WO2021261406A1 - ゴム組成物及び架橋ゴム組成物 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a rubber composition and a crosslinked rubber composition.
- Patent Document 1 describes a rubber having no hydrogen-binding cross-linking site; and a side containing a hydrogen-binding cross-linking site having a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing polymer ring.
- the polymer (A) having a chain (a) and having a glass transition point of 25 ° C. or lower, and a side chain containing a hydrogen-binding cross-linking site and a covalently-binding cross-linking site and having a glass transition point of 25 ° C.
- a rubber composition having 300 parts by mass and having a clay content of 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymer component is disclosed.
- Such a rubber composition as described in Patent Document 1 has a value of tan ⁇ (0 ° C.), which is an index of wet grip property, and an index of rolling resistance (fuel efficiency) when the rubber composition is crosslinked. It was possible to have a value of tan ⁇ (60 ° C.) at a sufficient level in a more balanced manner, and it was particularly useful as a material for tires and the like.
- the rubber composition as described in Patent Document 1 has a point that after crosslinking, the hardness is sufficiently low, oil bleeding is sufficiently prevented, and the rubber composition has excellent heat aging resistance. There was room for improvement in.
- the present invention has been made in view of the problems of the prior art, and is excellent in that it can sufficiently prevent the occurrence of oil bleeding while having a sufficiently low hardness after crosslinking (after vulcanization). It is an object of the present invention to provide a rubber composition capable of exhibiting heat aging resistance and a crosslinked rubber composition which is a crosslinked reaction product thereof.
- the present inventors have obtained a rubber composition from an uncrosslinked rubber having no hydrogen-binding crosslinking site; from the following polymer (A) and the following polymer (B). It is assumed that it contains at least one polymer component selected from the group; and the content of the polymer component is 0.01 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the uncrosslinked rubber, and Both the polymer (A) and the polymer (B) are obtained by preparing a reaction product of a maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer having a maleization rate of 0.1 to 10% by mass and a cross-linking compound.
- a maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer having a maleization rate of 0.1 to 10% by mass and a cross-linking compound.
- the rubber composition of the present invention is Uncrosslinked rubber that does not have hydrogen-bonding crosslinked sites, A polymer (A) having a side chain (a) containing a hydrogen-binding cross-linking site having a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocycle and having a glass transition point of 25 ° C. or lower, and a hydrogen bond to the side chain. At least one polymer component selected from the group consisting of the polymer (B) containing a sex-linking site and a covalently-binding cross-linking site and having a glass transition point of 25 ° C.
- the content of the polymer component is 0.01 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the uncrosslinked rubber, and Both the polymer (A) and the polymer (B) are a reaction product of a maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer having a maleic acidation rate of 0.1 to 10% by mass and a cross-linking compound. ..
- the crosslinked rubber composition of the present invention is a crosslinked reaction product of the above-mentioned rubber composition of the present invention, and is a type A measured under a temperature condition of 20 ⁇ 5 ° C. according to JIS K6253-3: 2012.
- the durometer hardness is 0 to 70.
- a rubber composition capable of sufficiently preventing the occurrence of oil bleeding while having a sufficiently low hardness after crosslinking (after vulcanization) and exhibiting excellent heat aging resistance.
- a crosslinked rubber composition which is a crosslinked reaction product thereof can be provided.
- the rubber composition of the present invention contains an uncrosslinked rubber having no hydrogen-binding crosslinked site; and at least one polymer component selected from the group consisting of the polymer (A) and the polymer (B); Therefore, the content of the polymer component is 0.01 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the uncrosslinked rubber, and both the polymer (A) and the polymer (B) are maleinized. It is a reaction product of a maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer having a ratio of 0.1 to 10% by mass and a cross-linking compound.
- each component will be described first.
- the uncrosslinked rubber according to the present invention is a rubber that does not have a hydrogen-bonding crosslinked site and is in an uncrosslinked (unvulcanized) state.
- "having no hydrogen-bonding cross-linking site” means between rubbers (for example, when the rubber is a diene-based rubber, diene-based rubbers) or other components. It means that it does not have a site to be crosslinked by hydrogen bond, and a structural part such as a hydroxyl group or a carbonyl group which can form a crosslink by hydrogen bond (for example, a group such as a hydroxyl group or a carbonyl group which can form a crosslink by hydrogen bond). ) Does not mean.
- uncrosslinked means that the rubber is in a state before being crosslinked (vulcanized) by reacting with a rubber crosslinking agent (vulcanizing agent) described later.
- the "uncrosslinked rubber” is a rubber in an unreacted state with a rubber cross-linking agent (vulcanizing agent) (a rubber in a state before cross-linking is formed by a rubber cross-linking agent (vulcanizing agent). : Unvulcanized rubber).
- the "crosslinking agent for rubber” referred to here may be any as long as it can crosslink (vulcanize) the uncrosslinked rubber, and is not only sulfur-based (sulfur-based crosslinking agent) but also non-sulfur.
- non-sulfur-based cross-linking agent for example, a peroxide-based cross-linking agent, etc.
- crosslinking agent for rubber Those that can be used as such a "crosslinking agent for rubber" will be described later.
- Examples of the uncrosslinked rubber having no such hydrogen-binding cross-linking site include a diene-based rubber having no hydrogen-binding cross-linking site, a hydrogenated additive of a diene-based rubber having no hydrogen-binding cross-linking site, and the like.
- Silicone rubber without hydrogen-binding cross-linking site chlorosulfonated polyethylene rubber without hydrogen-binding cross-linking site, epichlorohydrin rubber without hydrogen-binding cross-linking site, having hydrogen-binding cross-linking site
- Preferred examples include no polysulfide rubber, fluororubber having no hydrogen-binding cross-linking site, and vinyl chloride-based rubber having no hydrogen-binding cross-linking site (however, such hydrogen-binding cross-linking site is present).
- the non-crosslinked rubber those corresponding to the later-described "styrene block copolymer having no crosslinkable site" and " ⁇ -olefin polymer having no crosslinkable site” are those. except).
- As the rubber having no such hydrogen-bonding cross-linking site one type may be used alone, or two or more types may be used in combination (blended).
- the fluororubber having no sex-crosslinking site and the vinyl chloride-based rubber having no hydrogen-binding cross-linking site are not particularly limited, and known materials can be appropriately used. For example, International Publication No. 2019/027022 You may use what is described in the issue as appropriate.
- an uncrosslinked rubber having no hydrogen-bonding cross-linking site does not have the "styrene block copolymer having no chemically-bonding cross-linking site" and "chemical-bonding cross-linking site” described later. It needs to be something other than " ⁇ -olefin polymer” (in other words, the uncrosslinked rubber having no such hydrogen-bonding cross-linking site is an olefin-based polymer having no hydrogen-bonding cross-linking site and hydrogen bonding.
- the uncrosslinked rubber having no such hydrogen-bonding cross-linking site is further preferably at least one selected from the group consisting of a diene-based rubber having no hydrogen-binding cross-linking site and its hydrogen additive. It is particularly preferable that the diene-based rubber does not have a hydrogen-binding cross-linking site.
- the "diene-based rubber” preferably used as the uncrosslinked rubber referred to here may be any rubber having a double bond in its molecular structure. Therefore, the "diene-based rubber” preferably used as the uncrosslinked rubber described in the present specification includes EPDM (ethylene-propylene-diene copolymer), butyl rubber (IIR) and the like as exemplified below. It is a concept to do. Further, in the present specification, the "silicone-based rubber” may be any rubber containing a siloxane structure.
- the diene-based rubber that can be suitably used as an uncrosslinked rubber that does not have such a hydrogen-bonding cross-linking site may be any diene-based rubber that does not have a hydrogen-binding cross-linking site, and is an industrial rubber component (preferably).
- Known diene rubbers eg, natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), 1,2-butadiene rubber, styrene-butadiene rubber (SBR) that can be used in the production of tires).
- NBR Acrylonitrile-butadiene rubber
- hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber C
- chloroprene rubber CR
- butyl rubber IIR
- brominated butyl rubber chlorinated butyl rubber
- ethylene-propylene-diene rubber EPDM
- other known diene rubbers Can be used as appropriate.
- industrial rubber parts preferably tires having better performance when the composition is used as a material for manufacturing industrial rubber parts (preferably tires, belts, hoses).
- SBR styrene-butadiene rubber
- EPDM ethylene-propylene-diene rubber
- BR butadiene rubber
- NBR acrylonitrile-butadiene rubber
- CR Chloroprene rubber
- IIR butyl rubber
- hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber brominated butyl rubber
- chlorinated butyl rubber NR, SBR, EPDM, IR, BR, NBR, CR, IIR are more preferable, and NR.
- SBR, EPDM are more preferable, and EPDM is particularly preferable.
- One type of such diene rubber may be used alone, or two or more types may be used in combination (blended).
- the SBR that can be used as such a diene-based rubber may be either emulsion polymerization SBR (E-SBR) or solution polymerization SBR (S-SBR).
- E-SBR emulsion polymerization SBR
- S-SBR solution polymerization SBR
- SBR emulsion polymerization SBR
- natural rubber, butadiene rubber, or both of them it is preferable to use natural rubber, butadiene rubber, or both of them as the other diene-based rubber.
- a blend of diene-based rubber may be used in order to exhibit more optimum performance depending on the application.
- a diene-based rubber for example, from the viewpoint of using the composition as a material for forming the tread portion of the tire, one containing 30 to 100% by mass of SBR can be preferably used, and the composition can be used as a tire. From the viewpoint of using as a material for forming the cap tread portion of the above, a material containing 40 to 100% by mass of SBR can be preferably used.
- the uncrosslinked rubber having no such hydrogen-bonding crosslinked site SBR, CR, IIR, EPDM, mirable silicone rubber, NR, IR, BR, NBR, from the viewpoint of versatility and performance, Hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber, brominated butyl rubber, and chlorinated butyl rubber are more preferable, and SBR, IIR, EPDM, NR, hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber, brominated butyl rubber, and chlorinated butyl rubber are more preferable.
- the rubber having no such hydrogen-bonding cross-linking site may be one that uses one kind alone or a mixture of two or more kinds.
- the polymer component according to the present invention has a side chain (a) containing a hydrogen-binding cross-linking site having a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocycle, and has a glass transition point of 25 ° C. or lower (A). , And at least one polymer selected from the group consisting of the polymer (B) having a hydrogen-binding cross-linking site and a co-binding cross-linking site in the side chain and having a glass transition point of 25 ° C. or lower. It is a thing.
- the "side chain” means the side chain and the end of the polymer.
- the "side chain (a) containing a hydrogen-bonding cross-linking site having a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocycle” is a hydrogen bond to an atom (usually a carbon atom) forming the main chain of the polymer. It means that the carbonyl-containing group and / or the nitrogen-containing heterocycle (more preferably, the carbonyl-containing group and the nitrogen-containing heterocycle) as the sex-crosslinking site have a chemically stable bond (covalent bond).
- the side chain contains a hydrogen-bonding cross-linking site and a covalent-bonding cross-linking site
- a side chain having a hydrogen-bonding cross-linking site hereinafter, for convenience, in some cases, "side chain (a')”.
- side chain (b) a side chain having a covalently cross-linked site
- side chain having both a hydrogen-bonding cross-linking site and a covalent-bonding cross-linking site (a hydrogen-bonding cross-linking site and a covalent-bonding site in one side chain)
- Side chain containing both cross-linking sites are sometimes referred to as “side chains (c)"
- side chains (c) whereby hydrogen-bonding cross-linking sites and covalent bonds are included in the side chains of the polymer. It is a concept including the case where both of the binding cross-linking sites are contained.
- the side chain contains a hydrogen-binding cross-linking site and a covalent-bonding cross-linking site, and the glass transition point is 25 ° C. or lower. At least one selected from the group consisting of the polymer (B) is more preferred.
- the main chains (types of polymers forming the main chain portion) of the polymers (A) to (B) are such that the polymers (A) to (B) have the maleic anhydride graft-modified thermoplasticity. Since it is a reaction product of the polymer and the cross-linking compound, it is derived from the main chain of the maleic anhydride-grafted thermoplastic polymer.
- the thermoplastic polymer (main chain of the maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer) that forms the main chain portion of the polymers (A) to (B) will be described later.
- the glass transition points of such polymers (A) to (B) are all 25 ° C. or lower as described above.
- the "glass transition point” is a glass transition point measured by differential scanning calorimetry. In the measurement, the temperature rising rate is set to 10 ° C./min. By setting the glass transition point of such a polymer to 25 ° C. or lower, it becomes possible to impart flexibility in a normal operating temperature range (room temperature (25 ° C.) or higher).
- the polymers (A) to (B) have a side chain (a); a side chain containing a hydrogen-binding cross-linking site having a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocycle as a side chain; Side chains containing sex-linking sites (a') and covalently cross-linking sites (b); and side chains containing hydrogen-binding and covalently cross-linking sites (c); It will have at least one of them.
- the side chain (c) can be said to be a side chain that functions as a side chain (a') and also as a side chain (b). Each side chain will be described below.
- the side chain (a') containing such a hydrogen-binding cross-linking site is a group capable of forming a cross-linking by hydrogen bonding (for example, a hydroxyl group, a hydrogen-binding cross-linking site contained in the side chain (a) described later, etc.).
- the side chain is not particularly limited as long as it has a side chain and forms a hydrogen bond based on the group.
- the hydrogen-bonding cross-linking site is a site that cross-links the molecules of the polymer by hydrogen bonding.
- cross-linking by hydrogen bond includes a hydrogen acceptor (a group containing an atom containing an isolated electron pair, etc.) and a hydrogen donor (a group having a hydrogen atom covalently bonded to an atom having a large electric negative degree). Since it is formed for the first time, no hydrogen bond cross-linking is formed in the absence of both a hydrogen acceptor and a hydrogen donor between the side chains of the polymer molecules. Therefore, hydrogen-bonding cross-linking sites are present in the system only when both hydrogen acceptors and hydrogen donors are present between the side chains of the polymer molecules.
- the side chains of the molecules of the polymer there are both a portion that can function as a hydrogen acceptor (for example, a carbonyl group) and a portion that can function as a hydrogen donor (for example, a hydroxyl group).
- a hydrogen acceptor for example, a carbonyl group
- a hydrogen donor for example, a hydroxyl group
- the side chain (a) described later is more preferable from the viewpoint of forming a stronger hydrogen bond.
- the hydrogen-bonding cross-linking site in the side chain (a') is more preferably a hydrogen-bonding cross-linking site having a carbonyl-containing group and a nitrogen-containing heterocycle.
- the side chain (a) containing a hydrogen-bonding cross-linking site having a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocycle may be any as long as it has a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocycle, and other configurations are particularly present. Not limited.
- a hydrogen-bonding cross-linking site one having a carbonyl-containing group and a nitrogen-containing heterocycle is more preferable.
- Such a carbonyl-containing group may be any one containing a carbonyl group, and is not particularly limited, and specific examples thereof include an amide, an ester, an imide, a carboxy group, a carbonyl group, a thioester group, and an acid anhydride group. Can be mentioned.
- the anhydrous maleic acid graft-modified thermoplastic polymer is It has a group derived from the "maleic anhydride group" (for example, an ester group, a carbonyl group, an amide group, an imide group, a carboxy group, etc., depending on the type of the crosslinked compound reacted). Further, since the acid anhydride group remaining unreacted is a portion that can function as an acceptor of hydrogen, it can function as a group that forms a hydrogen-bonding cross-linking site.
- the nitrogen-containing heterocycle may be introduced into the side chain (a) directly or via an organic group, and its composition and the like are particularly special. It is not limited. Such a nitrogen-containing heterocycle may be used even if the heterocycle contains a nitrogen atom and has a heteroatom other than the nitrogen atom, for example, a sulfur atom, an oxygen atom, a phosphorus atom, or the like. can. In addition, such a nitrogen-containing heterocycle may have a substituent.
- a nitrogen-containing heterocycle is used in the side chain (a)
- the hydrogen bond forming a crosslink becomes stronger due to the heterocyclic structure, and the durability and impact resistance of the composition become higher.
- such a nitrogen-containing heterocycle may be a 5-membered ring and / or a 6-membered ring from the viewpoint that the hydrogen bond becomes stronger and the resistance to compression set and the mechanical strength are further improved.
- a nitrogen-containing heterocycle a nitrogen-containing heterocycle condensed with a benzene ring or a nitrogen-containing heterocycle condensed with each other may be used.
- a nitrogen-containing heterocycle known ones (for example, those described in paragraphs [0054] to [0067] of Japanese Patent No. 5918878, paragraphs [0035] to [0048] of JP-A-2017-206044]. Etc.) can be used as appropriate.
- such a nitrogen-containing heterocycle may have a substituent.
- Such a nitrogen-containing heterocycle may have a substituent, respectively, from the viewpoints of excellent recyclability, compression set, hardness and mechanical strength (particularly tensile strength), such as a triazole ring and an isocyanurate ring.
- a substituent such as a triazole ring and an isocyanurate ring.
- Thiadiazole ring, pyridine ring, imidazole ring, triazine ring and hydantoin ring preferably at least one, and may have a substituent, respectively, triazole ring, isocyanurate ring, thiadiazole ring.
- a pyridine ring, an imidazole ring and a hydantoin ring are preferably selected from at least one.
- Examples of the substituent that such a nitrogen-containing heterocycle may have include a hydroxyl group, an amino group, an imino group, a carboxy group, an isocyanate group, an epoxy group, an alkoxysilyl group, a thiol group (mercapto group) and the like. Can be mentioned.
- Examples of such a substituent include an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, an (iso) propyl group and a hexyl group; an alkoxy group such as a methoxy group, an ethoxy group and an (iso) propoxy group; a fluorine atom and a chlorine atom.
- a group consisting of a halogen atom such as a bromine atom and an iodine atom; a cyano group; an amino group; an imino group; an aromatic hydrocarbon group; an ester group; an ether group; an acyl group; a thioether group; and the like can also be used. Further, the substitution position of these substituents is not particularly limited, and the number of substituents is also not limited.
- the carbonyl-containing group and the nitrogen-containing heterocycle are contained in the side chain (a)
- the carbonyl-containing group and the nitrogen-containing heterocycle are introduced into the main chain as side chains independent of each other.
- the carbonyl-containing group and the nitrogen-containing heterocycle are introduced into the main chain as one side chain bonded via different groups.
- the structure of the side chain (a) may be, for example, the structure described in paragraphs [0068] to [0081] of Japanese Patent No. 5918878.
- such a side chain (a) is formed by a reaction between a maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer and a cross-linking compound.
- a cross-linking compound used when forming such a side chain (a) a compound capable of reacting with a maleic anhydride group to form a hydrogen-binding cross-linking site (hereinafter, in some cases, simply " A compound that forms a hydrogen-binding cross-linking site (referred to as "a compound”) can be preferably used.
