮膚追従性に優れた良好なゴム特性を発現することができるようになる。しかも、この合成ＩＲに対して、ジエン含有量が６重量％以上の高ジエンＥＰＤＭの所定量を配合することにより、合成ゴム特有の初期歪を下げることができ、人体の皮膚の伸縮特性に近似した伸縮特性を得ることができると共に、良好な耐候性を得ることができる。即ち、本発明では、ジエン成分６重量％以上の高ジエンＥＰＤＭを配合することにより、合成ＩＲの耐候性の問題を解決した。
【００１０】
本発明において、ゴム成分中のＥＰＤＭの含有量は特に２０〜４０重量％であることが好ましく、また、ＥＰＤＭのジエン成分含有量は６〜１５重量％、特に８〜１０重量％であることが好ましい。
【００１１】
本発明で用いる合成ＩＲは、シス−１，４結合体の含有量が９０％以上であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明のゴム組成物は、老化防止剤として、ポリフェノール又はポリフェノール／ワックス系の老化防止剤を含むことが好ましく、この場合において、ポリフェノールとしては２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、又はｐ−クレゾールとジシクロペンタジエンのブチル化反応生成物が好ましい。
【００１３】
本発明のゴム製品は、このような本発明のゴム組成物を加硫成形してなるゴム製品であって、２００％伸長時の引張応力Ｍ_２００が１５ｋｇｆ／ｃｍ^２（１４．７×１０^５Ｐａ）以下、好ましくは１０ｋｇｆ／ｃｍ^２（９．８×１０^５Ｐａ）以下であり、２００％伸長時の引張応力Ｍ_２００と１００％伸長時の引張応力Ｍ_１００との比Ｍ_２００／Ｍ_１００、３００％伸長時の引張応力Ｍ_３００と２００％伸長時の引張応力Ｍ_２００との比Ｍ_３００／Ｍ_２００及び４００％伸長時の引張応力Ｍ_４００と３００％伸長時の引張応力Ｍ_３００との比Ｍ_４００／Ｍ_３００がいずれも２．０以下、好ましくは１．５以下であることを特徴とする。
【００１４】
Ｍ_２００≦１５ｋｇｆ／ｃｍ^２（１４．７×１０^５Ｐａ）で、引張応力比Ｍ_２００／Ｍ_１００≦２．０、Ｍ_３００／Ｍ_２００≦２．０、Ｍ_４００／Ｍ_３００≦２．０という低引張応力及び低引張応力比のゴム製品であれば、図２に示す人体の皮膚の伸縮特性に近似した伸縮特性が発現される。
【００１５】
即ち、このような引張応力を有するものは、図１の実線で示すような引張特性を有し、このような引張特性を有するものは、人体の皮膚の伸縮特性に極めて近似した伸縮特性を示す。これに対して、図１に破線で示すものは従来の一般的な紙オムツ等に使われている糸ゴムの引張特性であるが、人体の伸縮特性とは大きく異なるものとなり（従来品は、一般的に２００％伸長時の引張応力Ｍ_２００が１５ｋｇｆ／ｃｍ^２よりも大きく、上記引張応力比が２．０を超える。）、締め付け過ぎによる血行不良等を引き起こすことなく、十分な密着性、シール性を得ることが困難である。
【００１６】
更に、本発明のゴム製品は小さな力で容易に変形するため、破断伸びが６００％以上、特に８００％以上の特性が製品の取り扱い上必要となる。また、シール性能等を長期に亘り保持するために、永久伸びが１２％以下であることが好ましい。
【００１７】
また、低引張応力、低引張応力比、低永久伸びを得るために、比重は１．０６以下、特に１．０以下であることが好ましい。
【００１８】
更に、耐久性の確保の面から、伸長率２０％で保持した場合において、１ヶ月以上クラックの発生がないことが望ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明のゴム組成物及びゴム製品の実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】
まず、本発明のゴム組成物について説明する。
【００２１】
本発明のゴム組成物は、ゴム成分としてＮＲを用いずに、合成ＩＲとＥＰＤＭとを用いる。合成ＩＲとしては、特にシス−１，４結合体含有量が９０％以上、とりわけ９６％以上のものが好ましく、このようにシス−１，４結合体含有量の多いものであれば、良好なゴム特性を得ることができる。
【００２２】
また、ＥＰＤＭとしては、ジエン成分含有量が６重量％以上の高ジエンＥＰＤＭを用いる。このような高ジエンＥＰＤＭであれば、永久歪が少なく、引張応力の歪依存性が少なく、良好なモジュラスを得ることができる。ただし、ＥＰＤＭのジエン成分含有量が過度に多いと、相対的にエチレン、プロピレン成分含有量が低減し耐候性を損うため、ＥＰＤＭのジエン成分含有量は６〜１５重量％、特に６〜１０重量％、とりわけ８〜１０重量％であることが好ましい。ＥＰＤＭのジエン成分としては、１，４−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）等が挙げられるが、これらのうち特にＥＮＢが架橋性が良好であることから好ましい。
