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JP3480265B2 - 発泡ゴム配合物 - Google Patents

発泡ゴム配合物

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JP3480265B2
JP3480265B2 JP26154997A JP26154997A JP3480265B2 JP 3480265 B2 JP3480265 B2 JP 3480265B2 JP 26154997 A JP26154997 A JP 26154997A JP 26154997 A JP26154997 A JP 26154997A JP 3480265 B2 JP3480265 B2 JP 3480265B2
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、EPDM系ゴムを原料
ゴムとする硫黄加硫系の発泡ゴム配合物に関する。特
に、押出物をマイクロ波加硫工程を経て加硫するのに好
適な発泡ゴム配合物であり、スポンジ部を備えたドアウ
ェザストリップ(図1)やルーフウェザストリップ(図
2)等を製造するのに好適な発明である。
【0002】ここでは、図1に示すような自動車用ドア
ウェザストリップを例にとり説明するが、これに限られ
るものではない。
【0003】以下に、本明細書で使用する略語の一覧を
示す。
【0004】EPDM…エチレンプロピレンジエン共重
合体ゴム 本明細書で、配合単位は、特に断らない限り、重量単位
である。
【0005】
【従来の技術】昨今、軽量化・材料節減等の見地から、
ウェザストリップのスポンジ部における高発泡化の要請
がある。
【0006】しかし、従来の発泡ゴム配合物の処方をベ
ースとして、発泡材の配合量を増大させて高発泡化させ
た場合、実用レベルの剛性及び耐へたり性を確保し難
い。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記にかん
がみて、高発泡化しても、実用レベルの剛性及び耐へた
り性を確保しやすい発泡ゴム配合物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】本発明に係る発泡ゴム配
合物は、上記課題を、下記構成により解決するものであ
る。
【0009】EPDM系ゴムを原料ゴムとする硫黄加硫
系の発泡ゴム配合物において、前記EPDM系ゴムが、
高分子量側成分と低分子量側成分とからなるポリマ
ーアロイであり、 重量平均分子量(MW )40万〜80万、15万〜
50万、20万〜70万、 分子量分布指数(Mw /Mn )5.5〜9.5、
1.5〜5.5、2.5〜7.5、 の各特性値を示すものであるとともに、該ポリマーアロ
イの配合物分率が、33〜60wt%であり、かつ、加硫
ゴムの圧縮永久歪み(JIS K 6301) が24%以下を示し
得ることを特徴とする。
【0010】
【手段の詳細な説明】次に、上記手段の各構成について
詳細な説明をおこなう。
【0011】(1) 本発明の発泡ゴム配合物は、EPDM
系ゴムを原料ゴムとする硫黄加硫系であることを前提と
する。
【0012】ここで、EPDMとは、エチレンプロピレ
ンジエン共重合体ゴムのことである。ジエン成分として
は、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン等
を挙げることができる。
【0013】(2) 上記において、前記EPDM系ゴム
が、高分子量側成分と低分子量側成分(低分子量側成
分)とからなるポリマーアロイであり、 重量平均分子量(MW )40万〜80万(望ましくは
50万〜70万)、15万〜50万(望ましくは20
万〜40万)、20万〜70万(望ましくは30万〜
60万)、 分子量分布指数(Mw /Mn )5.5〜9.5(望ま
しくは6.5〜8.5)、1.5〜5.5(望ましく
は2.0〜4.5)、 の各特性値を示すものである。
【0014】上記特性値を満たさないと、高発泡化した