- a compound forming a hydrogen-bonding cross-linking site that can be used as such a cross-linking compound, a compound capable of introducing a nitrogen-containing heterocycle can be preferably used.
- a compound forming a hydrogen-bonding cross-linking site (more preferably, a compound capable of introducing a nitrogen-containing heterocycle)
- examples of such a “compound forming a hydrogen-binding cross-linking site (more preferably a compound capable of introducing a nitrogen-containing heterocycle)” include a substituent (for example, a hydroxyl group and a thiol group) that reacts with a maleic anhydride group. , Amino group, imino group, etc.) is preferable, and a compound having at least one of a hydroxyl group, an amino group, an imino group and a thiol group is more preferable.
- the compound having a substituent that reacts with such a maleic anhydride group (more preferably, the compound having at least one of a hydroxyl group, an amino group, an imino group and a thiol group) has a nitrogen-containing heterocycle. It is particularly preferable that it is a compound.
- the "side chain (b) containing a covalently cross-linked site” is a site in which molecules of polymers forming a main chain are cross-linked by covalent bonds (covalently cross-linked site: for example, maleic anhydride group.
- Polymers are crosslinked with each other by a chemically stable bond (covalent bond) such as at least one bond selected from the group consisting of amides, esters, and thioesters, which can be formed by reacting with a cross-linking compound. It means that it is a side chain containing a site).
- the side chain (b) is a side chain containing a covalently bridging site, but has a covalently bonded site and further has a group capable of hydrogen bonding, and hydrogen bonds between the side chains.
- a side chain (c) described later note that hydrogen can form a hydrogen bond between the side chains of the polymers of the polymer.
- both the donor and the acceptor of hydrogen are not included, for example, if the system contains only side chains containing an ester group (-COO-), then the ester group (-COO-) is present.
- -COO- Since no hydrogen bond is formed between them, such a group does not function as a hydrogen-binding cross-linking site.
- a site that becomes a hydrogen-bonded hydrogen donor such as a carboxy group or a triazole ring and hydrogen
- a structure having both of the acceptor sites is contained in the side chains of the polymer molecules, hydrogen bonds are formed between the side chains of the polymer molecules, so that the hydrogen-bonding cross-linking site is formed.
- an ester group and a hydroxyl group coexist between the side chains of the molecules of the polymer and a hydrogen bond is formed between the side chains by these groups, the hydrogen thereof.
- the site that forms a bond is a hydrogen-bonding cross-linking site.
- the "covalently cross-linking site” referred to here is a site that crosslinks polymer molecules by covalent bonding.
- the side chain (b) containing such a covalently crosslinked site is not particularly limited, but is, for example, a covalently bonded crosslink by reacting with an anhydrous maleic acid graft-modified thermoplastic polymer; an anhydrous maleic acid group (functional group).
- Covalently formed by reacting with a cross-linking compound consisting of a compound capable of forming a site (hereinafter, sometimes referred to as "a compound forming a covalent bond site (a compound forming a covalent bond)"). It is preferably a side chain containing a binding cross-linking site.
- the cross-linking of the side chain (b) at the covalent cross-linking site is preferably formed by at least one bond selected from the group consisting of amides, esters, and thioesters.
- Examples of the "compound that forms a covalent bond (compound that forms a covalent bond)" that can be used as such a compound for cross-linking include a substituent that reacts with a maleic anhydride group (for example, a hydroxyl group, a thiol group, and an amino).
- a compound having a group (group, imino group, etc.) is preferable, and a compound having at least one of a hydroxyl group, an amino group and an imino group is more preferable.
- the compound having a substituent that reacts with such a maleic anhydride group (more preferably, the compound having at least one of a hydroxyl group, an amino group and an imino group) has a nitrogen-containing heterocycle. Is particularly preferred.
- the "compound that forms a covalently bonded site (compound that forms a covalent bond)” that can be used as such a compound for cross-linking, for example, two amino groups and / or imino groups are contained in one molecule.
- a polyamine compound having the above in the case of having both an amino group and an imino group, a total of two or more of these groups
- a polyol compound having two or more hydroxyl groups in one molecule an isocyanate (NCO) group in one molecule.
- NCO isocyanate
- Examples thereof include a polyisocyanate compound having two or more; a polythiol compound having two or more thiol groups (mercapto groups) in one molecule; and the like.
- a compound that forms a covalent bond refers to the type of substituent that the compound has, the degree of progress of the reaction when the reaction is carried out using the compound, and the like. Depending on the above, it becomes a compound capable of introducing both the hydrogen-bonding cross-linking site and the covalent-bonding cross-linking site (for example, a compound having three or more hydroxyl groups is used as a cross-linking compound, and the covalent-bonding cross-linking site is used.
- the "compound that forms a covalent bond site (compound that forms a covalent bond)" exemplified here also includes "a compound that forms both a hydrogen bond link site and a covalent bond site”. obtain.
- a compound when forming the side chain (b), a compound is appropriately selected from “compounds that form covalently crosslinked sites (compounds that generate covalent bonds)" according to the desired design.
- the side chain (b) may be formed by appropriately controlling the degree of progress of the reaction.
- the compound forming the covalently bonded site has a heterocycle
- the hydrogen-bonded crosslinked site can be produced more efficiently at the same time, and the side chain (c) described later can be used. It is possible to efficiently form a side chain having the covalently bonded site. Therefore, specific examples of the compound having such a heterocycle will be described as a suitable compound for producing the side chain (c), particularly together with the side chain (c).
- the side chain (c) can be said to be a suitable form of a side chain such as a side chain (a) or a side chain (b) because of its structure.
- a side chain (c) is a side chain containing both a hydrogen-bonding cross-linking site and a covalent-bonding cross-linking site in one side chain.
- the hydrogen-bonding cross-linking site contained in such a side chain (c) is the same as the hydrogen-bonding cross-linking site described in the side chain (a'), and the hydrogen-bonding cross-linking site in the side chain (a).
- the same as the site is preferable.
- the covalently bonded site contained in the side chain (c) the same one as the covalently bonded site in the side chain (b) can be used (the same suitable crosslink can be used. ).
- Such a side chain (c) reacts with the maleic anhydride-grafted thermoplastic polymer and the functional group (maleic anhydride group) of the maleic anhydride-grafted thermoplastic polymer to form a hydrogen-binding cross-linking site and a covalent bond. It is preferable that the side chain is formed by reacting with a cross-linking compound composed of a compound (a compound that introduces both a hydrogen-binding cross-linking site and a covalent-bonding cross-linking site) that forms both sex-cross-linking sites. ..
- a compound that forms both a hydrogen-binding bridging site and a covalently-bonding cross-linking site a compound that introduces both a hydrogen-binding cross-linking site and a covalent-bonding cross-linking site
- a compound having a substituent for example, a hydroxyl group, a thiol group, an amino group, an imino group, etc.
- a compound having at least one of a hydroxyl group, an amino group, an imino group and a thiol group is preferable.
- a heterocycle particularly preferable.
- Compounds having a nitrogen-containing heterocycle) and capable of forming a covalent bond are preferable, and among them, a heterocycle-containing polyol, a heterocycle-containing polyamine, a heterocycle-containing polythiol, and the like. Is more preferable.
- the polyol, polyamine and polythiol containing such a heterocycle may form the above-mentioned "covalently bonded site" except that the polyol, polyamine and polythiol have a heterocycle (particularly preferably a nitrogen-containing heterocycle).
- a heterocycle particularly preferably a nitrogen-containing heterocycle.
- known polyols, polyamines and polythiols containing a heterocycle for example, those described in paragraph [0113] of Japanese Patent No. 5918878) can be appropriately used.
- these bond sites also function as hydrogen-bonding cross-linking sites, they are preferable from the viewpoint of hydrogen-bonding with other hydrogen-bonding cross-linking sites to strengthen the cross-linking.
- anhydrous maleic acid group which is a functional group in a maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer
- an anhydrous maleic acid group which is a functional group in a maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer
- Possible compounds include polyethylene glycol laurylamine (eg, N, N-bis).
- polypropylene glycol laurylamine eg, N, N-bis (2-methyl-2-hydroxyethyl) laurylamine
- Examples of the cross-linking at the covalent cross-linking site of the side chain (b) and / or the side chain (c) include the structures described in paragraphs [0100] to [0109] of JP-A-2017-206604. It may have the same structure as that described in paragraphs [0055] to [0061] of International Publication No. 2019/027022.
- side chains (a'), side chains (a), side chains (b), and side chains (c) have been described above. It can be confirmed by a commonly used analytical means such as an IR spectrum.
- the polymer (A) is a polymer having the side chain (a) and having a glass transition point of 25 ° C. or lower
- the polymer (B) has a hydrogen-binding cross-linking site and a co-binding cross-linking site on the side chain.
- a polymer having a glass transition point of 25 ° C. or lower (a polymer having both a side chain (a') and a side chain (b) as a side chain, a polymer having a side chain (c) in the side chain, etc.) Is.
- the polymer component according to the present invention one of the polymers (A) to (B) may be used alone, or two or more of them may be mixed and used. May be good.
- the polymer (B) may be a polymer having both a side chain (a') and a side chain (b), or a polymer having a side chain (c), and such a polymer.
- a hydrogen-binding cross-linking site contained in the side chain of (B) a hydrogen-binding cross-linking site having a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing polymer ring (more than) from the viewpoint of forming a stronger hydrogen bond.
- a hydrogen-binding cross-linking site having a carbonyl-containing group and a nitrogen-containing polymer ring) is preferable.
- cross-linking at the covalently-bonded cross-linking site contained in the side chain of the polymer (B) can also induce intermolecular interactions such as hydrogen bonds between the side chains containing the cross-linking site.
- it is preferably formed by at least one bond selected from the group consisting of amides, esters, and thioesters.
- each of the polymers (A) to (B) according to the present invention is a reaction product of a maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer having a maleic acidation rate of 0.1 to 10% by mass and a cross-linking compound.
- the maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer used for forming the polymers (A) to (B) has a maleic acidation rate of 0.1 to 10% by mass.
- the upper limit of the numerical range (0.1 to 10% by mass) of the maleic acidification rate is more preferably 5% by mass, further preferably 3% by mass, and 2.7% by mass. Is particularly preferable, and 2.5% by mass is most preferable.
- the lower limit of the numerical range (0.1 to 10% by mass) of the maleic acidification rate is more preferably 0.2% by mass, further preferably 0.3% by mass, and 0.5. Most preferably, it is by mass.
- the polymerization rate is less than the lower limit, the cross-linking density cannot be sufficiently increased even if the cross-linking reaction is carried out, and the mechanical properties (tensile physical properties, compression set) of the composition tend to decrease. If the upper limit is exceeded, the crosslink density of the obtained polymer becomes too high, and it tends to be difficult to maintain the compatibility between the polymer and the rubber in a higher state.
- the value (unit: mass%) of the "maleic acidation rate” is a value obtained by adopting the following [method for measuring the maleic acidation rate].
- [Measurement method of maleic acid rate] 400 mg of a maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer to be measured is dissolved in 80 mL of tetrahydrofuran (hereinafter, abbreviated as "THF" for convenience) to obtain a THF solution for measurement.
- THF solution for the measurement is an ethanol solution of 0.1 mol / L potassium hydroxide for which a factor of 3 digits or more after the decimal point is required (standard solution for volumetric analysis: 0.1 mol / L water with correction).
- Potassium oxide ethanol solution Titrate with a commercially available product having a factor (characteristic value: correction value) of 3 digits or more after the decimal point.
- the end point is obtained by potentiometric titration using an instrument.
- the factor (characteristic value: corrected value) of the ethanol solution of 0.1 mol / L potassium hydroxide may be obtained by titration with an oxalic acid standard solution, or when a commercially available product for which the factor is required is used.
- the factor described in the reagent of a commercially available product (for example, the factor described in the test report of the reagent) may be used as it is.
- the same measurement (blank test) was performed except that the maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer was not used, and titration was performed. ) Is also obtained.
- the acid value is calculated based on the following "acid value calculation formula” using the obtained titration value (drop amount), and then the following "malein” is calculated using the obtained acid value value.
- the maleinization rate (unit: mass%) is obtained by calculating the maleinization rate based on the "calculation formula of the conversion rate".
- A indicates the dropping amount (titration value: mL) of the ethanol solution of 0.1 mol / L potassium hydroxide required for neutralization of the solution for measurement
- B is a blank (blank test).
- the titration amount (titration value (blank value: mL) obtained by performing the same measurement except that the maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer is not used) of 0.1 mol / L potassium hydroxide in ethanol is shown.
- the maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer used for forming the polymers (A) to (B) may have a melting point of 64 ° C. or lower (more preferably 60 ° C. to ⁇ 100 ° C.). preferable.
- the melting point of such a maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer exceeds the upper limit, the hardness tends to increase.
- a value measured by differential scanning calorimetry is adopted.
- the temperature rise rate is set to 10 ° C./min.
- thermoplastic polymer in the maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer referred to herein may be any polymer having thermoplasticity, and may be, for example, a so-called “epolymer” or "rubber”. ).
- the main chain of such a maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer is not particularly limited, but among them, a polyolefin-based polymer and polyester.
- Polypolymers, polyamide polymers, polystyrene polymers, polyacrylate polymers, polyacrylonitrile polymers, polyacetal polymers, polycarbonate polymers, polyolefin / acrylate copolymers, diene polymers are more preferable, and polyolefin polymers and polyacrylate polymers.
- Polymers, polyolefin / acrylate copolymers, and diene-based polymers are more preferable, polyolefin-based polymers, diene-based polymers, and polystyrene-based polymers are particularly preferable, and polyolefin-based polymers and diene-based polymers are most preferable. It should be noted that such a polymer may be used alone or in combination of two or more.
- the polyolefin-based polymer suitable as the main chain of such a maleic anhydride-grafted thermoplastic polymer is not particularly limited, and may be a polymer of ⁇ -olefin, or ⁇ -olefin and other polymers. It may be a polymer composed of a copolymer with a copolymerizable monomer.
- the diene-based polymer suitable as the main chain of such a maleic anhydride-grafted thermoplastic polymer may be any one containing a double bond in the molecular structure of the polymer, and has a double bond at the cross-linking site. It is a concept that includes an ethylene-propylene-diene copolymer and the like.
- a diene-based polymer suitable as the main chain of the maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer a known diene polymer can be appropriately used, and is not particularly limited, but is suitable for facilitating maintenance due to low hardness even at low temperatures. From the viewpoint of having a glass transition temperature, butadiene rubber (BR), natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), and styrene-butadiene rubber (SBR) are preferable.
- BR butadiene rubber
- NR natural rubber
- IR isoprene rubber
- SBR styrene-butadiene rubber
- polystyrene-based polymer suitable as the main chain of the maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer known ones can be appropriately used, and the present invention is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the oil holding capacity, styrene-ethylene-butylene. -Preferably, it is a styrene block copolymer (SEBS).
- SEBS styrene block copolymer
- thermoplastic polymers used for the main chain of such maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer polypropylene (PP), polyethylene (PE), and ethylene-butene are all used from the viewpoint of compatibility with non-polar rubber.
- Polymers (EBM), ethylene-propylene copolymers (EPM), ethylene-octene copolymers (EOM), ethylene-propylene-diene copolymers (EPDM) are preferred, and EBM, EPM, EOM, EPDM are more preferred. , EBM, EOM, EPDM are more preferred.
- the main chain of such a maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer (polymer forming the main chain portion of the polymers (A) to (B)), there is a viewpoint of improving processability and aging resistance at the time of crosslinking. Therefore, it is preferable that the polymer does not contain a double bond. From this point of view, PE, EBM, and EOM are preferable, and PE, EBM, and EOM are more preferable as the main chain of the maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer. On the other hand, from the viewpoint of improving mechanical properties such as wear resistance by co-crosslinking with uncrosslinked rubber at the time of cross-linking, a polymer containing a double bond is preferable. From this point of view, EPDM is preferable as the main chain of the maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer.
- the maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer is a graft-modified product obtained by graft-modifying the thermoplastic polymer described as the main chain with maleic anhydride (thermoplastic polymer graft-modified with maleic anhydride).
- the maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer is preferably a polyolefin-based polymer graft-modified with maleic anhydride and / or a diene-based polymer graft-modified with maleic anhydride, PP, PE, and EBM. , EPM, EOM and EPDM, more preferably a maleic anhydride graft modified product of at least one thermoplastic polymer selected from the group.
- the maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer one type may be used alone, or two or more types may be mixed and used.
- the maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer is a graft-modified product (thermoplastic polymer graft-modified with maleic anhydride) obtained by graft-modifying the thermoplastic polymer with maleic anhydride. Any method may be used as long as it satisfies the above-mentioned conditions for the maleic anhydride rate, and the production method thereof is not particularly limited. It can be easily manufactured by appropriately adjusting the type and the amount used thereof. Further, as such a maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer, a commercially available product may be appropriately used as long as it satisfies the above conditions.
- either of the polymers (A) and (B) can be formed by reacting with the maleic anhydride group in the maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer. It is not particularly limited as long as it is a compound, and a compound capable of reacting with a maleic anhydride group to form various cross-linking sites (a target side chain can be formed, depending on the desired design). Possible compounds) may be appropriately selected and used.
- Examples of such a compound for cross-linking include the above-mentioned "compound forming a hydrogen-bonding cross-linking site (more preferably a compound capable of introducing a nitrogen-containing heterocycle)" and "a compound forming a covalent-bonding cross-linking site (covalent).
- a compound that forms a bond) can be preferably used.
- such a cross-linking compound is preferably a compound having at least one of a hydroxyl group, an amino group, an imino group and a thiol group from the viewpoint that the reaction proceeds efficiently.
- a nitrogen-containing heterocycle such as a nitrogen-containing heterocycle includes a triazole ring, an isocyanurate ring, a thiadiazole ring, etc.
- a nitrogen-containing heterocycle includes a triazole ring, an isocyanurate ring, a thiadiazole ring, etc.
- Those having at least one selected from a pyridine ring, an imidazole ring, a triazine ring and a hydantoin ring are more preferable (note that the "nitrogen-containing heterocycle" referred to herein is suitable as described above. It is the same including).
- those described in paragraph [0049] of International Publication No. 2020/027109 can be appropriately used.
- Such compounds may be used alone or in admixture of two or more.
- such a cross-linking compound has at least one substituent among a hydroxyl group, a thiol group, an amino group and an imino group from the viewpoint of high reactivity and industrial availability.
- the oxygen-containing compound which may have at least one substituent of the hydroxyl group, the thiol group, the amino group and the imino group, and the hydroxyl group, the thiol group, the amino group and the imino group. It is preferably at least one compound selected from the group consisting of sulfur-containing compounds which may have at least one substituent.
- any compound that can react with the maleic anhydride group can be appropriately selected and used from known compounds (compounds described in JP-A-2017-57322 and Patent No. 5918878).