【００２３】
なお、本発明で用いるＥＰＤＭのエチレン成分含有量は５０〜６０重量％であることが加工特性に優れ、薄肉シート化のために過度な高温加工が不要である点において好ましい。
【００２４】
また、低モジュラス化のためには低充填配合である必要があり、このためにＥＰＤＭは１００℃ＭＬ_１＋４が６０以下、特に４５以下の低ムーニー品であることが好ましい。
【００２５】
このような高ジエンＥＰＤＭのゴム成分中の配合量は５０重量％以下とする。この高ジエンＥＰＤＭの配合量が５０重量％を越えると永久歪の増大、破断時伸びの低下、応力の歪依存性の増大につながる。ただし、高ジエンＥＰＤＭ配合量が少な過ぎると高ジエンＥＰＤＭを配合したことによる本発明の低充填配合での耐候性、耐老化性の向上効果を十分に得ることができないため、ゴム成分中の高ジエンＥＰＤＭ配合量は１０重量％以上、特に２０〜４０重量部とするのが好ましい。
【００２６】
本発明のゴム組成物において、ゴム成分は、ＮＲを含まず、合成ＩＲと上記高ジエンＥＰＤＭとで構成されることが好ましいが、他の合成ゴム成分を含んでいても良い。この場合、含有し得る他の合成ゴム成分としては、ブチルゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム等が挙げられ、そのゴム成分中の含有量は、２０重量％以下であることが好ましい。
【００２７】
本発明のゴム組成物はまた、老化防止剤として、フェノール系、ポリフェノール系、ポリフェノール系／ベンゾイミダゾール系、ポリフェノール系／ワックス、ポリフェノール系／ベンゾイミダゾール系／ワックスを含有していることが好ましく、特にポリフェノール系／ワックス又はポリフェノール系／ベンゾイミダゾール系／ワックスを含有していることが好ましい。ここで、ポリフェノールとしては、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、ｐ−クレゾールとジシクロペンタジエンのブチル化反応生成物、２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルハイドロキノン、２，５−ジ−ｔｅｒｔ−アミルハイドロキノンがあるが、特に２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）又はｐ−クレゾールとジシクロペンタジエンのブチル化反応生成物が好ましく、最も好ましくは、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）又はｐ−クレゾールとジシクロペンタジエンのブチル化反応生成物に更に２−メルカプトベンゾイミダゾール又は２−メルカプトメチルベンゾイミダゾールを併用するのが好ましい。更に、このような老化防止剤にヒンダードアミン系老化防止剤や紫外線吸収剤を併用するのが好ましい。
【００２８】
即ち、ＮＲを使用した充填剤の多量配合系であれば、比較的高い耐候性を得ることは可能であるが、ＮＲを使用せずに、後述の如く、充填剤の少量配合、カーボンブラック非配合で十分な耐候性を得ることは難しく、上述のような老化防止剤の配合が耐候性向上のための重要な条件となる。
【００２９】
これらの老化防止剤の使用量には、スコーチとコスト面から制約があり、ゴム成分１００重量部に対して合計（紫外線吸収剤を使用する場合はこれも含む）で０．１〜３．０重量部とするのが好ましい。
【００３０】
また、白色系のゴムにおいては、白色顔料としてルチル型酸化チタン、アルミ処理したルチル型酸化チタンを配合するのが好ましく、この場合、配合量はゴム１００重量部に対して５重量部以上、特に５〜１０重量部とするのが好ましい。
【００３１】
また、後述の低引張応力及び低引張応力比を実現するためには、充填剤を配合しない方が良いが、補強用充填剤としては、シリカ、炭酸マグネシウム、活性化炭酸カルシウム等が挙げられ、これらは合計でゴム成分１００重量部に対して３０重量部以下、特に０〜２０重量部とするのが好ましい。
【００３２】
特に、加硫成形品の永久伸びを小さくするためには、シリカとしては嵩比重９０〜１３０ｇ／Ｌのものが好ましく、具体的にはニプシールＥＲ（嵩比重１０３ｇ／Ｌ）等を用いるのが望ましい。
【００３３】
また、加硫剤としてはイオウを用いるのが好ましく、加硫促進剤としては、Ｍ（２−メルカプトベンゾチアゾール）、ＤＭ（ジベンゾチアジルジスルフィド）、ＣＺ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド）、ＮＳ（Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）等を用いることができ、永久伸び、耐候性の面から、ゴム成分１００重量部に対してイオウ１．０重量部以上、特に１．０〜２．０重量部、促進剤ＣＺを０．４重量部以上、０．４〜０．８重量部とするのが好ましい。