とき、実用レベルの剛性及び耐へたり性を確保し難い。
なお、ルーフウェザストリップの如く、高剛性が要求さ
れる場合は、分子量(重合度)が相対的に高いものを使
用し、ドアウェザストリップの如く、低剛性が要求され
る場合は、分子量(重合度)が相対的に低いものを使用
する。
【0015】その理由は、高分子量側成分の存在によ
り、発泡時に表皮が先に形成され易く、ガス抜けが抑制
されるためと推定される。
【0016】また、ポリマーアロイの配合物分率が、3
3〜60wt%、望ましくは、35〜45wt%とする。当
然、ルーフウェザストリップの如く、高剛性が要求され
る場合は、ポリマー分率を相対的に高くし、ドアウェザ
ストリップの如く、低剛性が要求される場合は、ポリマ
ー分率を相対的に低くする。例えば、ルーフウェザスト
リップの場合は、通常37〜40wt%が望ましく、ドア
ウェザストリップの場合は、通常35〜39wt%が望ま
しい(表1〜3参照)。
【0017】なお、ポリマー分率が60wt%を越える
と、押出成形性が低下して、表面肌荒れが発生し易くな
る。
【0018】なお、上記高分子量側・低分子量側成分と
しては、C3 含量が、30〜45wt%(望ましくは32
〜40wt%)、ヨウ素価が、20〜35(望ましくは2
8〜32)の範囲のものを使用する。
【0019】更に、加硫ゴムの圧縮永久歪み(JIS K 63
01) が24%以下を示し得るものである。上記圧縮永久
歪みが24%を越えることは、ウェザストリップのよう
なシール材への適用を前提としている本発明においては
適当ではない。なお、ポリマー分率が、35%を越える
場合は、圧縮永久歪み小さいものが得易い。
【0020】(2) 上記硫黄加硫系における加硫促進剤
が、ジチオカルバミン酸塩系、チアゾール系、チオウレ
ア系及びモルホリン系の4成分に、チウラム系を加えた
5成分併用系であることが望ましい。本発明の効果及び
貯蔵安定性を得易いためである。
【0021】従来の硫黄加硫系の発泡ゴム配合物におい
ては、ジチオカルバミン酸塩系、チアゾール系、チオウ
レア系及びモルホリン系の4成分系が主流であった(従
来例参照)。4成分系にチウラム系加硫促進剤を0.8
〜3.0 phr、望ましくは、1.0〜2.5 phrとす
る。チウラム系の添加量が過少では、チウラム系添加効
果を得難い(比較例3参照)。
【0022】チウラム系加硫促進剤としては、テトラキ
ス(2−エチルヘキシル)チウラムジスルフィド、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
ジスルフィド等を挙げることができる。
【0023】なお、硫黄の配合量及び他の加硫促進材の
配合量は、通常、下記の通りとする。
【0024】 硫黄 0.5〜2.5部(望ましくは1.0〜2.0部 ) ジチオカルバミン酸塩系 0.7〜2.5部(望ましくは0.7〜2.0部 ) チアゾール系 1.0〜2.0部(望ましくは1.5〜2.0部 ) チオウレ系 0.75〜3.0部(望ましくは1.0〜3.0 部) (3) 加硫系における発泡剤の分解開始温度が、158℃
以上であることが望ましい。当該要件を満足させる発泡
剤としては、遅発泡速度タイプのp,p′−オキシビス
ベンゼンスルホニルヒドラジド(分解開始温度:約16
0℃)が好適に使用可能である。分解開始温度が158
℃未満では、スキン層ができる前に発泡が開始されて低
比重のものが得難く、肌荒れも発生し易い。
【0025】(4) 上記加硫系には、上記、加硫系薬剤に
加えて、通常の硫黄加硫系発泡ゴム配合物に添加する副
資材、即ち、カーボンブラック、プロセスオイル、亜鉛
華、ステアリン酸、その他、老化防止剤、無機充填剤等
を配合する。
【0026】上記においてカーボンブラックの場合、吸
油量(JIS K 6221A法)100〜200cc/ 100gのハイ
ストラクチャーであり、かつ、配合量が、60〜110
phr、望ましくは、75〜90 phrが望ましい。カーボ
ンブラックの配合量が過少では、所要の剛性が得られな
い場合があり、過多では高発泡化が得られない場合があ