- such a cross-linking compound may have a substituent of at least one of a hydroxyl group, a thiol group, an amino group and an imino group; among the hydroxyl groups, the thiol group, the amino group and the imino group.
- a pyridine that may have at least one substituent of the above;
- a thiadiazol that may have at least one substituent of a hydroxyl group, a thiol group, an amino group and an imino group; a hydroxyl group, a thiol group, an amino.
- Imidazole which may have at least one substituent of a group and an imino group
- isocyanurate which may have at least one of a hydroxyl group, a thiol group, an amino group and an imino group.
- Triazine which may have at least one substituent of a hydroxyl group, a thiol group, an amino group and an imino group; and a substituent of at least one of a hydroxyl group, a thiol group, an amino group and an imino group.
- Hydantin which may be; tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate; 2,4-diamino-6-phenyl-1,3,5-triazine (benzoguanamine); 2,4-diamino-6-methyl-1, It is preferably at least one selected from the group consisting of 3,5-triazine (acetoguanamine); pentaerythritol; sulfamide; and polyether polyols;
- Triazine, 2,4-diamino-6-methyl-1,3,5-triazine, polyether polyols are preferred, pentaerythritol, 2,4-diamino-6-phenyl-1,3,5-triazine, 2,4.
- -Diamino-6-methyl-1,3,5-triazine and tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate are more preferred.
- the method for obtaining a reaction product of the anhydrous maleic acid graft-modified thermoplastic polymer and the above-mentioned cross-linking compound is not particularly limited, and the anhydrous maleic acid group in the anhydrous maleic acid graft-modified thermoplastic polymer and the above-mentioned crosslinking. Any method can be used as long as it is possible to react with the functional groups in the compound to form the polymers (A) and (B) (the crosslinked sites described in the polymers (A) and (B) are formed). Any method can be used), and the reaction may be appropriately performed according to the type of the cross-linking compound and the like.
- a kneader such as a kneader can be used to plasticize the maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer, and the cross-linking compound to be added can be reacted with the maleic anhydride group.
- a method of adding and reacting the cross-linking compound while mixing (kneading) the maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer at a temperature may be adopted. ..
- the rubber composition of the present invention is composed of an uncrosslinked rubber having no hydrogen-bonding crosslinked site and the polymer component.
- the content (content ratio) of the polymer component is 0.01 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the uncrosslinked rubber. If the content of such a polymer component is less than the lower limit, the effect obtained by containing the polymer component cannot be sufficiently exhibited, while if the content exceeds the upper limit, the proportion of the uncrosslinked rubber becomes too small. Further, when a crosslinked rubber composition is produced by cross-linking (vulcanizing) using a cross-linking agent (vulcanizing agent) for rubber, which will be described later, the cross-linking density is lowered, and the rubber properties of the cross-linked rubber composition are deteriorated. It will drop.
- the content (content ratio) of the polymer component in the rubber composition is more preferably 0.01 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the uncrosslinked rubber. It is more preferably 1 to 100 parts by mass, more preferably 1 to 50 parts by mass, particularly preferably 2 to 30 parts by mass, and most preferably 5 to 15 parts by mass.
- the rubber composition of the present invention has, depending on its use and the like, an uncrosslinked rubber having no hydrogen-bonding crosslinked site and other components other than the polymer component, as long as the object of the present invention is not impaired. May include.
- Such other components may be any as long as they can be used in the rubber composition, and are not particularly limited, and known components that can be used in the rubber composition can be appropriately used. ..
- the rubber composition of the present invention further contains at least one selected from the group consisting of silica and carbon black.
- silica and carbon black By containing such silica and / or carbon black, it is possible to further increase the hardness and further improve the modulus and breaking strength.
- the total amount of silica and carbon black is 10 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the uncrosslinked rubber. (More preferably 15 to 120 parts by mass, still more preferably 30 to 100 parts by mass). If the total amount of such silica and / or carbon black is less than the lower limit, the effect (reinforcing effect) obtained by containing them tends not to be sufficient, while if it exceeds the upper limit, it breaks. The strength tends to decrease.
- silica one having a BET specific surface area (based on ASTM D1993-03) of 40 to 250 m 2 / g (more preferably 70 to 200 m 2 / g) is preferable.
- Such silica is produced by a dry method silica (for example, fumed silica) produced by a thermal decomposition method of silicon halide or an organic silica compound, a decomposition method of sodium silicate with an acid, or the like.
- Wet method silica and the like can be mentioned.
- wet method silica is more preferable from the viewpoint of cost and performance.
- commercially available silica for the rubber industry commercially available product
- Such silica may be used alone or in combination with carbon black.
- silica when silica is contained in the rubber composition of the present invention, the properties required for silica can be further improved, and the dispersibility in rubber having no hydrogen-bonding cross-linking site (silica is a rubber polymer).
- a silane coupling agent is used from the viewpoint of improving the affinity between silicas in rubber to form hydrogen bonds through silanol groups and lowering the dispersibility of silica in rubber). It is preferable to further contain it.
- the content thereof is preferably about 0.5 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of silica.
- a polysulfide-based silane coupling agent having an alkoxysilyl group that reacts with a silanol group on the silica surface and a sulfur chain that reacts with a polymer, for example, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetra.
- Sulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide and the like can be preferably used.
- a commercially available product can be appropriately used. For example, the product names "Si-69" and "Si-75" manufactured by Evonik Industries AG (former company name: Evonik Degussa) are used. May be.
- the carbon black is not particularly limited, and a known carbon black that can be used in the rubber composition can be appropriately used.
- furnace blacks such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, and SRF are preferable from the viewpoint of reinforcing property and dispersibility.
- a commercially available product commercially available product
- Such carbon black is an effective component when forming a tread portion of a tire, particularly a cap tread portion.
- Such carbon black may be used alone or in combination with silica.
- the rubber composition of the present invention may further contain clay.
- clays include known clays (for example, those described in paragraphs [0146] to [0156] of Japanese Patent No. 5918878, paragraphs [0146] to [0155] of JP-A-2017-057393. (The ones described, etc.) can be used as appropriate.
- at least one selected from the group consisting of clays containing silicon and magnesium as main components and organic clays is preferable, and organic clays are particularly preferable. ..
- the polymer composition of the present invention preferably further contains clay, and particularly preferably contains organic clay.
- the content (content ratio) of the clay is preferably 20 parts by mass or less, preferably 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer component.
- the amount is more preferably 0.05 to 5 parts by mass, and particularly preferably 0.08 to 3 parts by mass. If the content of such clay is less than the lower limit, the content of clay tends to be too small to obtain a sufficient reinforcing effect, while if it exceeds the upper limit, the formation of hydrogen-bonding cross-linking sites is inhibited. As a result, the reinforcing property of clay is reduced, and it tends to be difficult to use it for various purposes (practicality is reduced).
- the rubber composition of the present invention further preferably contains an ⁇ -olefin polymer having no chemically bondable cross-linking site.
- the " ⁇ -olefin-based polymer” as used herein refers to a homopolymer of an ⁇ -olefin and a copolymer of an ⁇ -olefin, and the " ⁇ -olefin” has a carbon-carbon double bond at the ⁇ -position.
- Alkenes include, for example, ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonen, 1-decene and the like.
- the "chemical bond cross-linking site” refers to hydrogen bond, covalent bond, chelation between metal ion-polar functional group, and ⁇ -between metal-unsaturated bond (double bond, triple bond).
- ⁇ -olefin polymer having no such chemically bondable cross-linking site for example, those described in paragraphs [0204] to [0214] of JP-A-2017-57322 can be preferably used.
- ⁇ -olefin polymer having no such chemically binding cross-linking site polypropylene, polyethylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-butene copolymer from the viewpoint of compatibility with the polymer component. Is preferable.
- ⁇ -olefin polymers having no such chemically binding cross-linking site ⁇ -olefin polymers having a crystallinity of 10% or less (polypropylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene). -Butene copolymer, polyethylene, polybutene, etc.) can be preferably used.
- the method for producing an ⁇ -olefin polymer having no such chemically bondable cross-linking site is not particularly limited, and a known method can be appropriately adopted. Further, as such an ⁇ -olefin polymer, a commercially available product may be used.
- the ⁇ -olefin polymer having no such chemically bondable cross-linking site one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
- the content (content ratio) of the ⁇ -olefin polymer having no such chemically bondable cross-linking site can be appropriately changed according to the intended use and design, and is particularly limited.
- the content thereof is 300 parts by mass or less (more preferably 5 to 250 parts by mass, still more preferably 10 to 225 parts by mass, particularly preferably 25 to 25 parts by mass) with respect to 100 parts by mass of the polymer component. It is more preferable to use it so as to be 200 parts by mass, most preferably 35 to 175 parts by mass). If such a content is less than the lower limit, sufficient fluidity tends not to be obtained, while if it exceeds the upper limit, the rubber elasticity is lowered and the resininess is increased (the hardness becomes higher than necessary).
- the content of the ⁇ -olefin polymer is preferably 0.1 to 100 parts by mass, preferably 0.5 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the uncrosslinked rubber. Is more preferable.
- the rubber composition of the present invention further contains a styrene block copolymer having no chemically bondable cross-linking site.
- a styrene block copolymer having no such chemically bondable cross-linking site those described in paragraphs [0156] to [0163] of JP-A-2017-57393 can be preferably used.
- the "styrene block copolymer” may be any polymer having a styrene block structure at any site.
- styrene block copolymer having no such chemically bonded cross-linking site styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS), styrene-ethylene-propylene-, from the viewpoint of achieving both rubber elasticity and thermoplasticity.
- SIS styrene-isoprene-styrene block copolymer
- styrene-ethylene-propylene- from the viewpoint of achieving both rubber elasticity and thermoplasticity.
- Styrene block copolymer SEPS, SIS hydrogenated product
- SEEPS styrene-ethylene-ethylene-propylene-styrene block copolymer
- SIBS SIBS hydrogenated product
- SBS Styrene-butadiene-styrene block copolymer
- SEBS Styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer
- SEBS SBS hydrogenated additive
- styrene-isoprene-butadiene-styrene block copolymer SIBS
- SEBS SEEPS
- SEEPS SEEPS
- Such a styrene block copolymer may be used alone or in combination of two or more.
- a commercially available one can be appropriately used.
- its content is not particularly limited, but it is preferably 1 to 5000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer component.
- the upper limit of such a suitable numerical range of the content ratio is 5000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer component, but the upper limit is more preferably 3000 parts by mass, and 1000 parts by mass. It is more preferable to use 800 parts by mass, and it is particularly preferable to use 800 parts by mass.
- the lower limit of such a suitable numerical range of the content ratio is 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer component, but the lower limit is more preferably 5 parts by mass and 10 parts by mass.
- the content ratio of such a styrene block copolymer is more preferably 1 to 1000 parts by mass and further preferably 5 to 800 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer component. If the content ratio is less than the lower limit, the oil tends to bleed when the oil is added, while if it exceeds the upper limit, the moldability tends to decrease. From the same viewpoint, the content (content ratio) of the styrene block copolymer is preferably 0.1 to 100 parts by mass, and 0.5 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the uncrosslinked rubber. It is more preferable that it is a part.
- the rubber composition of the present invention further contains a process oil.
- process oils include paraffin oil (paraffin oil), naphthen oil (naphthen oil), and aroma oil (aroma oil).
- paraffin oil paraffin oil
- naphthen oil naphthen oil
- aroma oil aroma oil
- the uncrosslinked rubber is chloroprene rubber or butyl rubber.
- the process oil is not particularly limited, and a known process oil can be appropriately used, and a commercially available process oil can be appropriately used.
- the compatibility can be increased, and thus the process of incorporating the polymer component into the composition.
- the oil it is more preferable to use paraffin oil.
- the paraffin oil is not particularly limited, and known paraffin oils can be appropriately used. For example, those described in paragraphs [0153] to [0157] of JP-A-2017-57323 are preferably used. Available. As such paraffin oil, commercially available ones can be used as appropriate.
- the content (content ratio) is not particularly limited, but it is preferably 1 to 30,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer component.
- the upper limit of such a suitable numerical range of the content ratio is 30,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer component, but the upper limit is more preferably 25,000 parts by mass and 20,000 parts by mass. It is more preferably 15,000 parts by mass, further preferably 10,000 parts by mass, further preferably 8,000 parts by mass, further preferably 7,000 parts by mass, and 6,000 parts by mass. It is particularly preferable to use 5000 parts by mass, and most preferably 5000 parts by mass.
- the lower limit of such a suitable numerical range of the content ratio is 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer component, but the lower limit is more preferably 10 parts by mass, and 30 parts by mass. It is more preferably 50 parts by mass, and most preferably 75 parts by mass.
- the content ratio of such process oil is more preferably 10 to 1000 parts by mass and 30 to 900 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer component. More preferably, it is particularly preferably 50 to 800 parts by mass, and most preferably 75 to 700 parts by mass.
- the content of such process oil is less than the lower limit, the content of the process oil is too small, and there is a tendency that sufficient effects cannot be obtained particularly in terms of fluidity and processability, while the upper limit is exceeded. And, the bleeding of the process oil tends to be easily induced.
- the content (content ratio) of the process oil is preferably 0.1 to 300 parts by mass, and 0.5 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the uncrosslinked rubber. It is more preferable to have.
- a crosslinking agent for rubber vulcanizing agent
- any one capable of cross-linking (vulcanizing or the like) uncross-linked rubber for example, the diene-based rubber having no hydrogen-bonding cross-linking site is used. It is not particularly limited, and a known cross-linking agent for rubber can be appropriately used.
- Such a cross-linking agent for rubber may be a so-called sulfur-based cross-linking agent (sulfur-based cross-linking agent) or a non-sulfur-based cross-linking agent (non-sulfur-based cross-linking agent: for example, peroxide-based cross-linking agent). Agent, etc.).
- a peroxide-based cross-linking agent for rubber vulcanizing agent
- a peroxide-based cross-linking agent, a phenol resin-based cross-linking agent, a sulfur-based cross-linking agent, and a silane-based cross-linking agent can be preferably used.
- the peroxide-based cross-linking agent, phenol resin-based cross-linking agent, sulfur-based cross-linking agent, and silane-based cross-linking agent that can be used as such a cross-linking agent for rubber are not particularly limited, and known ones are appropriately used.
- the peroxide-based cross-linking agent the phenol resin-based cross-linking agent, the sulfur-based cross-linking agent, and the silane-based cross-linking agent described in International Publication No. 2019/027022 may be appropriately used.
- cross-linking agents for rubber sulfur-based cross-linking agents and peroxide-based cross-linking agents are preferable, and sulfur-based cross-linking agents are more preferable, from the viewpoint of further improving physical properties.
- peroxide-based cross-linking agents are preferable from the viewpoint of heat aging resistance.
- the material has a crosslink formed by a peroxide-based crosslinker (peroxide crosslink).
- a peroxide-based crosslinking agent benzoyl peroxide, dit-butyl peroxide and dicumyl peroxide are preferable, and dicumyl peroxide is more preferable, from the viewpoint of cross-linking property.
- the sulfur-based cross-linking agent powdered sulfur, precipitated sulfur, highly dispersible sulfur, surface-treated sulfur, inert sulfur, and oil-treated sulfur are preferable from the viewpoint of reactivity, and powder sulfur and oil-treated sulfur are particularly preferable. Is more preferable, and oil-treated sulfur is further preferable.
- cross-linking agent for rubber when such a cross-linking agent for rubber is contained, it is preferable to further contain a cross-linking aid (vulcanization aid).
- a cross-linking aid for example, known ones (compounds described in paragraph [0088] of International Publication No. 2018/235961, zinc dimethacrylate, zinc diacrylate, etc.) can be appropriately used.
- cross-linking agent for rubber when the cross-linking agent for rubber is contained, it is preferable to further contain a cross-linking accelerator (vulcanization accelerator).
- a cross-linking accelerator include thiazole-based (MBT, MBTS, ZnMBT, etc.), sulfenamide-based (CBS, DCBS, BBS, etc.), guanidine-based (DPG, DOTG, OTBG, etc.), and thiuram-based (TMTD, TMTM, etc.).
- TBzTD TTD
- TBTD TOTN (tetrakis (2-ethylhexyl) thiuram disulfide, etc.), dithiocarbamate-based (ZTC, NaBDC, etc.), thiourea-based (ETU, etc.), xanthate-based (ZnBX, etc.) It is preferable to use an agent (vulcanization accelerator) or the like.
- cross-linking agent for rubber when such a cross-linking agent for rubber is used, it is preferable to also use a cross-linking accelerator (vulcanization accelerator).
- a cross-linking accelerator vulcanization accelerator
- zinc oxide for example, 3 types of zinc oxide
- fatty acids such as stearate, acetyl acid, propionic acid, butanoic acid, acrylic acid, maleic acid; zinc acetylate, zinc propionate, butanoic acid.
- zinc fatty acid such as zinc, zinc stearate, zinc acrylate, zinc maleate and the like together with a sulfur-based cross-linking agent.
- a silane compound may be graft-copolymerized with the rubber in order to cross-link the uncross-linked rubber with silane.
- a silane compound a compound having an alkoxy group that forms a crosslink by silanol condensation with a group that can react with the uncrosslinked rubber is preferable.
- a known compound for example, the one described in International Publication No. 2019/027022 can be appropriately used.
- a silane compound When a silane compound is graft-copolymerized with the uncrosslinked rubber, a known method (for example, a predetermined amount of the silane compound and a free radical generator are mixed with the uncrosslinked rubber and the temperature is 80 to 200 ° C. Method of melt-kneading) can be appropriately used.
- a silane-based cross-linking agent polysilane is more preferable from the viewpoint of cross-linking property.
- the content of such a cross-linking agent for rubber is 0.1 to 10 parts by mass (more preferably 0.1 to 5 parts by mass) with respect to 100 parts by mass of the uncrosslinked rubber. It is preferable to do so.
- the content (usage amount) of such a cross-linking agent for rubber is less than the lower limit, the cross-linking density tends to be too low and the physical properties tend to be low when cross-linked, while when the upper limit is exceeded, the cross-linking density tends to be low. It is too expensive and tends to deteriorate its physical properties.
- additives that can be used in the rubber composition can be appropriately used in addition to the above-mentioned components, depending on the intended use.
- a known one that can be contained in the rubber composition can be appropriately used, and is not particularly limited, but for example, the uncrosslinked rubber, the polymer component, and the chemical binding property.
- a sex filler an amino group-introduced filler (amino group-introduced filler, etc.); an amino group-containing compound other than the amino group-introduced filler; a metal element-containing compound (metal salt); maleic anhydride.