【００３４】
本発明のゴム組成物は、その他可塑剤等は配合しないことが好ましい。
【００３５】
本発明のゴム製品は、このような配合成分の本発明のゴム組成物を常法に従って１２０〜１６０℃で３０〜９０分程度加硫することにより得られる。特に長尺品を得るためには、通常加硫缶加硫が採用される。
【００３６】
このようにして得られる本発明のゴム製品は、Ｍ_２００≦１５ｋｇｆ／ｃｍ^２（１４．７×１０^５Ｐａ）で引張応力比が
Ｍ_２００／Ｍ_１００≦２．０
Ｍ_３００／Ｍ_２００≦２．０
Ｍ_４００／Ｍ_３００≦２．０
の引張特性を有し、好ましくは、破断伸びが６００％以上、永久伸び１２％以下のものである。
【００３７】
このような２００％伸長時の引張応力、引張応力比及び伸びを有するものであれば、人体の皮膚の伸縮特性に極めて近似したものとなる。
【００３８】
人体の皮膚へのより一層の追従性の面からは、２００％伸長時の引張応力Ｍ_２００は１０ｋｇｆ／ｃｍ^２（９．８×１０^５Ｐａ）以下、特に５〜１０ｋｇｆ／ｃｍ^２（４．９〜９．８×１０^５Ｐａ）であり、引張応力比Ｍ_２００／Ｍ_１００、Ｍ_３００／Ｍ_２００、Ｍ_４００／Ｍ_３００は１．５以下であることが好ましい。また、破断伸びは８００％以上、永久伸びは１０％以下であることが特に好ましい。
【００３９】
また、本発明のゴム製品の上述のような低引張応力及び低引張応力比、更には低永久伸びの特性は、比重１．０６以下、特に１．０以下とすることで発現することが可能となる。
【００４０】
また、本発明のゴム製品は、特に衣類等として直接肌に接触する用途に好適なものであり、屋外環境で使用されるゴム製品のような高い耐候性は要求されないが、伸長率２０％で室内に保持した場合において、１ヶ月以上クラックを発生することなく、良好な状態を維持できるものであることが好ましい。
【００４１】
なお、皮膚追従性を効果的に発現させる上で、本発明のゴム製品のゲージは１．０ｍｍ以下、特に０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４２】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００４３】
実施例１〜４、比較例１〜３
表１に示す配合のゴム組成物（ただし、表１に示す配合剤以外に、ステアリン酸０．５〜２．０重量部、亜鉛華１．０〜３．０重量部等のゴム組成物に一般的な配合剤の通常量を含む。）を１３０℃、４０分で加硫成形してゴムサンプルを製造し、下記方法で物性及び特性を調べ、結果を表１に示した。
【００４４】
［引張強度，強度，破断伸び］
０．５ｍｍ（厚さ）×１．０ｍｍ（幅）×１００ｍｍ（長さ）のサンプルについて、標線間＝１０ｍｍ，引張速度＝１００ｍｍ／ｍｉｎ，チャック間＝３０ｍｍで引張試験を行うことにより、Ｍ_１００、Ｍ_２００、Ｍ_３００、Ｍ_４００と強度、破断伸びを測定した。
【００４５】
［永久伸び］
０．５ｍｍ（厚さ）×１．０ｍｍ（幅）×１００ｍｍ（長さ）のサンプル３本について、標線４０ｍｍ，伸び１００％で５０℃，２４時間保持したときの永久伸びを調べた。
【００４６】
［アレルギー性］
天然ゴム（タンパク質）使用の有無で評価した。
【００４７】
［加工性］
カレンダー作業性（ピンホールの有無、シート肌、ロール粘着性）を目視観察により調べ、優良（○），可（△），不可（×）を評価した。
【００４８】
［耐候性］
室内で伸長率２０％で保持した場合において、１ヶ月以上クラックの発生のないものを良（○）、クラックの発生のあるものを不良（×）とした。
【００４９】
なお、表１において、※１〜※９は次のものを示す。
※１ＩＲ２２００：ＩＲシス−１，４結合体含有量９８％
※２ＥＰ３３：ジエン成分（ＥＮＢ）含有量８重量％の高ジエンＥＰＤＭ（エチレン含有量５２重量％）
※３ＥＰ２４：ジエン成分（ＥＮＢ）含有量４．５重量％のＥＰＤＭ（エチレン含有量５４重量％）
※４ＳＢＲ１５０２：ＪＳＲ社製非汚染性スチレンブタジエンゴム（結合スチレン含有量２３．５％）
※５ＳＶＲ（ＮＲ）：ベトナム産天然ゴム
※６シリカＶＮ３：嵩比重１４５ｇ／Ｌ（日本シリカ工業（株）製）
※７ノクラックＳＰ：メチルベンジルフェノール（大内新興化学工業（株）製）
※８ノクラックＰＢＫ：ｐ−クレゾールとジシクロペンタジエンのブチル化反応生成物（大内新興化学工業（株）製）
※９ＰＥＧ４０００：ライオン社製ポリエチレングリコール
【００５０】
【表１】