る。
【0027】(5) 上記EPDMに、上記加硫系薬剤及び
他の副資材を混合混練して、ウェザストリップ成形用の
発泡ゴム材料を調製する。そして、当該発泡ゴム材料を
使用して、ウェザストリップ等を押出成形して、マイク
ロ波加硫(UHF加硫)工程及び熱風加硫(HAV加
硫)工程を経て、スポンジ部を有するウェザストリップ
を製造する。
【0028】
【発明の作用・効果】本発明の発泡ゴム配合物は、EP
DM系ゴムが、特定の特性をそれぞれ示す高分子量側成
分と低分子量側成分とからなる特定の特性を示すポリマ
ーアロイであり、該ポリマーアロイの配合物分率が33
〜60wt%であり、かつ、加硫ゴムの圧縮永久歪み(JI
S K 6301) が24%以下を示し得る構成により、後述の
実施例で示す如く、高発泡化したときの加硫ゴム物性
に、実用レベルの剛性及び耐へたり性を確保しやすい。
即ち、発泡ゴム配合物の加硫ゴム物性が、25%低伸張
応力(JIS K 6300)応力180 kPa以上であって、発泡
比重(x軸)/低伸張応力(y軸)の直交座標系におい
て、二点(比重0.52、応力180 kPa)及び(比重
0.64、応力330 kPa)を結ぶ直線より左側にある
ものを得易い(図3直線グラフA参照)。
【0029】特に、その傾向は、硫黄加硫系における加
硫促進剤として、ジチオカルバミン酸系、チアゾール
系、チオウレア系及びモルホリン系の4成分に、チウラ
ム系を加えた5成分併用系を使用した場合に、更には、
発泡剤として分解開始温度が158℃以上のものを使用
した場合により得易い。即ち、該発泡ゴム配合物の加硫
ゴム物性が、25%低伸張応力(JIS K 6300)応力18
0 kPa以上であって、発泡比重/低伸張応力の直交座標
において、二点(比重0.45、応力180 kPa)及び
(比重0.53、応力290 kPa)を結ぶ直線より左側
に位置させ得ることが容易にできる(図3直線グラフB
参照)。
【0030】なお、図3における、上側・下側斜線ハッ
チ枠部I、IIは、それぞれ、ルーフウェザストリップ及
びドアウェザストリップに期待される剛性(低伸張応
力)/発泡比重範囲を示す。また、直線グラフCは、従
来例における低伸張応力/発泡比重の関係を示すグラフ
である。
【0031】
【実施例】以下、本発明の実施例を図例に基づいて説明
する。
【0032】(1) 試験片の調製 表1〜4に示す配合処方の混合物をニーダで混練して押
出成形用材料を調製後、押出成形機を用いて、図1に示
す断面形状の押出物を押出し後、UHF(出力5kW×
0.5min )及びHAV(220℃×3min )で、それ
ぞれ括弧内の条件で加硫して、発泡押出物を調製した。
【0033】なお、上記で使用したEPDM系ポリマー
の特性は、それぞれ下記の通りである。
【0034】 従来ポリマー…MW :50万、Mw /Mn =5.0の単成分系ポリマー エチレン含量:60% 新規ポリマー…低分子量側;MW :32万、Mw /Mn =2.8 エチレン含量:54% 高分子量側;MW :61万、Mw /Mn =7.4 エチレン含量:60% 低分子量側/高分子量側=60/40 (2) 試験項目 (i) 発泡比重:水中置換法に基づいて測定をした。
【0035】(ii)低伸張応力 JIS K 6301に準じて、常温、試験片タンザク1号(5m
m)の25%伸張応力(kPa) を求めた。
【0036】(iii) 圧縮永久歪み JIS K 6301に準じて、70℃×200時間経過後の圧縮
永久歪み率(%)を求めた。
【0037】(iv)貯蔵安定性 JIS K 6300に準じて、混練直後及び40℃×3日経過後
の、各ゴム配合物のムーニー粘度を測定して、その変化
量を求めた。
【0038】(3) 試験結果を、表1〜4及び図3に示
す。それらの、結果から、本発明の範囲内にある各実施
例は、従来例に比しては、勿論、本発明の範囲外にある
比較例に比しても、高発泡、高剛性の要件を満たすとと
もに貯蔵安定性にも優れ、更には、圧縮永久歪みも小さ
くて、耐へたり性に優れていることが分かる。
【0039】なお、比較例2はグラフ線Aより左側にあ