- Modified polymers Anti-aging agents; Antioxidants; Pigments (dye); Plastics (softeners); Shaking modifiers; UV absorbers; Flame retardants; Solvents; Surface active agents (including leveling agents); Oils other than oils; Dispersants; Dehydrating agents; Anti-rust agents; Adhesive-imparting agents; Antistatic agents; Fillers; Lubricants; Processing aids; Slip agents; UV absorbers; Light stabilizers; Conductivity-imparting agents; Antistatic Various components such as an agent; a dispersant; a flame retardant; an antibacterial agent; a neutralizing agent; a softening agent; a filler; a colorant; a heat conductive filler; It should be noted that such additives and the like are not particularly limited, and are generally used (known ones: for example, those described in paragraphs [0169] to [0174] of Japanese Patent No. 5918878, and those described in JP-A-2006-131663. (Such as those exemplified in the publication)
- the rubber composition of the present invention is capable of exhibiting excellent heat aging resistance after crosslinking.
- an anti-aging agent may be further used as an additive because it is possible to further improve the heat-resistant aging property depending on its use and the like.
- an antiaging agent when used as the additive, a known one that can be used for the rubber composition can be appropriately used.
- examples of such an antiaging agent include hindered phenol-based compounds, aliphatic and aromatic hindered amine-based compounds, and quinoline-based compounds.
- the content of such an antioxidant is preferably 0.1 to 10 parts by mass (more preferably 1 to 5 parts by mass) with respect to 100 parts by mass of the uncrosslinked rubber.
- the rubber composition of the present invention may contain an antioxidant as the additive.
- the antioxidant is not particularly limited, and known ones can be appropriately used. For example, butylhydroxytoluene (BHT), butylhydroxyanisole (BHA) and the like can be used.
- the content of the antioxidant is preferably 0.1 to 10 parts by mass (more preferably 1 to 5 parts by mass) with respect to 100 parts by mass of the uncrosslinked rubber.
- a pigment may be contained as the additive.
- Such pigments are not particularly limited, and are, for example, inorganic pigments such as titanium dioxide, zinc oxide, ultramarine, red iron oxide, lithopone, lead, cadmium, iron, cobalt, aluminum, hydrochlorides, sulfates, azo pigments, and copper phthalocyanine.
- Organic pigments such as pigments can be used as appropriate.
- the content of such a pigment is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the uncrosslinked rubber.
- the method for producing such a rubber composition of the present invention is not particularly limited, and for example, a method for producing by mixing an uncrosslinked rubber having no hydrogen-bonding crosslinked site with the polymer component. May be adopted.
- a known kneader for example, a kneader, a pressurized kneader, a Banbury mixer, a single-screw or twin-screw extruder, etc.
- the order in which each component is added and the mixing method are not particularly limited.
- thermoplastic polymer composition containing the polymer component; and an uncrosslinked rubber having no hydrogen-binding crosslinking site;
- the method for obtaining the rubber composition of the present invention by mixing (kneading) the polymer components so that the content of the polymer component is 0.01 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the uncrosslinked rubber.
- thermoplastic polymer composition used in the production method (I)>
- a thermoplastic polymer composition may be any as long as it contains the polymer component, and is not particularly limited, but it is possible to further improve mechanical properties such as compression set resistance and tensile properties.
- the content of the polymer component is preferably 2% by mass or more, more preferably 3% by mass to 99% by mass, and 4% by mass to 90% by mass. It is more preferably present, and particularly preferably 4% by mass to 80% by mass.
- other components that can be contained in the polymer composition can be appropriately contained together with the polymer component.
- thermoplastic polymer composition examples include the above-mentioned process oil and the above-mentioned styrene block having no chemically bondable cross-linking site are used together. Suitable examples include the polymer, the ⁇ -olefin polymer having no chemically bondable cross-linking site, the clay, and the above-mentioned various additives. Further, such a thermoplastic polymer composition includes the process oil (more preferably paraffin oil), the styrene block copolymer having no chemically bondable cross-linking site, and the chemical, together with the polymer component. Those containing an ⁇ -olefin polymer having no binding cross-linking site are more preferable.
- thermoplastic polymer composition contains a process oil (more preferably paraffin oil), the content (content ratio) thereof is not particularly limited, but 100 parts by mass of the polymer component in the thermoplastic polymer composition. On the other hand, it is preferably 1 to 12000 parts by mass.
- the content (content ratio) thereof is not particularly limited, but with respect to 100 parts by mass of the polymer component in the thermoplastic polymer composition. It is preferably 1 to 5000 parts by mass.
- thermoplastic polymer composition from the viewpoint of the balance between moldability and mechanical properties, the polymer component, a styrene block copolymer having no chemically bondable cross-linking site, and a process oil (more preferably). It is more preferable to contain it in combination with paraffin oil).
- thermoplastic polymer composition contains an ⁇ -olefin polymer having no chemically bondable cross-linking site
- content (content ratio) thereof is not particularly limited, but the thermoplastic polymer composition is not particularly limited. It is more preferable to use the polymer component in an amount of 300 parts by mass or less (more preferably 250 parts by mass or less) with respect to 100 parts by mass.
- thermoplastic polymer composition may contain the clay.
- the content of the clay in such a thermoplastic polymer composition is preferably 20 parts by mass or less, and more preferably 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer component.
- the method for producing such a thermoplastic polymer composition is not particularly limited, and the composition may contain a reaction product of the maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer and the cross-linking compound. Any method is possible. As such a method, for example, in the method described in paragraphs [0181] to [0215] of JP-A-2016-193970, as the "polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain" described in the publication. The method is the same as that described in the same paragraph of the publication except that the "maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer" is used and the "crossing compound” is used as the "raw material compound” described in the publication. The method may be adopted to react the maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer with the cross-linking compound to produce a thermoplastic polymer composition containing the polymer component.
- thermoplastic polymer composition for example, the anhydrous maleic acid graft-modified thermoplastic polymer, the above-mentioned cross-linking compound, and other components (the above-mentioned chemical binding property) as necessary.
- the polymer component is contained by mixing the styrene block copolymer having no cross-linking site, the process oil, the ⁇ -olefin polymer having no cross-linking site, the clay, etc.).
- a method for obtaining a polymer composition to be used can be preferably adopted.
- the target "polymer (A)" can be formed according to the type of the component thereof.
- at least one polymer component selected from the group consisting of the polymer (B) can be efficiently formed.
- the amount of the cross-linking compound used is 0.
- the amount is preferably 1 to 10 parts by mass, and more preferably 0.2 to 5.0 parts by mass. If the amount of the cross-linking compound added (amount based on parts by mass) is less than the lower limit, the amount of the cross-linking compound is too small to increase the cross-linking density, and the desired physical properties tend not to be exhibited. If it exceeds the limit, the number of branches will increase (the proportion of the cross-linking compound that is not involved in the cross-linking will increase due to the excessive amount of the cross-linking compound), and the cross-linking density tends to decrease.
- the temperature conditions for reacting the maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer with the cross-linking compound (opening the maleic anhydride group) are not particularly limited, and the type of the cross-linking compound is not particularly limited.
- the temperature may be adjusted to a temperature at which these can react.
- the temperature is preferably 100 to 250 ° C, preferably 120 to 230 ° C. More preferred.
- the mixing method for carrying out such a reaction is not particularly limited, and a known method of mixing with a roll, a kneader or the like can be appropriately adopted.
- the order of addition of each component is not particularly limited and may be appropriately changed according to the type of the component to be used.
- thermoplastic polymer composition used in the production method (I) has been described above, but the process of the production method (I) will be briefly described below.
- thermoplastic polymer composition and the uncrosslinked rubber having no hydrogen-binding crosslinking site are contained in the polymer component (component in the thermoplastic polymer composition).
- the rubber composition of the present invention is obtained by mixing the uncrosslinked rubber in an amount of 0.01 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass.
- the method for mixing the uncrosslinked rubber having no hydrogen-bonding crosslinked site with the thermoplastic polymer composition is not particularly limited, and a known method or the like can be appropriately adopted.
- a method of mixing with a Banbury mixer, a roll, a kneader, an extruder, a universal stirrer, or the like can be adopted.
- the content of the polymer component which is a component in the thermoplastic polymer composition
- the rubber having no hydrogen-binding cross-linking site and the thermoplastic polymer composition so as to be 01 to 200 parts by mass (more preferably 0.1 to 150 parts by mass, still more preferably 1 to 100 parts by mass). It is preferable to mix with. If the content of such a polymer component is less than the above lower limit, the content of the polymer component in the finally obtained rubber composition becomes small, and the rubber composition of the present invention cannot be obtained.
- such a mixing step it is preferable to plasticize and mix the uncrosslinked rubber having no hydrogen-bonding crosslinked portion and the thermoplastic polymer composition.
- the method of such plasticization is not particularly limited, and a known method can be appropriately adopted, and mixing (kneading) is more preferable under a temperature condition of 100 to 250 ° C. (more preferably 120 to 230 ° C.). If such a temperature is less than the lower limit, it tends to be difficult to sufficiently disperse each component (it is difficult to uniformly mix and disperse each component), and on the other hand, if the temperature exceeds the upper limit, deterioration occurs. There is a tendency.
- the contents of the uncrosslinked rubber having no hydrogen-bonding cross-linking site, the polymer component, and the clay are the contents of each component described in the rubber composition of the present invention. It will be similar to the quantity.
- the rubber composition thus obtained contains the above-mentioned process oil, the styrene block copolymer having no chemically binding cross-linking site, and an ⁇ -olefin system having no chemically binding cross-linking site.
- the polymer, the clay, the above-mentioned additive and the like are contained, the content thereof is the content of each component already described as a component in the above-mentioned rubber composition of the present invention in the finally obtained rubber composition.
- each component can be easily set to the above-mentioned content by appropriately adjusting the amount of the raw material (component) to be used at the time of producing the rubber composition.
- the above-mentioned cross-linking agent for rubber may be further contained.
- the order of addition of such a cross-linking agent for rubber is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining a composition in an uncross-linked state, the thermoplastic polymer composition and the uncross-linked without the hydrogen-binding cross-linking site. After mixing with rubber to obtain a mixture, cross-linking is performed under temperature conditions of 20 to 150 ° C. (crosslinking agent for rubber (vulcanizing agent) and the type of uncrosslinked rubber having no hydrogen-binding crosslinking site).
- Optimal temperature conditions may be appropriately selected from the above temperature range so that the reaction (vulcanization reaction) does not proceed), and it is preferable to add a cross-linking agent for rubber to the obtained mixture and knead.
- the method of kneading such a cross-linking agent for rubber is not particularly limited, and a known method can be appropriately adopted.
- a kneading machine such as a Banbury mixer, a kneader, or an open roll is used to put the cross-linking agent for rubber into the mixture. Can be added and kneaded.
- Such a rubber composition is not particularly limited, and the rubber described in known uses in which the rubber composition can be used (for example, paragraphs [0151] to [0152] of International Publication No. 2019/027022]. It can be appropriately used for the purpose of the composition, etc.).
- Applications of such rubber compositions include, for example, daily necessities, automobile parts (for example, rubber parts such as hoses, belts, bushes, and mounts in engine rooms), electric appliances, rubber parts such as industrial parts, and building materials. Materials for manufacturing rubber, soundproof rubber, rubber for automobile interior materials (instrument panel, etc.), rubber for tires, and the like can also be mentioned. Further, such a rubber composition can be suitably used as a material for forming rubber for building materials, soundproof rubber, rubber for automobile interior materials (instrument panel and the like), rubber for tires, and the like.
- the crosslinked rubber composition of the present invention is a crosslinked reaction product of the above-mentioned rubber composition of the present invention, and is a type A durometer hardness measured under a temperature condition of 20 ⁇ 5 ° C. according to JIS K6253-3: 2012. Is 0 to 70.
- the method for producing a cross-linking reaction product of such a rubber composition is not particularly limited.
- the cross-linking rubber composition contains a cross-linking agent for rubber (crosslinking agent), the type and composition thereof.
- the rubber composition before cross-linking is appropriately heated to a temperature at which the cross-linking reaction between the uncross-linked rubber having no hydrogen-binding cross-linking site in the composition and the cross-linking agent for rubber proceeds.
- a method of forming by cross-linking rubbers by reacting at least the uncrosslinked rubber having no hydrogen-bonding cross-linking site with the cross-linking agent for rubber can be adopted. ..
- the crosslinked rubber composition of the present invention is obtained by cross-linking the above-mentioned rubber composition of the present invention, and the uncrosslinked rubber having no hydrogen-binding cross-linking site and the cross-linking agent for rubber are used. It is a composition containing a crosslinked body (crosslinked rubber: vulverized rubber) of the uncrosslinked rubber which is the reaction product of.
- the crosslinked rubber composition of the present invention has a Type A durometer hardness of 0 to 70 (more preferably 0 to 65, still more preferably 0) measured under a temperature condition of 20 ⁇ 5 ° C. according to JIS K6253-3: 2012. ⁇ 60).
- a type A durometer hardness JIS-A hardness
- the type A durometer hardness is such that the rubber composition contains the crosslinked body of uncrosslinked rubber having no hydrogen-bonding crosslinked portion and the specific polymer component. (In some cases, by mixing the polymer component with other components), it can be easily achieved.
- the method for measuring the type A durometer hardness is based on JIS K6253-3 (JIS K6253-3: 2012) published in 2012 with a temperature condition of 20 ⁇ 5 ° C.
- the measuring method may be adopted, and for example, the following measuring method can be adopted. That is, first, a sheet having a thickness of 2 mm made of a crosslinked rubber composition is prepared, a disk-shaped sheet having a diameter of 29 mm is punched out from the sheet, and four or more of the obtained disk-shaped sheets have a height (thickness) of 6.0 mm.
- the hardness was measured according to JIS K6253-3 (issued in 2012). It is preferable to perform the measurement 3 seconds after the contact with the material), and a method of obtaining the hardness as the average value of the hardness values at the obtained five points can be adopted.
- the conditions for the cross-linking reaction for obtaining the cross-linking reaction product of the rubber composition are not particularly limited, known conditions can be appropriately adopted, and the cross-linking site in the rubber composition of the present invention is provided. It may be appropriately set according to the type of uncrosslinked rubber, a crosslinking agent for rubber (vulcanizing agent), and the like, and may be, for example, a condition of heating at a temperature of 20 to 230 ° C. for 1 to 60 minutes (with respect to the temperature). The optimum temperature may be appropriately selected from the temperature range so that the cross-linking reaction proceeds sufficiently according to the type of the cross-linking agent for rubber or the non-cross-linked rubber having no hydrogen-binding cross-linking site).
- the cross-linking reaction product of such a rubber composition may be prepared by advancing the cross-linking reaction while appropriately molding, depending on the intended use.
- a molding method is also not particularly limited, and is a known molding method (for example, a known method such as press molding using a press machine, cutting molding using a cutting machine, etc.) depending on the application and the design of the purpose. May be adopted as appropriate.
- the cross-linking formed in the cross-linking reaction product of such a rubber composition is a cross-linking (peroxide cross-linking) formed by using a peroxide-based cross-linking agent from the viewpoint of heat aging resistance. It is preferable, and from the viewpoint of further improving the physical properties (particularly, elongation at break), the cross-linking formed by using a sulfur-based cross-linking agent is preferable.
- Such a crosslinked rubber composition of the present invention is a so-called industrial rubber component (for example, a rubber component in various automobile-related products, a rubber component used in an industrial machine, etc., International Publication No. 2019/027022. It can be suitably used as the one described in paragraph [0157], etc.).
- industrial rubber parts include daily necessities, automobile parts (for example, rubber parts such as hoses, belts, bushes, and mounts in engine rooms), electrical appliances, industrial parts, rubber parts for building materials, and soundproofing. Examples include rubber, rubber for automobile interior materials (instrument panel, etc.), rubber for tires, and the like.
- Table 1 shows the abbreviations, polymer species, properties, etc. of the maleic anhydride-modified thermoplastic polymer used in each of the synthetic examples described below.
- the "malalization rate” shown in Table 1 is a value obtained by adopting the above-mentioned [method for measuring the malaization rate] (in addition, at the time of titration, Kyoto Denshi Kogyo Co., Ltd. as an automatic potential difference titration device).
- the product name "AT-710M” was used, and the product name "potassium hydroxide ethanol solution” manufactured by Merck Co., Ltd.
- the "melting point” shown in Table 1 is about 0.01 g of each polymer, and a differential scanning calorimeter (trade name "DSC7000X” manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.) is used, and the temperature rise rate is 10 ° C. It is a value measured as / min (value obtained by differential scanning calorimetry (DSC)).
- thermoplastic polymer composition a styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (trade name "G1633U” manufactured by Clayton, molecular weight: 400,000 to 500,000, styrene content 30% by mass: hereinafter, sometimes referred to as "SEBS") is used.
- SEBS styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer
- Step (I) A step of adding the cross-linking compound as it is to the mixture (A) and mixing (kneading) at 180 ° C. for 8 minutes;
- Step (II)] Clay trade name "Esben WX” manufactured by Hojun Co., Ltd .: organic clay is added to the mixture (A) and mixed (kneaded) at 180 ° C. for 4 minutes, and then for crosslinking. Step of adding compound and mixing (kneading) at 180 ° C.
- thermoplastic polymer composition was produced by subjecting to any one of the steps.
- step (I) is performed, and in Synthesis Examples 2, 4, 6 to 10, the mixture (A) is applied.
- step (II) was performed.
- the reaction product of the maleic anhydride-modified thermoplastic polymer and the cross-linking compound in each synthetic example has a glass transition point of 25 ° C. or lower from the type of the maleic anhydride-modified thermoplastic polymer. be. Since SEBS and paraffin oil are not used in Synthesis Examples 5 to 11, the step of mixing SEBS and paraffin oil is omitted.
- any of the following cross-linking compounds (1) to (3) was used as the cross-linking compound so as to have the composition shown in Table 2.
- -Crosslinking compound (1) Benzoguanamine (trade name “benzoguanamine” manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.)
- -Crosslinking compound (2) Tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate (trade name "Tanac P” manufactured by Nissei Corporation)
- -Crosslinking compound (3) 3-amino-1,2,4-triazole (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.).
- thermoplastic polymer compositions (TPC (1) to (11)) obtained in Synthesis Examples 1 to 11 are all. It is clear that the polymer component comprises a reaction product of a maleic anhydride graft-modified thermoplastic polymer having a maleic anhydride ratio of 0.1 to 10% by mass and a cross-linking compound.
- the maleic anhydride-modified thermoplastic polymer is a copolymerized modified product, and the polymer component contained in the composition is malein. It is clear that it consists of a reaction product of a copolymerization type maleic anhydride-modified thermoplastic polymer (comparative component) having a conversion rate of 0.1 to 10% by mass and a cross-linking compound.
- Examples 1 to 8 In Examples 1 to 8, the "rubber composition manufacturing process” and the “crosslinked rubber composition manufacturing process” described later, respectively, while adjusting the amount of each component used so as to have the composition shown in Table 3 below, respectively. ] was adopted to produce a crosslinked rubber composition.
- the numerical values of the compositions in Table 3 below are 100 parts by mass of the amount of the uncrosslinked rubber (EPDM: ethylene-propylene-diene copolymer: trade name "3092PM” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) shown in Table 3. It is a value (part by mass) converted into the above, and the amount of uncrosslinked rubber used in each example was 80 g.