【００５１】
表１より本発明のゴム組成物を加硫成形して得られるゴム製品はアレルギーの問題がなく、また、皮膚追従性に優れ、加工性、セット性、耐候性等にも良好で人体の肌に直接触れる用途に極めて有効であることがわかる。
【００５２】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明によれば、アレルギー成分を含まず、従って、直接肌に触れても炎症等の問題を生じることがなく、しかも人体の皮膚の伸縮特性に近い特性を有し、しかも耐候性に優れたゴム製品が提供される。
【００５３】
本発明のゴム組成物を加硫成形して得られるゴム製品は、皮膚の伸縮に十分に追従することができるため、皮膚の伸縮に応じて小さな力で変形して適度な締め付け力を発現し、力を除くと直ちに元の状態に戻る良好なゴム特性を長期に亘って維持することができる。このため、締め過ぎによる血行不良等の問題を生じることなく、所期の密着性やシール特性を効果的に発現することができる。しかも、肌に直接触れた状態でも問題なく使用することができるため、カバー材が不要であり、本発明のゴム製品本来の皮膚追従性に優れた良好なゴム特性を長期に亘り安定に発現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のゴム製品と従来品（紙オムツ用糸ゴム）の引張特性を示すグラフである。
【図２】人体の各所の皮膚の伸縮特性（応力−歪曲線）を示すグラフである。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention does not use a natural rubber containing an allergic component, and is therefore suitable for use in direct contact with the skin, and a vulcanized molded article having a rubber composition having properties close to the elastic properties of human skin. And a rubber product obtained by vulcanizing the rubber composition.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, natural rubber is generally used for rubber used for applications that directly touch the skin, such as diapers, napkins, gloves, masks, clothes (socks, underwear, and the like). Such rubber products are required to have the following characteristics.
[0003]
[1] Does not contain allergic components and does not cause problems such as inflammation even when directly touching the skin.
[2] Expansion and contraction similar to the expansion and contraction characteristics of the skin of the human body so that it can sufficiently follow the expansion and contraction of the skin and does not cause poor blood circulation due to overtightening, and can exhibit the desired adhesion and sealing properties. Have characteristics. In other words, it exhibits good rubber properties in which it is deformed with a small force in accordance with the expansion and contraction of the skin to exhibit an appropriate tightening force, and immediately returns to its original state when the force is removed.
[3] It is excellent in stretchability and workability, has no temperature dependency, and can maintain properties for a long period without being affected by the use environment.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Among the above-mentioned required characteristics, from the viewpoint of the sealing performance and the like, those having low modulus, low stress dependence on stress, and low loss (low permanent set) are desired. Is preferred.
[0005]
However, since natural rubber contains allergic components (proteins), direct contact with the skin may cause inflammation.
[0006]
On the other hand, synthetic isoprene rubber has no problem of allergic components, but has low weatherability compared to natural rubber in low filling of low modulus fillers and in color blending (that is, without carbon black). There was a disadvantage.
[0007]
The present invention solves the above-mentioned conventional problems and does not use natural rubber containing allergic components. Therefore, the present invention is suitable for use in direct contact with the skin, and the vulcanized molded product is suitable for the elastic properties of human skin. It is an object of the present invention to provide a rubber composition having similar properties and excellent weather resistance, and a rubber product obtained by vulcanizing and molding this rubber composition.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The rubber composition of the present invention is a rubber composition containing a synthetic isoprene rubber and an ethylene propylene diene rubber as rubber components, wherein the content of the ethylene propylene diene rubber in the rubber component is 50% by weight or less, The ethylene propylene diene rubber has a diene component content of 6% by weight or more.
[0009]
The rubber composition of the present invention does not contain natural rubber (NR) and contains synthetic isoprene rubber (synthetic IR) and ethylene propylene diene rubber (EPDM) as rubber components. It can be used without any problem, and can exhibit good rubber properties with excellent original skin followability. In addition, by blending a predetermined amount of high diene EPDM having a diene content of 6% by weight or more with respect to this synthetic IR, the initial strain peculiar to synthetic rubber can be reduced, and the elasticity characteristic of the skin of a human body is approximated. This makes it possible to obtain excellent stretchability and good weather resistance. That is, in the present invention, the problem of the weather resistance of the synthetic IR was solved by blending a high diene EPDM having a diene component of 6% by weight or more.
[0010]
In the present invention, the content of EPDM in the rubber component is preferably 20 to 40% by weight, and the content of the diene component in EPDM is 6 to 15% by weight, particularly 8 to 10% by weight. preferable.
[0011]
The synthetic IR used in the present invention preferably has a cis-1,4 conjugate content of 90% or more.
[0012]
The rubber composition of the present invention preferably contains a polyphenol or a polyphenol / wax-based antioxidant as an antioxidant. In this case, the polyphenol is 2,2′-methylenebis (4-ethyl-6). -Tert-butylphenol) or a butylated reaction product of p-cresol and dicyclopentadiene is preferred.
[0013]
The rubber product of the present invention is a rubber product obtained by vulcanizing the above rubber composition of the present invention, and has a tensile stress M ₂₀₀ at 200% elongation of 15 kgf / cm ² (14.7 × 10 ^5). Pa), preferably 10 kgf / cm ² (9.8 × 10 ⁵ Pa) or less, and the ratio M ₂₀₀ / M ₁₀₀ between the tensile stress M ₂₀₀ at 200% elongation and the tensile stress M ₁₀₀ at 100% elongation. , The ratio M ₃₀₀ / M ₂₀₀ between the tensile stress M ₃₀₀ at 300% elongation and the tensile stress M ₂₀₀ at 200% elongation, and the ratio of the tensile stress M ₄₀₀ at 400% elongation to the tensile stress M ₃₀₀ at 300% elongation. The ratio M ₄₀₀ / M ₃₀₀ is 2.0 or less, preferably 1.5 or less.
[0014]
When M ₂₀₀ ≦ 15 kgf / cm ² (14.7 × 10 ⁵ Pa), the tensile stress ratios M ₂₀₀ / M ₁₀₀ ≦ 2.0, M ₃₀₀ / M ₂₀₀ ≦ 2.0, and M ₄₀₀ / M ₃₀₀ ≦ 2.0. Rubber products having a low tensile stress and a low tensile stress ratio exhibit elastic characteristics similar to those of the human skin shown in FIG.