るが、耐へたり性において問題がある(表2参照)。
【0040】
【表1】
【0041】
【表2】
【0042】
【表3】
【0043】
【表4】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用するスポンジドアウェザストリッ
プの一例を示す断面図
【図2】同じくルーフウェザストリップの一例を示す断
面図
【図3】従来例・比較例・実施例の各発泡配合ゴム処方
における発泡比重/低伸張応力の直交座標グラフ図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−18404(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 9/04

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 EPDM系ゴムを原料ゴムとする硫黄加
    硫系の発泡ゴム配合物において、 前記EPDM系ゴムが、高分子量側成分と低分子量側
    成分とからなるポリマーアロイであり、 重量平均分子量(MW )40万〜80万、15万〜
    50万、20万〜70万、 分子量分布指数(Mw /Mn )5.5〜9.5、
    1.5〜5.5、 の各特性値を示すものであるとともに、該ポリマーアロ
    イの配合物分率が、33〜60wt%であり、かつ、加硫
    ゴムの圧縮永久歪み(JIS K 6301) が24%以下を示し
    得ることを特徴とする発泡ゴム配合物。
  2. 【請求項2】 前記ポリマーアロイの配合物分率が、3
    5〜45wt%であることを特徴とする請求項1記載の発
    泡ゴム配合物。
  3. 【請求項3】 前記硫黄加硫系における加硫促進剤が、
    ジチオカルバミン酸系、チアゾール系、チオウレア系及
    びモルホリン系の4成分に、チウラム系を加えた5成分
    併用系であることを特徴とする請求項1記載の発泡ゴム
    配合物。
  4. 【請求項4】 前記加硫系における発泡剤の分解開始温
    度が、158℃以上であることを特徴とする請求項1記
    載の発泡ゴム配合物。
  5. 【請求項5】 発泡剤が、遅発泡速度タイプのp,p′
    −オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジドであること
    を特徴とする請求項4記載の発泡ゴム配合物。
  6. 【請求項6】 前記硫黄加硫系におけるカーボンブラッ
    クが、吸油量(JISK 6221 A法)100〜120cc/ 1
    00gのハイストラクチャーであり、配合部数が75〜9
    0 phrであることを特徴とする請求項1記載の発泡ゴム
    配合物。
  7. 【請求項7】 EPDM系ゴムを原料ゴムとする硫黄加
    硫系の発泡ゴム配合物において、 該発泡ゴム配合物の加硫ゴム物性が、25%低伸張応力
    (JIS K 6301)応力180 kPa以上であって、発泡比重
    (x軸)/低伸張応力(y軸)の直交座標系において、
    二点(比重0.52、応力180 kPa)及び(比重0.
    64、応力330 kPa)を結ぶ直線より左側に位置し得
    ることを特徴とする請求項1記載の発泡ゴム配合物。
  8. 【請求項8】 EPDM系ゴムを原料ゴムとする硫黄加
    硫系の発泡ゴム配合物において、 該発泡ゴム配合物の加硫ゴム物性が、発泡比重/低伸張
    応力の直交座標において、二点(比重0.45、応力1
    80 kPa)及び(比重0.53、応力290 kPa)を結
    ぶ直線より左側に位置し得ることを特徴とする請求項7
    記載の発泡ゴム配合物。
JP26154997A 1996-11-20 1997-09-26 発泡ゴム配合物 Expired - Fee Related JP3480265B2 (ja)

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