- thermoplastic polymer compositions thermoplastic polymer compositions (TPCs (1)-(6)) obtained in Synthesis Examples 1-6). 1 type was used) and kneaded at a temperature of 160 ° C. and a rotation speed of 30 rpm for 1 minute for plasticization.
- the rotation speed condition was changed from 30 rpm to 50 rpm, and the temperature was 160 ° C. and the rotation speed was increased. Kneaded at 50 rpm for 1.5 minutes. Then, the other half (1/2 amount) of the powder material was further added to the pressurized kneader and kneaded at a rotation speed of 50 rpm for 1.5 minutes.
- the ram (floating weight) is moved up and down so that the powder material adhering to the wall surface between the material input port of the pressurized kneader and the kneading chamber of the kneader is introduced into the kneading chamber, and then the kneader.
- the mixture in the mixture was kneaded at a temperature of 160 ° C. and a rotation speed of 50 rpm for another 1 minute.
- the ram (floating weight) was moved up and down again in the pressurized kneader, and then the mixture was kneaded at a temperature of 150 ° C. and a rotation speed of 50 rpm for another 3 minutes and released to obtain a rubber composition. In this way, a rubber composition in a form containing no cross-linking agent for rubber (vulcanizing agent) was obtained.
- Crosslinking Unsulfurized
- the kneading step of the rubber composition in a form not containing the above-mentioned crosslinker for rubber and dicumylperoxide as the crosslinker for rubber is simply performed. It is referred to as "a step of obtaining a rubber composition in a form containing a cross-linking agent for rubber”).
- a condition for kneading a condition was adopted in which the rotation speed of the rear roll was 10 rpm and the rotation ratio of the front and rear rolls (front: rear) was 1: 1.1 under the condition of room temperature (25 ° C.).
- thermoplastic polymer composition was not used and the amount of each component used was adjusted so that the composition was as shown in Table 4. I got each.
- thermoplastic polymer composition (Comparative Example 3) EBM (trade name "Toughmer DF7350” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) was used instead of the thermoplastic polymer composition, and the amount of each component was adjusted so that the composition was as shown in Table 4.
- a sheet-shaped crosslinked rubber composition was obtained in the same manner as in Example 1.
- thermoplastic polymer composition (Comparative Example 4) Styrene-based thermoplastic elastomer (trade name "T320C” manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd., JIS A hardness: 15) is used instead of the thermoplastic polymer composition, and the composition is as shown in Table 4.
- T320C Styrene-based thermoplastic elastomer
- JIS A hardness: 15 JIS A hardness: 15
- thermoplastic polymer composition (trade name "Milastomer 6020NS” manufactured by Mitsui Kagaku Co., Ltd., JIS A hardness: 50 (value obtained by measuring the hardness 5 seconds after contact with the pressure plate). )) was used, and a sheet-shaped crosslinked rubber composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of each component used was adjusted so that the composition was as shown in Table 4.
- thermoplastic polymer composition As the thermoplastic polymer composition, the thermoplastic polymer composition (TPC (12)) obtained in Synthesis Example 12 was used, and the amount of each component used was adjusted so that the composition had the composition shown in Table 4. A sheet-shaped crosslinked rubber composition was obtained in the same manner as in Example 1 except for the above.
- Heat aging test As a heat aging test (aging acceleration test for measuring heat aging resistance), the above-mentioned No. 3 dumbbell-shaped test piece is placed in a gear oven in accordance with JIS K6257 (issued in 2010), and the atmosphere gas is used. A test was adopted in which heat aging was carried out by heating under the conditions of air and temperature: 120 ° C. for 72 hours.
- the crosslinked rubber compositions obtained in Examples 1 to 8 had no oil bleed and had a hardness of 58 or less. Further, it was confirmed that all of the crosslinked rubber compositions obtained in Examples 1 to 8 had a rate of change of 100% modulus of 2% or less when the absolute value was confirmed before and after the heat aging test. ..
- the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 1 had a hardness of 60. Further, the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 1 was 5% when the rate of change of 100% modulus was confirmed as an absolute value before and after the heat aging test. Since the crosslinked rubber compositions obtained in Examples 1 to 8 and the crosslinked rubber compositions obtained in Comparative Example 1 differ in whether or not the thermoplastic polymer composition is used, TPC (1) is compared with each other. )-(6) When the thermoplastic polymer composition is used (Examples 1 to 8), the hardness is further lowered to have a sufficiently low hardness in such a rubber system. It was found that it is possible to further improve the heat aging property based on the rate of change of 100% modulus before and after the heat aging test.
- the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 2 is a composition having a paraffin oil content of 55 parts by mass, and has a paraffin oil content as compared with the composition obtained in Comparative Example 1. The composition is increased by 25 parts by mass. Then, from the comparison of the compositions of Comparative Example 1 and Comparative Example 2, in the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 2, the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 1 was obtained based on the content of the paraffin oil. It was found that it was possible to reduce the hardness (actually, the hardness value was reduced by 5 points). However, in the composition obtained in Comparative Example 2, oil bleeding occurred, and there was no oil bleeding, which was not sufficient in terms of reducing the hardness.
- the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 2 had a value of 8% when the rate of change of 100% modulus was confirmed as an absolute value before and after the heat aging test, which was obtained in Comparative Example 1. It was also confirmed that the heat aging property was lower than that of the crosslinked rubber composition obtained based on the rate of change of 100% modulus before and after the heat aging test.
- the crosslinked rubber compositions obtained in Comparative Examples 3 to 5 are compositions using any of the comparative components (thermoplastic elastomers) of EBM, styrene-based thermoplastic elastomers, and olefin-based thermoplastic elastomers. Then, from the comparison between Comparative Example 1 and Comparative Examples 3 to 5, when the comparative component (thermoplastic elastomer) is used, the hardness is lower than that of the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 1. However, it was found that the heat-resistant aging property based on the rate of change of 100% modulus before and after the heat aging test was equal to or lower than that of the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 1. rice field.
- the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 6 is a thermoplastic elastomer composition (TPC (12)) obtained by using a copolymerized maleic anhydride-modified thermoplastic polymer instead of a graft-modified product.
- TPC (12) thermoplastic elastomer composition
- the effect of improving the heat aging property based on the rate of change of 100% modulus before and after the heat aging test cannot be obtained. It was also found that oil bleeding occurred.
- Example 9 to 14 In the step of changing the type of EPDM of the uncrosslinked rubber to the trade name "X-3012P" manufactured by Mitsui Kagaku Co., Ltd. to obtain a rubber composition in a form containing a crosslinking agent for rubber, a form not containing the crosslinking agent for rubber.
- the rubber composition in a form not containing the cross-linking agent for rubber and sulfur (oil-treated sulfur) as a cross-linking agent for rubber are used.
- thermoplastic polymer composition was not used and the amount of each component used was adjusted so that the composition was as shown in Table 6. I got each.
- thermoplastic polymer composition (Comparative Example 9) Styrene-based thermoplastic elastomer (trade name "T320C” manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd., JIS A hardness: 15) is used instead of the thermoplastic polymer composition, and the composition is as shown in Table 6.
- T320C thermoplastic elastomer
- JIS A hardness: 15 thermoplastic polymer composition
- a sheet-shaped crosslinked rubber composition was obtained in the same manner as in Example 9 except that the amount of the component used was adjusted.
- thermoplastic polymer composition (trade name "Milastomer 6020NS” manufactured by Mitsui Kagaku Co., Ltd., JIS A hardness: 50 (value obtained by measuring the hardness 5 seconds after contact with the pressure plate). )) was used, and a sheet-shaped crosslinked rubber composition was obtained in the same manner as in Example 9 except that the amount of each component used was adjusted so that the composition was as shown in Table 6.
- thermoplastic polymer composition (trade name "Toughmer DF7350” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) was used instead of the thermoplastic polymer composition, and the amount of each component was adjusted so that the composition was as shown in Table 6.
- a sheet-shaped crosslinked rubber composition was obtained in the same manner as in Example 9.
- thermoplastic polymer composition (TPC (12)) obtained in Synthesis Example 12 was used as the thermoplastic polymer composition, and the amount of each component used was adjusted so that the composition had the composition shown in Table 6. Obtained a sheet-shaped crosslinked rubber composition in the same manner as in Example 9.
- the rate of change in breaking elongation is the value of the breaking elongation of the test piece before the test of the heat aging test (breaking elongation before the test) and the breaking elongation of the test piece after the heat aging test (breaking after the test).
- the crosslinked rubber compositions obtained in Examples 9 to 14 had no oil bleed and had a hardness of 68 or less. Further, in all of the crosslinked rubber compositions obtained in Examples 9 to 14, the value was 4% or less when the rate of change of 100% modulus was confirmed as an absolute value before and after the heat aging test.
- the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 7 had a hardness of 70. Further, the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 7 had a value of 5% when the rate of change of 100% modulus was confirmed as an absolute value before and after the heat aging test. Since the crosslinked rubber compositions obtained in Examples 9 to 14 and the crosslinked rubber compositions obtained in Comparative Example 7 differed in whether or not the thermoplastic polymer composition was used, TPC (1) was compared with each other. )-(6) When the thermoplastic polymer composition is used (Examples 9 to 14), the hardness is further lowered so that the hardness is sufficiently low in such a rubber system. It was found that it is possible to further improve the heat aging property based on the rate of change of 100% modulus before and after the heat aging test.
- the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 8 is a composition having a paraffin oil content of 80 parts by mass, and has a paraffin oil content as compared with the composition obtained in Comparative Example 7. The composition is increased by 50 parts by mass. Then, from the comparison of the compositions of Comparative Example 7 and Comparative Example 8, in the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 8, the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 7 was obtained based on the content of the paraffin oil. It was found that it was possible to reduce the hardness (actually, the hardness value was reduced by 8 points). However, in the composition obtained in Comparative Example 8, oil bleeding occurred, which was not sufficient in terms of reducing the hardness without oil bleeding.
- the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 8 had a value of 7% when the rate of change of 100% modulus was confirmed as an absolute value before and after the heat aging test, and was obtained in Comparative Example 7. It was also confirmed that the heat aging resistance was lower than that of the crosslinked rubber composition.
- the crosslinked rubber compositions obtained in Comparative Examples 9 to 11 have a comparative component (thermoplastic elastomer) of any one of a styrene-based thermoplastic elastomer, an olefin-based thermoplastic elastomer, and EBM instead of the thermoplastic polymer composition. ) Is used. Then, from the comparison between Comparative Example 7 and Comparative Examples 9 to 11, when the comparative component (thermoplastic elastomer) is used, the hardness can be lower than that of the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 7. Although it is possible, it was found that the heat aging property based on the rate of change of 100% modulus before and after the heat aging test was further lowered as compared with the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 7.
- the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 12 is not a graft-modified product, but a thermoplastic elastomer composition obtained by using a copolymerized maleic anhydride-modified thermoplastic polymer (TPC (12)).
- TPC (12) a copolymerized maleic anhydride-modified thermoplastic polymer
- the value is 2% or less when the rate of change in breaking strength is confirmed by an absolute value before and after the heat aging test.
- the value was 4% or more when the rate of change in breaking strength was confirmed as an absolute value before and after the heat aging test.
- all of the crosslinked rubber compositions obtained in Examples 9 to 14 had a value of 6% or less when confirmed by the absolute value of the rate of change in elongation at break before and after the heat aging test, whereas the comparison was made.
- the value was 7% or more when the rate of change in breaking elongation was confirmed as an absolute value before and after the heat aging test. From the viewpoint of the rate of change in breaking strength and the rate of change in breaking elongation, the crosslinked rubber compositions obtained in Examples 9 to 14 are higher than those obtained in Comparative Examples 7 to 12. , It was found that the heat aging resistance becomes higher.
- Styrene-butadiene rubber (trade name “Nipol 1502” manufactured by Zeon Corporation, hereinafter referred to as "SBR” in some cases) is used instead of EPDM, and is obtained as a thermoplastic polymer composition in Synthesis Examples 1 to 3 and 5.
- the rubber composition in a form that does not contain the cross-linking agent for rubber and dicumylperoxide as the cross-linking agent for rubber, the rubber composition in a form that does not contain the cross-linking agent for rubber.
- Sulfur as a cross-linking agent for rubber oil-treated sulfur: trade name "Kinka-in oil-containing fine powder sulfur” manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.
- a sulphenamide-based accelerator N-cyclohexyl-2-benzo
- Thiadyl sulphenamide trade name "Noxeller CZ” manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Co., Ltd.
- guanidine-based accelerator (1,3-diphenylguanidine, trade name manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Co., Ltd.), which is a cross-linking accelerator. D )
- aromatic amine-based anti-aging agent N-phenyl-N'-(1,3-dimethylbutyl) -p-phenylenediamine, which is an anti-aging agent, trade name" Nocrack "manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Co., Ltd.
- a sheet-shaped crosslinked rubber composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the mixture was kneaded with 6C ”) and the amount of each component used was adjusted so that the composition was as shown in Table 7. I got each.
- Example 15 except that natural rubber (NR: RSS3, made in Thailand) was used instead of styrene-butadiene rubber (trade name "Nipol 1502" manufactured by Zeon Corporation, hereinafter referred to as "SBR" in some cases). Similarly, a sheet-shaped crosslinked rubber composition was obtained.
- natural rubber NR: RSS3, made in Thailand
- Sipol 1502 styrene-butadiene rubber
- Example 13 A sheet-shaped crosslinked rubber composition was obtained in the same manner as in Example 15 except that the amount of each component used was adjusted so that the composition would be the composition shown in Table 8 without using the thermoplastic polymer composition. ..
- Aroma oil (trade name "T-DAE oil” manufactured by ENEOS Co., Ltd. (former company name “JXTG Energy Co., Ltd.”)) is used together with the powder material at the timing of adding the powder material without using the thermoplastic polymer composition.
- a sheet-shaped crosslinked rubber composition was obtained in the same manner as in Example 15 except that the mixture was added and the amount of each component used was adjusted so that the composition was as shown in Table 8.
- Example 15 A sheet-shaped crosslinked rubber composition was obtained in the same manner as in Example 19 except that the amount of each component used was adjusted so that the composition would be the composition shown in Table 8 without using the thermoplastic polymer composition. ..
- Aroma oil (trade name "T-DAE oil” manufactured by ENEOS Co., Ltd. (former company name “JXTG Energy Co., Ltd.”)) is used together with the powder material at the timing of adding the powder material without using the thermoplastic polymer composition.
- a sheet-shaped crosslinked rubber composition was obtained in the same manner as in Example 19 except that the mixture was added and the amount of each component used was adjusted so that the composition was as shown in Table 8.
- thermoplastic polymer composition (Comparative Example 17) Styrene-based thermoplastic elastomer (trade name "T320C” manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd., JIS A hardness: 15) is used instead of the thermoplastic polymer composition, and the composition is as shown in Table 8.
- T320C thermoplastic elastomer
- JIS A hardness: 15 JIS A hardness: 15
- a sheet-shaped crosslinked rubber composition was obtained in the same manner as in Example 15 except that the amount of the component used was adjusted.
- thermoplastic polymer composition (trade name "Milastomer 6020NS” manufactured by Mitsui Kagaku Co., Ltd., JIS A hardness: 50 (value obtained by measuring the hardness 5 seconds after contact with the pressure plate). )) was used, and a sheet-shaped crosslinked rubber composition was obtained in the same manner as in Example 15 except that the amount of each component used was adjusted so that the composition was as shown in Table 8.
- the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 13 of the system using SBR as the uncrosslinked rubber had a hardness of 46. Further, the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 13 had a value of 23.4% when the rate of change of 100% modulus was confirmed as an absolute value before and after the heat aging test. Since the crosslinked rubber compositions obtained in Examples 15 to 18 and the crosslinked rubber compositions obtained in Comparative Example 13 differ in whether or not the thermoplastic polymer composition is used, TPC is compared with each other. When any of the thermoplastic polymer compositions (1) to (3) and (5) is used (Examples 15 to 18), the hardness is further lowered to increase the hardness in such a rubber system. It was found that the heat aging property can be made sufficiently low and the heat aging property can be further improved based on the rate of change of 100% modulus before and after the heat aging test.
- the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 14 is different in composition from the composition obtained in Comparative Example 13 in that it contains 50 parts by mass of aroma oil. From the comparison of these compositions, when aroma oil is used as in the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 14, it is possible to reduce the hardness (actually, the hardness value is 12 points). It turned out that oil bleeding would occur. From the results of the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 14 as described above, it was found that the hardness could not be lowered without causing oil bleeding only by using aroma oil. Further, the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 14 had a value of 27.8% when the rate of change of 100% modulus was confirmed as an absolute value before and after the heat aging test, and in Comparative Example 13. It was also confirmed that the heat aging resistance was lower than that of the obtained crosslinked rubber composition.
- the crosslinked rubber compositions obtained in Comparative Examples 17 to 18 have a comparative component (thermoplastic elastomer) of any one of a styrene-based thermoplastic elastomer and an olefin-based thermoplastic elastomer instead of the thermoplastic polymer composition. ) Is used.
- a comparative component thermoplastic elastomer
- the hardness of the crosslinked rubber compositions obtained in Comparative Examples 17 to 18 was lower than that of the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 13.
- Comparative Examples 17 to 18 instead of the thermoplastic polymer composition.
- the composition differs in that a comparative component (thermoplastic elastomer) is used, but when such a comparative component is used, 100 before and after the thermal aging test as compared with the case where the thermoplastic polymer composition is used. It was found that the effect of improving the heat-resistant aging property based on the rate of change of% modulus could not be sufficiently obtained.
- a comparative component thermoplastic elastomer
- the crosslinked rubber composition obtained in Example 19 of the system using NR as the uncrosslinked rubber has no oil bleed and has a hardness of 33. rice field. Further, in each of the crosslinked rubber compositions obtained in Example 19 of the system using NR as the uncrosslinked rubber, the value is 10 when the rate of change of 100% modulus is confirmed by an absolute value before and after the heat aging test. It was .2%.
- the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 15 of the system using NR as the uncrosslinked rubber had a hardness of 41. Further, the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 15 had a value of 25.9% when the rate of change of 100% modulus was confirmed as an absolute value before and after the heat aging test. Since the crosslinked rubber composition obtained in Example 19 and the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 15 differ in whether or not the thermoplastic polymer composition (TPC (1)) is used, these are used. By comparison, when TPC (1) is used (Example 19), it is possible to further reduce the hardness of the crosslinked rubber composition and further improve the heat aging resistance. Do you get it.
- TPC (1) thermoplastic polymer composition
- the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 16 has a composition different from that of the composition obtained in Comparative Example 15 in that it contains 50 parts by mass of aroma oil. From the comparison of these compositions, when aroma oil is used as in the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 16, it is possible to reduce the hardness (actually, the hardness value is 10 points). It turned out that oil bleeding would occur. From the results of the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 16 as described above, it was found that the hardness could not be lowered without causing oil bleeding only by using aroma oil.