[0015]
That is, a material having such a tensile stress has a tensile characteristic as shown by a solid line in FIG. 1, and a material having such a tensile characteristic exhibits a stretching characteristic very similar to that of a human skin. . On the other hand, what is indicated by a broken line in FIG. 1 is the tensile properties of thread rubber used in conventional general paper diapers and the like, but is significantly different from the elastic properties of the human body. Generally, the tensile stress M ₂₀₀ at 200% elongation is larger than 15 kgf / cm ² , and the above-mentioned tensile stress ratio exceeds 2.0.) It is difficult to obtain a sealing property.
[0016]
Furthermore, since the rubber product of the present invention is easily deformed by a small force, the elongation at break is required to be 600% or more, especially 800% or more in handling the product. Further, in order to maintain the sealing performance and the like for a long time, the permanent elongation is preferably 12% or less.
[0017]
Further, in order to obtain a low tensile stress, a low tensile stress ratio, and a low permanent elongation, the specific gravity is preferably 1.06 or less, particularly preferably 1.0 or less.
[0018]
Further, from the viewpoint of ensuring durability, it is desirable that no cracks be generated for one month or more when the film is held at an elongation of 20%.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the rubber composition and the rubber product of the present invention will be described in detail.
[0020]
First, the rubber composition of the present invention will be described.
[0021]
The rubber composition of the present invention uses synthetic IR and EPDM without using NR as a rubber component. As the synthetic IR, those having a cis-1,4 bond content of 90% or more, particularly 96% or more are particularly preferable. Rubber properties can be obtained.
[0022]
As the EPDM, a high diene EPDM having a diene component content of 6% by weight or more is used. With such a high diene EPDM, permanent modulus is small, strain dependency of tensile stress is small, and good modulus can be obtained. However, if the content of the diene component in the EPDM is excessively large, the content of the ethylene and propylene components is relatively reduced and the weather resistance is impaired. Therefore, the content of the diene component in the EPDM is 6 to 15% by weight, particularly 6 to 10%. %, Especially preferably 8 to 10% by weight. Examples of the diene component of EPDM include 1,4-hexadiene, dicyclopentadiene, and ethylidene norbornene (ENB). Of these, ENB is particularly preferred because of its good crosslinkability.
[0023]
The EPDM used in the present invention preferably has an ethylene component content of 50 to 60% by weight because it has excellent processing characteristics and does not require excessive high-temperature processing for forming a thin sheet.
[0024]
Further, in order to reduce the modulus, it is necessary to use a low filling compound. For this reason, EPDM is preferably a low Mooney product having a ML _{1 + 4 of} 100 ° C. of 60 or less, particularly 45 or less.
[0025]
The compounding amount of such a high diene EPDM in the rubber component is 50% by weight or less. If the amount of the high-diene EPDM exceeds 50% by weight, it leads to an increase in permanent strain, a decrease in elongation at break, and an increase in strain dependence of stress. However, if the amount of the high diene EPDM is too small, the effect of improving the weather resistance and aging resistance in the low filling compound of the present invention due to the incorporation of the high diene EPDM cannot be sufficiently obtained. The amount of the diene EPDM compounded is preferably 10% by weight or more, particularly preferably 20 to 40 parts by weight.
[0026]
In the rubber composition of the present invention, the rubber component preferably does not contain NR and is composed of the synthetic IR and the high diene EPDM, but may contain other synthetic rubber components. In this case, other synthetic rubber components that can be contained include butyl rubber, butadiene rubber, styrene / butadiene copolymer rubber, and the like, and the content in the rubber component is preferably 20% by weight or less.
[0027]
The rubber composition of the present invention also preferably contains a phenol-based, polyphenol-based, polyphenol-based / benzimidazole-based, polyphenol-based / wax, polyphenol-based / benzimidazole-based / wax as an antioxidant, particularly It is preferable to contain polyphenol-based / wax or polyphenol-based / benzimidazole-based / wax. Here, as the polyphenol, 2,2′-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-butylidenebis ( 3-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol), butylated reaction product of p-cresol and dicyclopentadiene, 2,5-di-tert -Butylhydroquinone and 2,5-di-tert-amylhydroquinone, and in particular, butylated reaction product of 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol) or p-cresol with dicyclopentadiene And most preferably 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-tert- Preferably used in combination butylphenol) or p- cresol and further butylated reaction products of dicyclopentadiene 2-mercaptobenzimidazole or 2-mercaptomethyl-benzimidazole. Further, it is preferable to use a hindered amine-based antioxidant and an ultraviolet absorber together with such an antioxidant.
[0028]
That is, if a large amount of a filler containing NR is used, it is possible to obtain relatively high weather resistance. However, without using NR, as described later, a small amount of filler and a carbon black It is difficult to obtain sufficient weather resistance by blending, and blending of the above-mentioned antioxidant is an important condition for improving weather resistance.
[0029]
The amount of these antioxidants used is limited from the viewpoints of scorch and cost, and is 0.1 to 3.0 in total (including ultraviolet absorbers) per 100 parts by weight of the rubber component. It is preferred to use parts by weight.
[0030]
Further, in a white rubber, it is preferable to mix rutile-type titanium oxide and aluminum-treated rutile-type titanium oxide as a white pigment. In this case, the compounding amount is 5 parts by weight or more, particularly 100 parts by weight of rubber. It is preferably 5 to 10 parts by weight.
[0031]
Further, in order to realize a low tensile stress and a low tensile stress ratio described below, it is better not to mix a filler, but as a reinforcing filler, silica, magnesium carbonate, activated calcium carbonate, and the like, These are preferably 30 parts by weight or less, particularly preferably 0 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the rubber component.
[0032]
In particular, in order to reduce the permanent elongation of the vulcanized molded product, the silica preferably has a bulk specific gravity of 90 to 130 g / L, and specifically, it is desirable to use Nipsil ER (bulk specific gravity 103 g / L) or the like. .
[0033]
Further, it is preferable to use sulfur as a vulcanizing agent, and as a vulcanizing accelerator, M (2-mercaptobenzothiazole), DM (dibenzothiazyl disulfide), CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfene) Amide), NS (N-t-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide), etc., and from the viewpoint of permanent elongation and weather resistance, 1.0 part by weight of sulfur to 100 parts by weight of the rubber component. As described above, it is particularly preferable to use 1.0 to 2.0 parts by weight, and to use the accelerator CZ at 0.4 parts by weight or more and 0.4 to 0.8 parts by weight.
[0034]
The rubber composition of the present invention preferably does not contain other plasticizers and the like.
[0035]
The rubber product of the present invention can be obtained by vulcanizing the rubber composition of the present invention having such compounding components at 120 to 160 ° C. for about 30 to 90 minutes according to a conventional method. In particular, vulcanization can vulcanization is usually employed to obtain a long product.
[0036]
The rubber product of the present invention thus obtained has a tensile stress ratio of M ₂₀₀ / M ₁₀₀ ≦ 2.0 at M ₂₀₀ ≦ 15 kgf / cm ² (14.7 × 10 ⁵ Pa).
M ₃₀₀ / M ₂₀₀ ≦ 2.0
M ₄₀₀ / M ₃₀₀ ≦ 2.0
, And preferably have a breaking elongation of 600% or more and a permanent elongation of 12% or less.
[0037]
A material having such a tensile stress at a 200% elongation, a tensile stress ratio and an elongation will be very similar to the elastic properties of human skin.
[0038]
From the viewpoint of more responsiveness to human skin, the tensile stress M ₂₀₀ at 200% elongation is 10 kgf / cm ² (9.8 × 10 ⁵ Pa) or less, particularly ^{5 to} 10 kgf / cm ² (4. 9 to 9.8 × 10 ⁵ Pa), and the tensile stress ratios M ₂₀₀ / M ₁₀₀ , M ₃₀₀ / M ₂₀₀ , and M ₄₀₀ / M ₃₀₀ are preferably 1.5 or less. It is particularly preferable that the breaking elongation is 800% or more and the permanent elongation is 10% or less.
[0039]
Further, the above-mentioned low tensile stress and low tensile stress ratio of the rubber product of the present invention, and further, the property of low permanent elongation can be exhibited by setting the specific gravity to 1.06 or less, particularly 1.0 or less. It becomes.
[0040]
Further, the rubber product of the present invention is particularly suitable for use in direct contact with the skin as clothing, etc., and does not require high weather resistance as rubber products used in outdoor environments, but has an elongation of 20%. When held indoors, it is preferable that a good state can be maintained without cracking for one month or more.
[0041]
In order to effectively exhibit skin-following properties, the gauge of the rubber product of the present invention is preferably 1.0 mm or less, particularly preferably 0.5 mm or less.
[0042]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples.
[0043]
Examples 1-4, Comparative Examples 1-3
A rubber composition having the composition shown in Table 1 (however, in addition to the compounding agents shown in Table 1, a rubber composition such as 0.5 to 2.0 parts by weight of stearic acid and 1.0 to 3.0 parts by weight of zinc white) is used. A rubber sample was produced by vulcanizing and molding at 130 ° C. for 40 minutes, and the physical properties and characteristics were examined by the following methods. The results are shown in Table 1.
[0044]
[Tensile strength, strength, elongation at break]
A sample of 0.5 mm (thickness) × 1.0 mm (width) × 100 mm (length) was subjected to a tensile test at a mark interval of 10 mm, a tensile speed of 100 mm / min, and a chuck interval of 30 mm to obtain M. ₁₀₀ , M ₂₀₀ , M ₃₀₀ , and M ₄₀₀ were measured for strength and elongation at break.
[0045]
[Permanent elongation]
Three samples of 0.5 mm (thickness) × 1.0 mm (width) × 100 mm (length) were examined for permanent elongation when held at 50 ° C. for 24 hours at a marked line of 40 mm and an elongation of 100%.
[0046]
[Allergic]
The evaluation was based on the use of natural rubber (protein).
[0047]
[Workability]
The workability of the calendar (the presence or absence of pinholes, sheet skin, and roll adhesiveness) was examined by visual observation, and evaluated as excellent (）), acceptable (△), and unacceptable (x).
[0048]
[Weatherability]
In the case where the film was kept at an elongation of 20% in a room, a sample having no crack for one month or more was evaluated as good (良), and a sample having cracks was evaluated as poor (x).
[0049]
In Table 1, * 1 to * 9 indicate the following.
* 1 IR2200: IR cis-1,4 conjugate content 98%
* 2 EP33: High diene EPDM with a diene component (ENB) content of 8% by weight (ethylene content of 52% by weight)
* 3 EP24: EPDM with a diene component (ENB) content of 4.5% by weight (ethylene content of 54% by weight)
* 4 SBR1502: Non-staining styrene butadiene rubber manufactured by JSR (23.5% bound styrene content)
* 5 SVR (NR): Vietnamese natural rubber * 6 Silica VN3: Bulk specific gravity 145 g / L (Nippon Silica Industry Co., Ltd.)
* 7 Nocrack SP: Methylbenzylphenol (Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.)
* 8 Nocrack PBK: Butylation product of p-cresol and dicyclopentadiene (Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.)
* 9 PEG4000: polyethylene glycol manufactured by Lion Corporation [0050]
[Table 1]