- the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 19 of the system using NR as the uncrosslinked rubber was obtained in Example 19 in that EBM as a comparative component was used instead of TPC (1).
- the composition is different from that of the crosslinked rubber composition obtained, the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 19 has a hardness of 38 and an absolute value of 100% modulus change rate before and after the heat aging test. The value was 34% when confirmed in.
- TPC (1) was used (Example 19)
- Example 19 From such results (results shown in Tables 7 to 8), according to the crosslinked rubber composition obtained in Example 19 of the system using NR as the uncrosslinked rubber, it is possible to make the hardness lower. However, it was confirmed that the occurrence of oil bleeding can be sufficiently suppressed and the heat aging resistance can be further improved.
- Example 19 and Comparative Examples 15 to 16 and 19 1.0 part by mass of the anti-aging agent was used with respect to 100 parts by mass of NR at the time of adjusting the composition. As described above, it was found that the heat-resistant aging property of the crosslinked rubber composition obtained in Example 19 was also improved in the comparison in the system containing the amount.
- the crosslinked rubber compositions obtained in Examples 15 to 19 had a value of 9.7% or less when the rate of change in breaking strength was confirmed as an absolute value before and after the heat aging test.
- the value was 22.5% or more when the rate of change in breaking strength was confirmed as an absolute value before and after the heat aging test.
- the value is 8.3% or less when confirmed by the absolute value of the rate of change in breaking elongation before and after the heat aging test.
- thermoplastic polymer composition (Examples 20 to 21) Styrene-butadiene rubber (trade name “Nipol 1502” manufactured by Zeon Corporation, hereinafter referred to as "SBR” in some cases) is used instead of EPDM, and the type of the thermoplastic polymer composition is changed to synthesize Examples 7 to 8.
- SBR Styrene-butadiene rubber
- silica (trade name "AQ” manufactured by Toso Silica Co., Ltd.) is used instead of carbon black, and paraffin is used.
- Aroma oil (trade name "T-DAE oil” manufactured by ENEOS Corporation) is used instead of oil, and half the amount of powder material (1/2 amount) and half the amount of powder material (1 /) instead of adding the entire amount of paraffin oil. 2), the total amount of aroma oil, and a silane coupling agent (trade name "Si-69” manufactured by Ebonic Industries AG) are added to obtain a rubber composition in a form containing a cross-linking agent for rubber.
- a silane coupling agent (trade name "Si-69” manufactured by Ebonic Industries AG) are added to obtain a rubber composition in a form containing a cross-linking agent for rubber.
- Sulfur as an agent oil-treated sulfur: trade name "Kinka-in oil-containing fine powder sulfur” manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.
- sulphenamide-based accelerator N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulphenamide which is a cross-linking accelerator : Product name "Noxeller CZ” manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Co., Ltd., and guanidine-based accelerator (1,3-diphenylguanidine, trade name "Noxeller D” manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Co., Ltd.), which is a cross-linking accelerator.
- thermoplastic polymer composition (trade name "M1943” manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd., JIS A hardness: 67) is used instead of the thermoplastic polymer composition, and each component is configured so as to have the composition shown in Table 9.
- a sheet-shaped crosslinked rubber composition was obtained in the same manner as in Example 20 except that the amount used was adjusted.
- the measurement was performed by changing the measurement temperature from -10 ° C to 60 ° C under the condition of 10 Hz, and tan ⁇ [tan ⁇ (0 ° C)] at 0 ° C and tan ⁇ [tan ⁇ (60 ° C)] at 60 ° C were obtained. , The balance between the two (tan ⁇ (0 ° C.) / tan ⁇ (60 ° C.)) was determined from the measured values. The measurement results are shown in Table 9.
- the crosslinked rubber composition obtained in Examples 20 to 21 and the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 20 have a thermoplastic polymer composition in Examples 20 to 21.
- the comparative component of the thermoplastic polymer composition is used, whereas the material is used. Therefore, comparing these, when the thermoplastic polymer composition of any one of TPC (7) and (8) is used (Examples 20 to 21), the case where the styrene-based thermoplastic elastomer is used and the case where the styrene-based thermoplastic elastomer is used. It was confirmed that the hardness was further reduced in comparison. Therefore, it has been found that in the rubber system using the thermoplastic polymer composition as described in Examples 20 to 21, the hardness can be made sufficiently low.
- the crosslinked rubber compositions obtained in Examples 20 to 21 using the thermoplastic polymer composition have tan ⁇ (0 ° C.) as compared with the case where the styrene-based thermoplastic elastomer is used (Comparative Example 20). ) Is larger and the value of tan ⁇ (60 ° C) is smaller, and the balance between the two (tan ⁇ (0 ° C) / tan ⁇ (60 ° C)) is higher. I also understood.
- thermoplastic polymer compositions (TPC (9) to (10)) obtained in Synthesis Examples 9 to 10 by changing the type of the thermoplastic polymer composition was used, and no aroma oil was used. Further, a sheet-shaped crosslinked rubber composition was obtained in the same manner as in Example 20 except that the amount of each component used was adjusted so that the composition was the composition shown in Table 10.
- tan ⁇ (0 ° C.) and tan ⁇ (60 ° C.) shown in Table 10 are tan ⁇ (0 ° C.) and tan ⁇ (60 ° C.) of the sheet-shaped crosslinked rubber composition (rubber sheet) obtained in Comparative Example 21. ) was converted to 100, respectively, and used as a relative value.
- the crosslinked rubber compositions obtained in Examples 22 to 23 using the thermoplastic polymer composition are tan ⁇ (compared to the case where the styrene-based thermoplastic elastomer is used (Comparative Examples 21 to 22).
- the value of 0 ° C.) becomes larger and the value of tan ⁇ (60 ° C.) becomes smaller, and the balance between the two (tan ⁇ (0 ° C.) / tan ⁇ (60 ° C.)) is higher. I also found that it would be.
- thermoplastic polymer composition (TPC (11)) was used, silica (trade name “AQ” manufactured by Toso Silica Co., Ltd.) was used instead of carbon black, and aroma oil (manufactured by ENEOS Co., Ltd.) was used instead of paraffin oil.
- N-phenyl-N'-(1,3-dimethylbutyl) -p-phenylenediamine Prepare a powder material consisting of a mixed powder with the trade name "Nocrack 6C” manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Co., Ltd.
- the rubber composition in a form that does not contain the cross-linking agent for rubber and sulfur as a cross-linking agent for rubber (oil-treated sulfur: Tsurumi Chemical Co., Ltd.'s trade name "Kinka-in oil-containing fine powder sulfur” ”), A sulphenamide-based accelerator (N-cyclohexyl-2-benzothiadyl sulphenamide: trade name“ Noxeller CZ ”manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Co., Ltd.), which is a cross-linking accelerator, and a cross-linking accelerator.
- thermoplastic polymer composition (Comparative Example 23) Styrene-based thermoplastic elastomer (trade name "Tough Tech H1052" manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd., JIS A hardness: 67) is used instead of the thermoplastic polymer composition, and the composition is as shown in Table 11.
- a sheet-shaped crosslinked rubber composition was obtained in the same manner as in Example 24 except that the amount of the component used was adjusted.
- tan ⁇ (0 ° C.) and tan ⁇ (60 ° C.) shown in Table 11 are tan ⁇ (0 ° C.) and tan ⁇ (60 ° C.) of the sheet-shaped crosslinked rubber composition (rubber sheet) obtained in Comparative Example 23. ) was converted to 100, respectively, and used as a relative value.
- the crosslinked rubber composition obtained in Example 24 and the crosslinked rubber composition obtained in Comparative Example 23 utilize the thermoplastic polymer composition in Example 24.
- Comparative Example 23 only the comparative component of the thermoplastic polymer composition is used. Therefore, when these are compared, when the thermoplastic polymer composition is used (Example 24), the hardness is further lower than when the styrene-based thermoplastic elastomer is used (Comparative Example 23). Was confirmed. From the value of 100% modulus, when the thermoplastic polymer composition was used (Example 24), the flexibility was higher than when the styrene-based thermoplastic elastomer was used (Comparative Example 23). I also found that it would be. From these results, it was found that the hardness of the rubber system using the thermoplastic polymer composition as described in Example 24 can be made sufficiently low.
- the crosslinked rubber composition obtained in Example 24 using the thermoplastic polymer composition has a tan ⁇ (0 ° C.) as compared with the case where the styrene-based thermoplastic elastomer is used (Comparative Example 23). It was also found that the value became larger and the value of tan ⁇ (60 ° C.) became smaller, and the balance between the two (tan ⁇ (0 ° C.) / tan ⁇ (60 ° C.)) became higher. rice field.
- a rubber composition capable of providing a cross-linked rubber composition and a cross-linked rubber composition which is a cross-linking reaction product thereof Since such a rubber composition of the present invention can exhibit the above-mentioned excellent properties after crosslinking, it is particularly suitable for daily necessities, automobile parts (for example, rubber parts such as hoses, belts, bushes, mounts in the engine room), and electrification. It is useful as a material for products, industrial parts, rubber parts for building materials, soundproof rubber, rubber for automobile interior materials (instrument panel, etc.), rubber for tires, and the like.
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Abstract
水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムと;カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)を有しかつガラス転移点が25℃以下であるポリマー(A)、並びに、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位が含有されておりかつガラス転移点が25℃以下であるポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種のポリマー成分と;を含有してなり、前記ポリマー成分の含有量が前記未架橋ゴム100質量部に対して0.01~200質量部であり、かつ、前記ポリマー(A)及び前記ポリマー(B)がいずれも、マレイン化率が0.1~10質量%である無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーと架橋用化合物との反応物である、ゴム組成物。
Description
本発明は、ゴム組成物及び架橋ゴム組成物に関する。
従来より、ゴム組成物としては、用途に応じた特性を発揮させるために、様々な種類のゴム組成物が開発されてきた。例えば、国際公開第2019/027022号(特許文献1)には、水素結合性架橋部位を有さないゴムと;カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)を有しかつガラス転移点が25℃以下であるポリマー(A)、並びに、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位が含有されておりかつガラス転移点が25℃以下であるポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種のポリマー成分と;クレイと;を含有してなり、前記ポリマー成分の含有量が前記ゴム100質量部に対して0.01~300質量部であり、かつ、前記クレイの含有量が前記ポリマー成分100質量部に対して20質量部以下であるゴム組成物が開示されている。このような特許文献1に記載のようなゴム組成物は、これを架橋した場合に、ウェットグリップ性の指標であるtanδ(0℃)の値と、転がり抵抗(低燃費性)の指標であるtanδ(60℃)の値とを十分な水準でよりバランスよく有するものとすることが可能であり、特にタイヤの材料等として有用なものであった。しかしながら、特許文献1に記載のようなゴム組成物は、架橋後に、硬度を十分に低いものとしつつオイルブリードの発生を十分に防止し、更に、優れた耐熱老化性を有するものとするといった点においては改良の余地があった。
本発明は、前記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、架橋後(加硫後)において、十分に低い硬度を有するものとしつつオイルブリードの発生を十分に防止でき、しかも優れた耐熱老化性を発揮させることが可能なゴム組成物、及び、その架橋反応物である架橋ゴム組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、ゴム組成物を、水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムと;下記ポリマー(A)及び下記ポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種のポリマー成分と;を含有してなるものとし、前記ポリマー成分の含有量を前記未架橋ゴム100質量部に対して0.01~200質量部とし、かつ、前記ポリマー(A)及び前記ポリマー(B)をいずれも、マレイン化率が0.1~10質量%である無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーと架橋用化合物との反応物とすることにより、そのゴム組成物を架橋(加硫)させた場合に、十分に低い硬度を有するものとしつつオイルブリードの発生を十分に防止でき、しかも優れた耐熱老化性を発揮させることが可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明のゴム組成物は、
水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムと、
カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)を有しかつガラス転移点が25℃以下であるポリマー(A)、並びに、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位が含有されておりかつガラス転移点が25℃以下であるポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種のポリマー成分と、
を含有してなり、
前記ポリマー成分の含有量が前記未架橋ゴム100質量部に対して0.01~200質量部であり、かつ、
前記ポリマー(A)及び前記ポリマー(B)がいずれも、マレイン化率が0.1~10質量%である無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーと架橋用化合物との反応物である、ものである。
水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムと、
カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)を有しかつガラス転移点が25℃以下であるポリマー(A)、並びに、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位が含有されておりかつガラス転移点が25℃以下であるポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種のポリマー成分と、
を含有してなり、
前記ポリマー成分の含有量が前記未架橋ゴム100質量部に対して0.01~200質量部であり、かつ、
前記ポリマー(A)及び前記ポリマー(B)がいずれも、マレイン化率が0.1~10質量%である無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーと架橋用化合物との反応物である、ものである。
また、本発明の架橋ゴム組成物は、上記本発明のゴム組成物の架橋反応物であり、かつ、JIS K6253-3:2012に準拠した20±5℃の温度条件下において測定されるタイプAデュロメータ硬度が0~70である、ものである。
本発明によれば、架橋後(加硫後)において、十分に低い硬度を有するものとしつつオイルブリードの発生を十分に防止でき、しかも優れた耐熱老化性を発揮させることが可能なゴム組成物、及び、その架橋反応物である架橋ゴム組成物を提供することが可能となる。
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。
(ゴム組成物)
本発明のゴム組成物は、水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムと;前記ポリマー(A)並びに前記ポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種のポリマー成分と;を含有してなり、前記ポリマー成分の含有量が前記未架橋ゴム100質量部に対して0.01~200質量部であり、かつ、前記ポリマー(A)及び前記ポリマー(B)がいずれも、マレイン化率が0.1~10質量%である無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーと架橋用化合物との反応物である、ものである。以下、先ず、各成分について説明する。
本発明のゴム組成物は、水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムと;前記ポリマー(A)並びに前記ポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種のポリマー成分と;を含有してなり、前記ポリマー成分の含有量が前記未架橋ゴム100質量部に対して0.01~200質量部であり、かつ、前記ポリマー(A)及び前記ポリマー(B)がいずれも、マレイン化率が0.1~10質量%である無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーと架橋用化合物との反応物である、ものである。以下、先ず、各成分について説明する。
(未架橋ゴム)
本発明にかかる未架橋ゴムは、水素結合性架橋部位を有さないものであって、未架橋(未加硫)の状態にあるゴムである。なお、このようなゴムにおいて「水素結合性架橋部位を有さない」とは、ゴム同士(例えば、前記ゴムがジエン系ゴムである場合にはジエン系ゴム同士)や他の成分との間で水素結合により架橋する部位を有していないことを意味し、水素結合による架橋を形成し得るような構造部分(例えば、水素結合による架橋を形成し得るような、水酸基やカルボニル基等といった基等)を有していないことを意味する。また、かかるゴムに関して「未架橋」とは、後述のゴム用架橋剤(加硫剤)等と反応させて架橋(加硫)させる前の状態にあることを示す。かかる観点から、「未架橋ゴム」とは、ゴム用架橋剤(加硫剤)と未反応の状態にあるゴム(ゴム用架橋剤(加硫剤)により架橋を形成する前の状態にあるゴム:未加硫ゴム)であることを示す。また、ここにいう「ゴム用架橋剤」としては、前記未架橋ゴムを架橋(加硫)することが可能なものであればよく、硫黄系のもの(硫黄系架橋剤)の他、非硫黄系のもの(非硫黄系の架橋剤、例えば、過酸化物系架橋剤等)を含む概念である。なお、このような「ゴム用架橋剤」として利用可能なものなどについては後述する。
本発明にかかる未架橋ゴムは、水素結合性架橋部位を有さないものであって、未架橋(未加硫)の状態にあるゴムである。なお、このようなゴムにおいて「水素結合性架橋部位を有さない」とは、ゴム同士(例えば、前記ゴムがジエン系ゴムである場合にはジエン系ゴム同士)や他の成分との間で水素結合により架橋する部位を有していないことを意味し、水素結合による架橋を形成し得るような構造部分(例えば、水素結合による架橋を形成し得るような、水酸基やカルボニル基等といった基等)を有していないことを意味する。また、かかるゴムに関して「未架橋」とは、後述のゴム用架橋剤(加硫剤)等と反応させて架橋(加硫)させる前の状態にあることを示す。かかる観点から、「未架橋ゴム」とは、ゴム用架橋剤(加硫剤)と未反応の状態にあるゴム(ゴム用架橋剤(加硫剤)により架橋を形成する前の状態にあるゴム:未加硫ゴム)であることを示す。また、ここにいう「ゴム用架橋剤」としては、前記未架橋ゴムを架橋(加硫)することが可能なものであればよく、硫黄系のもの(硫黄系架橋剤)の他、非硫黄系のもの(非硫黄系の架橋剤、例えば、過酸化物系架橋剤等)を含む概念である。なお、このような「ゴム用架橋剤」として利用可能なものなどについては後述する。
このような水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムとしては、例えば、水素結合性架橋部位を有さないジエン系ゴム、水素結合性架橋部位を有さないジエン系ゴムの水素添加物、水素結合性架橋部位を有さないシリコーン系ゴム、水素結合性架橋部位を有さないクロロスルホン化ポリエチレンゴム、水素結合性架橋部位を有さないエピクロロヒドリンゴム、水素結合性架橋部位を有さない多硫化ゴム、水素結合性架橋部位を有さないフッ素ゴム、水素結合性架橋部位を有さない塩化ビニル系ゴムが好適なものとして挙げられる(ただし、このような水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムとしては、後述の「化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体」及び「化学結合性の架橋部位を有さないα-オレフィン系ポリマー」に相当するものは除く)。このような水素結合性架橋部位を有さないゴムとしては、1種を単独で用いてもよく、あるいは、2種以上を組合わせて(ブレンドして)用いてもよい。
なお、このような未架橋ゴムとして利用可能な、水素結合性架橋部位を有さないジエン系ゴム、水素結合性架橋部位を有さないジエン系ゴムの水素添加物、水素結合性架橋部位を有さないシリコーン系ゴム、水素結合性架橋部位を有さないクロロスルホン化ポリエチレンゴム、水素結合性架橋部位を有さないエピクロロヒドリンゴム、水素結合性架橋部位を有さない多硫化ゴム、水素結合性架橋部位を有さないフッ素ゴム、水素結合性架橋部位を有さない塩化ビニル系ゴムとしては、特に制限されず、公知のものを適宜利用することができ、例えば、国際公開第2019/027022号に記載されているものを適宜利用してもよい。ただし、このような水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムは、後述の「化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体」及び「化学結合性の架橋部位を有さないα-オレフィン系ポリマー」以外のものである必要がある(言い換えると、このような水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムは、水素結合性架橋部位を有さないオレフィン系ポリマー及び水素結合性架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体以外の未架橋ゴムである)。
このような水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムとしては、水素結合性架橋部位を有さないジエン系ゴム及びその水素添加物からなる群から選択される少なくとも1種であることが更に好ましく、水素結合性架橋部位を有さないジエン系ゴムであることが特に好ましい。なお、ここにいう未架橋ゴムとして好適に利用される「ジエン系ゴム」は、分子構造中に二重結合を含むゴムであればよい。そのため、本明細書に記載の未架橋ゴムとして好適に利用される「ジエン系ゴム」は、以下において例示するようなEPDM(エチレン-プロピレン-ジエン共重合体)や、ブチルゴム(IIR)等を包含する概念である。また、本明細書において「シリコーン系ゴム」とはシロキサン構造を含むゴムであればよい。
このような水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムとして好適に利用可能な前記ジエン系ゴムとしては、水素結合性架橋部位を有さないものであればよく、工業用ゴム部品(好ましくはタイヤ)の製造に用いることが可能な公知のジエン系ゴム(例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、1,2-ブタジエンゴム、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル-ブタジエンゴム(NBR)、水素添加アクリロニトリル-ブタジエンゴム、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、臭素化ブチルゴム、塩素化ブチルゴム、エチレン-プロピレン-ジエンゴム(EPDM)などの公知のジエン系ゴム)を適宜用いることができる。
このようなジエン系ゴムとしては、中でも、組成物を工業用ゴム部品(好ましくはタイヤ、ベルト、ホース)の製造用の材料とした場合に、より性能が優れる工業用ゴム部品(好ましくはタイヤ、ベルト、ホース)を得ることが可能であるといった観点から、天然ゴム(NR)、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)、エチレン-プロピレン-ジエンゴム(EPDM)、ブタジエンゴム(BR)、アクリロニトリル-ブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、水素添加アクリロニトリル-ブタジエンゴム、臭素化ブチルゴム、塩素化ブチルゴムが好ましく、NR、SBR、EPDM、IR、BR、NBR、CR、IIRがより好ましく、NR、SBR、EPDMが更に好ましく、EPDMが特に好ましい。このようなジエン系ゴムは1種を単独で用いてもよく、あるいは、2種以上を組合わせて(ブレンドして)用いてもよい。
また、このようなジエン系ゴムとして利用可能なSBRとしては、乳化重合SBR(E-SBR)、溶液重合SBR(S-SBR)のいずれであってもよい。また、SBRを、他のジエン系ゴムとブレンドして用いる場合には、他のジエン系ゴムとして天然ゴム、ブタジエンゴムまたはこれら両者を用いることが好ましい。また、このようなジエン系ゴムとしては、用途に応じて、より最適な性能を発揮させるためにジエン系ゴムのブレンド物を利用してもよい。このようなジエン系ゴムとしては、例えば、組成物をタイヤのトレッド部の形成材料として利用するといった観点からは、SBRを30~100質量%含むものを好適に利用でき、また、組成物をタイヤのキャップトレッド部の形成材料として利用するといった観点からは、SBRを40~100質量%含むものを好適に利用できる。
また、このような水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムとしては、汎用性および性能の観点からは、SBR、CR、IIR、EPDM、ミラブル型シリコーンゴム、NR、IR、BR、NBR、水素添加アクリロニトリル-ブタジエンゴム、臭素化ブチルゴム、塩素化ブチルゴムがより好ましく、SBR、IIR、EPDM、NR、水素添加アクリロニトリル-ブタジエンゴム、臭素化ブチルゴム、塩素化ブチルゴムがより好ましい。なお、このような水素結合性架橋部位を有さないゴムは1種を単独で利用するものであってもあるいは2種以上の混合物であってもよい。
(ポリマー成分)
本発明にかかるポリマー成分は、カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)を有しかつガラス転移点が25℃以下であるポリマー(A)、並びに、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位が含有されておりかつガラス転移点が25℃以下であるポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種のポリマーからなるものである。
本発明にかかるポリマー成分は、カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)を有しかつガラス転移点が25℃以下であるポリマー(A)、並びに、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位が含有されておりかつガラス転移点が25℃以下であるポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種のポリマーからなるものである。
このようなポリマー(A)~(B)において、「側鎖」とは、ポリマーの側鎖および末端をいう。また、「カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)」とは、ポリマーの主鎖を形成する原子(通常、炭素原子)に、水素結合性架橋部位としてのカルボニル含有基および/または含窒素複素環(より好ましくはカルボニル含有基および含窒素複素環)が化学的に安定な結合(共有結合)をしていることを意味する。また、「側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位が含有され」とは、水素結合性架橋部位を有する側鎖(以下、便宜上、場合により「側鎖(a’)」と称する。)と、共有結合性架橋部位を有する側鎖(以下、便宜上、場合により「側鎖(b)」と称する。)の双方の側鎖を含むことによってポリマーの側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方が含有されている場合の他、水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を有する側鎖(1つの側鎖中に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を含む側鎖:以下、このような側鎖を便宜上、場合により「側鎖(c)」と称する。)を含むことで、ポリマーの側鎖に、水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方が含有されている場合を含む概念である。
このようなポリマー成分としては、より低硬度化を図ることができるといった観点から、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位が含有されておりかつガラス転移点が25℃以下であるポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種がより好ましい。
このようなポリマー成分中の前記ポリマー(A)~(B)の主鎖(主鎖部分を形成するポリマーの種類)は、前記ポリマー(A)~(B)が前記無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーと架橋用化合物との反応物であることから、かかる無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーの主鎖に由来されたものとなる。なお、このようなポリマー(A)~(B)の主鎖部分を形成する熱可塑性ポリマー(無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーの主鎖)については後述する。
また、このようなポリマー(A)~(B)のガラス転移点はいずれも、前述のように25℃以下である。本発明において「ガラス転移点」は、示差走査熱量測定(DSC-Differential Scanning Calorimetry)により測定したガラス転移点である。なお、測定に際しては、昇温速度を10℃/minとして測定を行う。このようなポリマーのガラス転移点を25℃以下とすることで、通常の使用温度域(室温(25℃)以上)で柔軟性を付与することが可能となる。
また、前記ポリマー(A)~(B)は、上述のように、側鎖として、カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a);水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a’)及び共有結合性架橋部位を含有する側鎖(b);並びに、水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位を含有する側鎖(c);のうちの少なくとも1種を有するものとなる。なお、本発明において、側鎖(c)は、側鎖(a’)としても機能しつつ側鎖(b)としても機能するような側鎖であるとも言える。以下において、各側鎖を説明する。
〈側鎖(a’):水素結合性架橋部位を含有する側鎖〉
このような水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a’)は、水素結合による架橋を形成し得る基(例えば、水酸基、後述の側鎖(a)に含まれる水素結合性架橋部位等)を有し、その基に基づいて水素結合を形成する側鎖であればよく、その構造は特に制限されるものではない。ここにおいて、水素結合性架橋部位は、水素結合により、そのポリマーの分子同士を架橋する部位である。なお、水素結合による架橋は、水素のアクセプター(孤立電子対を含む原子を含有する基等)と、水素のドナー(電気陰性度が大きな原子に共有結合した水素原子を備える基等)とがあって初めて形成されることから、ポリマーの分子同士の側鎖間において水素のアクセプターと水素のドナーの双方が存在しない場合には、水素結合による架橋が形成されない。そのため、ポリマーの分子同士の側鎖間において、水素のアクセプターと水素のドナーの双方が存在することによって初めて、水素結合性架橋部位が系中に存在することとなる。なお、本発明においては、ポリマーの分子同士の側鎖間において、水素のアクセプターとして機能し得る部分(例えばカルボニル基等)と、水素のドナーとして機能し得る部分(例えば水酸基等)の双方が存在することをもって、その側鎖の水素のアクセプターとして機能し得る部分とドナーとして機能し得る部分とを、水素結合性架橋部位と判断することができる。
このような水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a’)は、水素結合による架橋を形成し得る基(例えば、水酸基、後述の側鎖(a)に含まれる水素結合性架橋部位等)を有し、その基に基づいて水素結合を形成する側鎖であればよく、その構造は特に制限されるものではない。ここにおいて、水素結合性架橋部位は、水素結合により、そのポリマーの分子同士を架橋する部位である。なお、水素結合による架橋は、水素のアクセプター(孤立電子対を含む原子を含有する基等)と、水素のドナー(電気陰性度が大きな原子に共有結合した水素原子を備える基等)とがあって初めて形成されることから、ポリマーの分子同士の側鎖間において水素のアクセプターと水素のドナーの双方が存在しない場合には、水素結合による架橋が形成されない。そのため、ポリマーの分子同士の側鎖間において、水素のアクセプターと水素のドナーの双方が存在することによって初めて、水素結合性架橋部位が系中に存在することとなる。なお、本発明においては、ポリマーの分子同士の側鎖間において、水素のアクセプターとして機能し得る部分(例えばカルボニル基等)と、水素のドナーとして機能し得る部分(例えば水酸基等)の双方が存在することをもって、その側鎖の水素のアクセプターとして機能し得る部分とドナーとして機能し得る部分とを、水素結合性架橋部位と判断することができる。
このような側鎖(a’)中の水素結合性架橋部位としては、より強固な水素結合を形成するといった観点から、後述の側鎖(a)がより好ましい。また、同様の観点で、前記側鎖(a’)中の水素結合性架橋部位としては、カルボニル含有基および含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位であることがより好ましい。
〈側鎖(a):カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖〉
カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)は、カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有するものであればよく、他の構成は特に限定されない。このような水素結合性架橋部位としては、カルボニル含有基および含窒素複素環を有するものがより好ましい。
カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)は、カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有するものであればよく、他の構成は特に限定されない。このような水素結合性架橋部位としては、カルボニル含有基および含窒素複素環を有するものがより好ましい。
このようなカルボニル含有基は、カルボニル基を含むものであればよく、特に限定されず、その具体例としては、アミド、エステル、イミド、カルボキシ基、カルボニル基、チオエステル基、酸無水物基等が挙げられる。なお、本発明においては、ポリマー(A)及び(B)はいずれも、無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーと架橋用化合物との反応物であることから、該無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーが有する「無水マレイン酸基」に由来した基(反応させた架橋用化合物の種類にもよるが、例えば、エステル基、カルボニル基、アミド基、イミド基、カルボキシ基等)を有するものとなる。また、未反応で残存した酸無水物基は水素のアクセプターとして機能し得る部分であるため、水素結合性架橋部位を形成する基として機能し得る。
また、前記側鎖(a)が含窒素複素環を有する場合、前記含窒素複素環は、直接又は有機基を介して前記側鎖(a)に導入されていればよく、その構成等は特に制限されるものではない。このような含窒素複素環は、複素環内に窒素原子を含むものであれば複素環内に窒素原子以外のヘテロ原子、例えば、イオウ原子、酸素原子、リン原子等を有するものでも用いることができる。なお、このような含窒素複素環は置換基を有していてもよい。ここで、前記側鎖(a)中に含窒素複素環を用いた場合、その複素環構造に起因して架橋を形成する水素結合がより強くなり、組成物の耐久性、耐衝撃性がより向上するため好ましい。また、このような含窒素複素環としては、水素結合がより強固になり、圧縮永久歪に対する耐性や機械的強度がより向上するといった観点から、5員環及び/又は6員環であることが好ましい。また、このような含窒素複素環としては、含窒素複素環をベンゼン環と縮合させたもの、含窒素複素環同士を縮合させたものであってもよい。このような含窒素複素環としては、公知のもの(例えば特許第5918878号公報の段落[0054]~[0067]に記載のもの、特開2017-206604号公報の段落[0035]~[0048]に記載のもの等)を適宜利用できる。なお、このような含窒素複素環は置換基を有するものであってもよい。
このような含窒素複素環としては、リサイクル性、圧縮永久歪、硬度及び機械的強度(特に引張強度)に優れるといった観点から、それぞれ置換基を有していてもよい、トリアゾール環、イソシアヌレート環、チアジアゾール環、ピリジン環、イミダゾール環、トリアジン環及びヒダントイン環の中から選択される少なくとも1種であることが好ましく、それぞれ置換基を有していてもよい、トリアゾール環、イソシアヌレート環、チアジアゾール環、ピリジン環、イミダゾール環およびヒダントイン環の中から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
このような含窒素複素環が有していてもよい置換基としては、例えば、水酸基、アミノ基、イミノ基、カルボキシ基、イソシアネート基、エポキシ基、アルコキシシリル基、チオール基(メルカプト基)等が挙げられる。また、このような置換基としては、メチル基、エチル基、(イソ)プロピル基、ヘキシル基などのアルキル基;メトキシ基、エトキシ基、(イソ)プロポキシ基などのアルコキシ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子からなる基;シアノ基;アミノ基;イミノ基;芳香族炭化水素基;エステル基;エーテル基;アシル基;チオエーテル基;等も用いることができる。また、これらの置換基の置換位置は特に限定されず、置換基数も限定されない。
また、前記側鎖(a)において、上記カルボニル含有基および上記含窒素複素環の双方が含まれる場合、上記カルボニル含有基および上記含窒素複素環は、互いに独立の側鎖として主鎖に導入されていてもよいが、上記カルボニル含有基と上記含窒素複素環とが互いに異なる基を介して結合した1つの側鎖として主鎖に導入されていることが好ましい。このような側鎖(a)の構造としては、例えば、特許第5918878号公報の段落[0068]~[0081]に記載されているような構造等としてもよい。
また、このような側鎖(a)は、無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーと架橋用化合物との反応により形成される。このような側鎖(a)を形成する際に利用する架橋用化合物としては、無水マレイン酸基と反応して水素結合性架橋部位を形成することが可能な化合物(以下、場合により、単に「水素結合性架橋部位を形成する化合物」と称する)を好適に利用できる。このような架橋用化合物として利用可能な「水素結合性架橋部位を形成する化合物」としては、含窒素複素環を導入し得る化合物を好適に利用できる。このように、前記架橋用化合物としては、「水素結合性架橋部位を形成する化合物(より好ましくは、含窒素複素環を導入し得る化合物)」を好適に利用できる。このような「水素結合性架橋部位を形成する化合物(より好ましくは、含窒素複素環を導入し得る化合物)」としては、例えば、無水マレイン酸基と反応する置換基(例えば、水酸基、チオール基、アミノ基、イミノ基等)を有する化合物が好ましく、水酸基、アミノ基、イミノ基及びチオール基のうちの少なくとも1種を有する化合物がより好ましい。また、このような無水マレイン酸基と反応する置換基を有する化合物(より好ましくは、水酸基、アミノ基、イミノ基及びチオール基のうちの少なくとも1種を有する化合物)は、含窒素複素環を有するものであることが特に好ましい。
〈側鎖(b):共有結合性架橋部位を含有する側鎖〉