[0051]
From Table 1, the rubber product obtained by vulcanizing and molding the rubber composition of the present invention has no allergic problem, has excellent skin followability, is excellent in processability, setability, weather resistance, etc., and has good human skin. It can be seen that the method is extremely effective for the use of touching directly.
[0052]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, it does not contain allergic components, and therefore does not cause a problem such as inflammation even when directly touching the skin, and has properties close to the elastic properties of human skin, Moreover, a rubber product having excellent weather resistance is provided.
[0053]
Since the rubber product obtained by vulcanizing and molding the rubber composition of the present invention can sufficiently follow the expansion and contraction of the skin, it deforms with a small force in accordance with the expansion and contraction of the skin and exhibits an appropriate tightening force. Good rubber properties that immediately return to the original state when the force is removed can be maintained for a long period of time. Therefore, desired adhesion and sealing characteristics can be effectively exhibited without causing a problem such as poor blood circulation due to excessive tightening. Moreover, since it can be used without any problem even in direct contact with the skin, a cover material is not required, and the rubber product of the present invention stably expresses good rubber properties excellent in original skin followability over a long period of time. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing tensile properties of a rubber product of the present invention and a conventional product (thread rubber for paper diapers).
FIG. 2 is a graph showing the elastic properties (stress-strain curves) of the skin at various places in the human body.

Claims

A rubber composition comprising a synthetic isoprene rubber and ethylene propylene diene rubber as a rubber component,
The content of the ethylene propylene diene rubber in the rubber component is 50% by weight or less;
A rubber composition, wherein the ethylene propylene diene rubber has a diene component content of 6% by weight or more.

2. The rubber composition according to claim 1, wherein the content of the ethylene propylene diene rubber in the rubber component is 20 to 40% by weight.

The rubber composition according to claim 1 or 2, wherein the ethylene propylene diene rubber has a diene component content of 6 to 15% by weight.

The rubber composition according to claim 3, wherein the ethylene propylene diene rubber has a diene component content of 8 to 10% by weight.

The rubber composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the content of the cis-1,4 conjugate in the synthetic isoprene rubber is 90% or more.

The rubber composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the antioxidant comprises a polyphenol or a polyphenol / wax-based antioxidant.

The rubber composition according to claim 6, wherein the polyphenol is 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol) or a butylation product of p-cresol and dicyclopentadiene.

A rubber product obtained by vulcanizing and molding the rubber composition according to any one of claims 1 to 7,
A tensile stress M ₂₀₀ at the time of 200% elongation is 15 kgf / cm ² (14.7 × 10 ⁵ Pa) or less;
The ratio M ₂₀₀ / M ₁₀₀ between the tensile stress M ₂₀₀ at 200% elongation and the tensile stress M ₁₀₀ at 100% elongation, and the ratio between the tensile stress M ₃₀₀ at 300% elongation and the tensile stress M ₂₀₀ at 200% elongation. A rubber product, wherein the ratio M ₄₀₀ / M _{300 of} M ₃₀₀ / M ₂₀₀ and the tensile stress M ₄₀₀ at 400% elongation to the tensile stress M ₃₀₀ at 300% elongation is 2.0 or less.

According to claim 8, rubber products tensile stress _{M 200} at 200% elongation, characterized in that at ^{^{10kgf / cm 2 (9.8 × 10}} 5 Pa) or less.

The ratio M ₂₀₀ / M ₁₀₀ between the tensile stress M ₂₀₀ at 200% elongation and the tensile stress M ₁₀₀ at 100% elongation according to claim 8 or 9, wherein the tensile stress M ₃₀₀ at 300% elongation and the tensile stress M ₃₀₀ at 200% elongation. the ratio _M 400 _{/ M 300} between the ratio _M 300 _{/ M 200} and 400% elongation at a tensile stress _{M 400} and tensile stress at 300% elongation _{M 300} of the tensile stress _{M 200} of 1.5 or less either Rubber products characterized by the following.

The rubber product according to any one of claims 8 to 10, wherein the elongation at break is 600% or more.

The rubber product according to claim 11, wherein the elongation at break is 800% or more.

The rubber product according to any one of claims 8 to 12, wherein the permanent elongation is 12% or less.

The rubber product according to any one of claims 8 to 13, wherein the specific gravity is 1.06 or less.

The rubber product according to claim 14, having a specific gravity of 1.0 or less.

The rubber product according to any one of claims 8 to 15, wherein no crack is generated for one month or more when held at an elongation of 20%.