本明細書において「共有結合性架橋部位を含有する側鎖(b)」は、主鎖を形成するポリマーの分子同士を共有結合により架橋する部位(共有結合性架橋部位:例えば、無水マレイン酸基と架橋用化合物とを反応せしめて形成し得る、アミド、エステル、および、チオエステルからなる群より選択される少なくとも1つの結合等の化学的に安定な結合(共有結合)等によりポリマー同士を架橋する部位)を含有している側鎖であることを意味する。なお、側鎖(b)は共有結合性架橋部位を含有する側鎖であるが、共有結合性部位を有しつつ、更に、水素結合が可能な基を有して、側鎖間において水素結合による架橋を形成するような場合には、後述の側鎖(c)として利用されることとなる(なお、前記ポリマーの分子同士の側鎖間に水素結合を形成することが可能な、水素のドナーと、水素のアクセプターの双方が含まれていない場合、例えば、系中に単にエステル基(-COO-)が含まれている側鎖のみが存在するような場合には、エステル基(-COO-)同士では特に水素結合は形成されないため、かかる基は水素結合性架橋部位としては機能しない。他方、例えば、カルボキシ基やトリアゾール環のような、水素結合の水素のドナーとなる部位と、水素のアクセプターとなる部位の双方を有する構造を前記ポリマーの分子同士の側鎖にそれぞれ含む場合には、前記ポリマーの分子同士の側鎖間で水素結合が形成されるため、水素結合性架橋部位が含有されることとなる。また、例えば、前記ポリマーの分子同士の側鎖間に、エステル基と水酸基とが共存して、それらの基により側鎖間で水素結合が形成される場合、その水素結合を形成する部位が水素結合性架橋部位となる。そのため、側鎖(b)が有する構造自体や、側鎖(b)が有する構造と他の側鎖が有する置換基の種類等に応じて、側鎖(c)として利用される場合がある。)。また、ここにいう「共有結合性架橋部位」は、共有結合によりポリマーの分子同士を架橋する部位である。
本明細書において「共有結合性架橋部位を含有する側鎖(b)」は、主鎖を形成するポリマーの分子同士を共有結合により架橋する部位(共有結合性架橋部位:例えば、無水マレイン酸基と架橋用化合物とを反応せしめて形成し得る、アミド、エステル、および、チオエステルからなる群より選択される少なくとも1つの結合等の化学的に安定な結合(共有結合)等によりポリマー同士を架橋する部位)を含有している側鎖であることを意味する。なお、側鎖(b)は共有結合性架橋部位を含有する側鎖であるが、共有結合性部位を有しつつ、更に、水素結合が可能な基を有して、側鎖間において水素結合による架橋を形成するような場合には、後述の側鎖(c)として利用されることとなる(なお、前記ポリマーの分子同士の側鎖間に水素結合を形成することが可能な、水素のドナーと、水素のアクセプターの双方が含まれていない場合、例えば、系中に単にエステル基(-COO-)が含まれている側鎖のみが存在するような場合には、エステル基(-COO-)同士では特に水素結合は形成されないため、かかる基は水素結合性架橋部位としては機能しない。他方、例えば、カルボキシ基やトリアゾール環のような、水素結合の水素のドナーとなる部位と、水素のアクセプターとなる部位の双方を有する構造を前記ポリマーの分子同士の側鎖にそれぞれ含む場合には、前記ポリマーの分子同士の側鎖間で水素結合が形成されるため、水素結合性架橋部位が含有されることとなる。また、例えば、前記ポリマーの分子同士の側鎖間に、エステル基と水酸基とが共存して、それらの基により側鎖間で水素結合が形成される場合、その水素結合を形成する部位が水素結合性架橋部位となる。そのため、側鎖(b)が有する構造自体や、側鎖(b)が有する構造と他の側鎖が有する置換基の種類等に応じて、側鎖(c)として利用される場合がある。)。また、ここにいう「共有結合性架橋部位」は、共有結合によりポリマーの分子同士を架橋する部位である。
このような共有結合性架橋部位を含有する側鎖(b)は特に制限されないが、例えば、無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーと;無水マレイン酸基(官能基)と反応して共有結合性架橋部位を形成し得る化合物(以下、場合により「共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)」と称する)からなる架橋用化合物と;を反応させることで形成される、共有結合性架橋部位を含有する側鎖であることが好ましい。このような側鎖(b)の前記共有結合性架橋部位における架橋は、アミド、エステル、および、チオエステルからなる群より選択される少なくとも1つの結合により形成されてなることが好ましい。
このような架橋用化合物として利用可能な「共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)」としては、無水マレイン酸基と反応する置換基(例えば、水酸基、チオール基、アミノ基、イミノ基等)を有する化合物が好ましく、水酸基、アミノ基及びイミノ基のうちの少なくとも1種を有する化合物がより好ましい。また、このような無水マレイン酸基と反応する置換基を有する化合物(より好ましくは、水酸基、アミノ基及びイミノ基のうちの少なくとも1種を有する化合物)は、含窒素複素環を有するものであることが特に好ましい。
また、このような架橋用化合物として利用可能な「共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)」としては、例えば、1分子中にアミノ基および/またはイミノ基を2個以上(アミノ基およびイミノ基をともに有する場合はこれらの基を合計して2個以上)有するポリアミン化合物;1分子中に水酸基を2個以上有するポリオール化合物;1分子中にイソシアネート(NCO)基を2個以上有するポリイソシアネート化合物;1分子中にチオール基(メルカプト基)を2個以上有するポリチオール化合物;等が挙げられる。ここにおいて「共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)」は、かかる化合物が有する置換基の種類や、かかる化合物を利用して反応せしめた場合の反応の進行の程度、等によっては、前記水素結合性架橋部位及び前記共有結合性架橋部位の双方を導入し得る化合物となる(例えば、水酸基を3個以上有する化合物を架橋用化合物として利用して、共有結合による架橋部位を形成する場合、反応の進行の程度によっては、無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーの官能基(無水マレイン酸基)に2個の水酸基が反応して、残りの1個の水酸基が水酸基として残るような場合も生じ、その場合には、水素結合性の架橋を形成する部位も併せて導入され得ることとなる。)。そのため、ここに例示する「共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)」には、「水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を形成する化合物」も含まれ得る。このような観点から、側鎖(b)を形成する場合には、「共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)」の中から目的の設計に応じて化合物を適宜選択したり、反応の進行の程度を適宜制御する等して、側鎖(b)を形成すればよい。なお、共有結合性架橋部位を形成する化合物が複素環を有している場合には、より効率よく水素結合性架橋部位も同時に製造することが可能になり、後述の側鎖(c)として、前記共有結合性架橋部位を有する側鎖を効率よく形成することが可能となる。そのため、かかる複素環を有しているような化合物の具体例については、側鎖(c)を製造するための好適な化合物として、特に側鎖(c)と併せて説明する。なお、側鎖(c)は、その構造から、側鎖(a)や側鎖(b)等の側鎖の好適な一形態であるとも言える。
このような「共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)」として利用可能な前記ポリアミン化合物、前記ポリオール化合物、前記ポリイソシアネート化合物、前記ポリチオール化合物としては、公知のもの(例えば特許第5918878号公報の段落[0094]~[0106]に記載のもの等)を適宜利用することができる。
〈側鎖(c):水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を含む側鎖〉
このような側鎖(c)は、1つの側鎖中に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を含む側鎖である。このような側鎖(c)に含まれる水素結合性架橋部位は、側鎖(a’)において説明した水素結合性架橋部位と同様のものであり、側鎖(a)中の水素結合性架橋部位と同様のものが好ましい。また、側鎖(c)に含まれる共有結合性架橋部位としては、側鎖(b)中の共有結合性架橋部位と同様のものを利用できる(その好適な架橋も同様のものを利用できる。)。
このような側鎖(c)は、1つの側鎖中に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を含む側鎖である。このような側鎖(c)に含まれる水素結合性架橋部位は、側鎖(a’)において説明した水素結合性架橋部位と同様のものであり、側鎖(a)中の水素結合性架橋部位と同様のものが好ましい。また、側鎖(c)に含まれる共有結合性架橋部位としては、側鎖(b)中の共有結合性架橋部位と同様のものを利用できる(その好適な架橋も同様のものを利用できる。)。
このような側鎖(c)は、無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーと、前記無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーの官能基(無水マレイン酸基)と反応して水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を形成する化合物(水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を導入する化合物)からなる架橋用化合物とを反応させることで、形成される側鎖であることが好ましい。
このような架橋用化合物として利用され得る「水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を形成する化合物(水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を導入する化合物)」としては、無水マレイン酸基と反応する置換基(例えば、水酸基、チオール基、アミノ基、イミノ基等)を有する化合物が好ましく、水酸基、アミノ基、イミノ基及びチオール基のうちの少なくとも1種を有する化合物がより好ましい。また、このような水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を形成する化合物(水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を導入する化合物)としては、複素環(特に好ましくは含窒素複素環)を有しかつ共有結合性架橋部位を形成することが可能な化合物(共有結合を生成する化合物)が好ましく、中でも、複素環含有ポリオール、複素環含有ポリアミン、複素環含有ポリチオール等がより好ましい。なお、このような複素環を含有する、ポリオール、ポリアミンおよびポリチオールは、複素環(特に好ましくは含窒素複素環)を有するものである以外は、前述の「共有結合性架橋部位を形成することが可能な化合物(共有結合を生成する化合物)」において説明した前記ポリオール化合物、前記ポリアミン化合物および前記ポリチオール化合物と同様のものを適宜利用することができる。また、複素環を含有する、ポリオール、ポリアミンおよびポリチオールとしては公知のもの(例えば、特許5918878号公報の段落[0113]に記載のもの)を適宜利用できる。
(側鎖(b)~(c)中の共有結合性架橋部位として好適な構造について)
側鎖(b)及び/又は(c)に関して、共有結合性架橋部位における架橋が、第三級アミノ結合(-N=)、エステル結合(-COO-)を含有している場合であって、これらの結合部位が水素結合性架橋部位としても機能する場合、他の水素結合架橋部位と水素結合して架橋がより強固となるといった観点から好ましい。このように、共有結合性架橋部位を有する側鎖中の第三級アミノ結合(-N=)やエステル結合(-COO-)が、他の側鎖との間において、水素結合を形成するような場合、かかる第三級アミノ結合(-N=)、エステル結合(-COO-)を含有している共有結合性架橋部位は、水素結合性架橋部位も備えることとなり、側鎖(c)として機能し得る。
側鎖(b)及び/又は(c)に関して、共有結合性架橋部位における架橋が、第三級アミノ結合(-N=)、エステル結合(-COO-)を含有している場合であって、これらの結合部位が水素結合性架橋部位としても機能する場合、他の水素結合架橋部位と水素結合して架橋がより強固となるといった観点から好ましい。このように、共有結合性架橋部位を有する側鎖中の第三級アミノ結合(-N=)やエステル結合(-COO-)が、他の側鎖との間において、水素結合を形成するような場合、かかる第三級アミノ結合(-N=)、エステル結合(-COO-)を含有している共有結合性架橋部位は、水素結合性架橋部位も備えることとなり、側鎖(c)として機能し得る。
無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマー中の官能基である無水マレイン酸基と反応して、前記第三級アミノ結合及び/又は前記エステル結合を含有している共有結合性架橋部位を形成させることが可能な化合物(水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を形成することが可能な化合物:架橋用化合物のうちの1種)としては、ポリエチレングリコールラウリルアミン(例えば、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)ラウリルアミン)、ポリプロピレングリコールラウリルアミン(例えば、N,N-ビス(2-メチル-2-ヒドロキシエチル)ラウリルアミン)、ポリエチレングリコールオクチルアミン(例えば、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)オクチルアミン)、ポリプロピレングリコールオクチルアミン(例えば、N,N-ビス(2-メチル-2-ヒドロキシエチル)オクチルアミン)、ポリエチレングリコールステアリルアミン(例えば、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)ステアリルアミン)、ポリプロピレングリコールステアリルアミン(例えば、N,N-ビス(2-メチル-2-ヒドロキシエチル)ステアリルアミン)を好適なものとして挙げることができる。
前記側鎖(b)及び/又は側鎖(c)の上記共有結合性架橋部位における架橋としては、例えば、特開2017-206604号公報の段落[0100]~[0109]に記載の構造や、国際公開第2019/027022号の段落[0055]~[0061]に記載の構造と同様のものとしてもよい。
以上、側鎖(a’)、側鎖(a)、側鎖(b)、側鎖(c)について説明したが、このようなポリマー中の側鎖の各基(構造)等は、NMR、IRスペクトル等の通常用いられる分析手段により確認することができる。
また、前記ポリマー(A)は、前記側鎖(a)を有するガラス転移点が25℃以下のポリマーであり、前記ポリマー(B)は、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位を含有しているガラス転移点が25℃以下のポリマー(側鎖として側鎖(a’)及び側鎖(b)の双方を有するポリマーや、側鎖に側鎖(c)を含むポリマー等)である。そして、本発明にかかるポリマー成分としては、前記ポリマー(A)~(B)のうちの1種を単独で利用してもよく、あるいは、それらのうちの2種以上を混合して利用してもよい。
なお、前記ポリマー(B)は、側鎖(a’)及び側鎖(b)の双方を有するポリマーであっても、側鎖(c)を有するポリマーであってもよいが、このようなポリマー(B)の側鎖に含有される水素結合性架橋部位としては、より強固な水素結合が形成されるといった観点から、カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位(より好ましくはカルボニル含有基および含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位)であることが好ましい。また、前記ポリマー(B)の側鎖に含有される前記共有結合性架橋部位における架橋は、その架橋部位を含む側鎖間において水素結合等の分子間相互作用を引き起こさせることも可能となるといった観点から、アミド、エステル、および、チオエステルからなる群より選択される少なくとも1つの結合により形成されてなることが好ましい。
また、本発明にかかるポリマー(A)~(B)はいずれも、マレイン化率が0.1~10質量%である無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーと架橋用化合物との反応物である。
このように、前記ポリマー(A)~(B)を形成するために用いられる無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーは、マレイン化率が0.1~10質量%のものである。このようなマレイン化率の数値範囲(0.1~10質量%)の上限値は、5質量%であることがより好ましく、3質量%であることが更に好ましく、2.7質量%であることが特に好ましく、2.5質量%であることが最も好ましい。また、前記マレイン化率の数値範囲(0.1~10質量%)の下限値は、0.2質量%であることがより好ましく、0.3質量%であることが更に好ましく、0.5質量%であることが最も好ましい。このようなマレイン化率が前記下限未満では架橋反応させても架橋密度を十分に高くすることができず、組成物の機械物性(引張物性、圧縮永久歪)が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると得られるポリマーの架橋密度が高くなりすぎて、かかるポリマーとゴムとの相溶性をより高い状態に維持することが困難となる傾向にある。
なお、本発明において「マレイン化率」の値(単位:質量%)は、下記[マレイン化率の測定方法]を採用して求められる値を採用する。
[マレイン化率の測定方法]
先ず、測定対象である無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマー400mgを、80mLのテトラヒドロフラン(以下、便宜上、場合により「THF」と略記する)に溶解させて、測定用のTHF溶液を得る。次いで、前記測定用のTHF溶液を、小数点以下3桁以上のファクターが求められている0.1モル/L水酸化カリウムのエタノール溶液(容積分析用標準溶液:補正つきの0.1モル/L水酸化カリウムのエタノール溶液:小数点以下3桁以上のファクター(特性値:補正値)が記載されている市販のものを利用してもよい)で滴定する。ここにおいて、終点(中和点)は機器を利用した電位差滴定により求める。また、0.1モル/L水酸化カリウムのエタノール溶液のファクター(特性値:補正値)は、シュウ酸標準液による滴定で求めてもよいし、ファクターが求められている市販品を利用する場合には、市販品の試薬に記載されているファクター(例えばその試薬の検査成績書に記載されているファクター等)をそのまま利用してもよい。次いで、無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーを用いない以外は同様の測定(空試験)を行って滴定し、80mLのTHFに対する0.1モル/L水酸化カリウムのエタノール溶液の滴下量(ブランク値)も併せて求める。次に、求められた滴定値(滴下量)を利用して、下記「酸価の計算式」に基づいて酸価を算出し、次いで、得られる酸価の値を利用して、下記「マレイン化率の計算式」に基づいてマレイン化率を算出することにより、マレイン化率(単位:質量%)を求める。
<酸価の計算式>
[酸価]=(A-B)×M1×C×f/S
(式中、Aは前記測定用の溶液の中和に要した0.1モル/L水酸化カリウムのエタノール溶液の滴下量(滴定値:mL)を示し、Bはブランク(空試験)での0.1モル/L水酸化カリウムのエタノール溶液の滴下量(無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーを用いない以外は同様の測定を行って得られる滴定値(ブランク値:mL))を示し、M1は水酸化カリウムの分子量(56.1(定数))を示し、Cは水酸化カリウムのエタノール溶液中の水酸化カリウムの濃度(0.1モル/L(定数))を示し、fは水酸化カリウムのエタノール溶液のファクター(補正値:市販品の試薬に記載されているファクター(例えばその試薬の検査成績書に記載されているファクター等)をそのまま利用してもよい)を示し、Sは、測定に用いる無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーの質量(400g(定数))を示す。なお、かかる計算により求められる「酸価」の単位は「mgKOH/g」となる。)
<マレイン化率の計算式>
[マレイン化率]=[酸価]÷M1×M2÷1000×100÷2
(式中、酸価は上記「酸価の計算式」により求められた値(単位:mgKOH/g)を示し、M1は水酸化カリウムの分子量(56.1(定数))を示し、M2は無水マレイン酸の分子量(98.1(定数))を示す。かかる計算により求められる「マレイン化率」の単位は「質量%」となる。)。
[マレイン化率の測定方法]
先ず、測定対象である無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマー400mgを、80mLのテトラヒドロフラン(以下、便宜上、場合により「THF」と略記する)に溶解させて、測定用のTHF溶液を得る。次いで、前記測定用のTHF溶液を、小数点以下3桁以上のファクターが求められている0.1モル/L水酸化カリウムのエタノール溶液(容積分析用標準溶液:補正つきの0.1モル/L水酸化カリウムのエタノール溶液:小数点以下3桁以上のファクター(特性値:補正値)が記載されている市販のものを利用してもよい)で滴定する。ここにおいて、終点(中和点)は機器を利用した電位差滴定により求める。また、0.1モル/L水酸化カリウムのエタノール溶液のファクター(特性値:補正値)は、シュウ酸標準液による滴定で求めてもよいし、ファクターが求められている市販品を利用する場合には、市販品の試薬に記載されているファクター(例えばその試薬の検査成績書に記載されているファクター等)をそのまま利用してもよい。次いで、無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーを用いない以外は同様の測定(空試験)を行って滴定し、80mLのTHFに対する0.1モル/L水酸化カリウムのエタノール溶液の滴下量(ブランク値)も併せて求める。次に、求められた滴定値(滴下量)を利用して、下記「酸価の計算式」に基づいて酸価を算出し、次いで、得られる酸価の値を利用して、下記「マレイン化率の計算式」に基づいてマレイン化率を算出することにより、マレイン化率(単位:質量%)を求める。
<酸価の計算式>
[酸価]=(A-B)×M1×C×f/S
(式中、Aは前記測定用の溶液の中和に要した0.1モル/L水酸化カリウムのエタノール溶液の滴下量(滴定値:mL)を示し、Bはブランク(空試験)での0.1モル/L水酸化カリウムのエタノール溶液の滴下量(無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーを用いない以外は同様の測定を行って得られる滴定値(ブランク値:mL))を示し、M1は水酸化カリウムの分子量(56.1(定数))を示し、Cは水酸化カリウムのエタノール溶液中の水酸化カリウムの濃度(0.1モル/L(定数))を示し、fは水酸化カリウムのエタノール溶液のファクター(補正値:市販品の試薬に記載されているファクター(例えばその試薬の検査成績書に記載されているファクター等)をそのまま利用してもよい)を示し、Sは、測定に用いる無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーの質量(400g(定数))を示す。なお、かかる計算により求められる「酸価」の単位は「mgKOH/g」となる。)
<マレイン化率の計算式>
[マレイン化率]=[酸価]÷M1×M2÷1000×100÷2
(式中、酸価は上記「酸価の計算式」により求められた値(単位:mgKOH/g)を示し、M1は水酸化カリウムの分子量(56.1(定数))を示し、M2は無水マレイン酸の分子量(98.1(定数))を示す。かかる計算により求められる「マレイン化率」の単位は「質量%」となる。)。
さらに、前記ポリマー(A)~(B)を形成するために用いられる無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーは、融点が64℃以下(より好ましくは60℃~-100℃)のものであることが好ましい。このような無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーの融点が前記上限を超えると硬度が高くなる傾向にある。このような融点としては、示差走査熱量測定(DSC-Differential Scanning Calorimetry)により測定した値を採用する。なお、このような融点の測定に際しては、昇温速度を10℃/minとして測定を行う。
また、このような無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーの主鎖(ポリマー(A)~(B)の主鎖部分を形成するポリマー)としては、いわゆる熱可塑性ポリマーの中から適宜選択したものを利用できる(なお、本明細書にいう無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーにおける「熱可塑性ポリマー」は、熱可塑性を有するポリマーであればよく、例えば、いわゆる「エラストマー」や「ゴム」であってもよい)。
このような無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーの主鎖(ポリマー(A)~(B)の主鎖部分を形成するポリマー)は、特に制限されるものではないが、中でも、ポリオレフィン系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、ポリアミド系ポリマー、ポリスチレン系ポリマー、ポリアクリレート系ポリマー、ポリアクリロニトリル系ポリマー、ポリアセタール系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、ポリオレフィン・アクリレート共重合体、ジエン系ポリマーがより好ましく、ポリオレフィン系ポリマー、ポリアクリレート系ポリマー、ポリオレフィン・アクリレート共重合体、ジエン系ポリマーが更に好ましく、ポリオレフィン系ポリマー、ジエン系ポリマー、ポリスチレン系ポリマーであることが特に好ましく、ポリオレフィン系ポリマー、ジエン系ポリマーであることが最も好ましい。なお、このようなポリマーは1種を単独で、あるいは、2種以上を組み合わせて利用してもよい。
また、このような無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーの主鎖として好適なポリオレフィン系ポリマーとしては、特に制限されず、α-オレフィンの重合体であっても、あるいは、α-オレフィンと、他の共重合可能なモノマーとの共重合体からなるポリマーであってもよい。また、このような無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーの主鎖として好適なジエン系ポリマーとしては、ポリマーの分子構造中に二重結合を含むものであればよく、架橋サイトに二重結合を有するエチレン-プロピレン-ジエン共重合体等も包含する概念である。また、前記無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーの主鎖として好適なジエン系ポリマーとしては、公知のものを適宜利用でき、特に制限されないが、低温であっても低硬度により保ち易くするために適当なガラス転移温度を有するという観点から、ブタジエンゴム(BR)、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)であることが好ましい。さらに、前記無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーの主鎖として好適なポリスチレン系ポリマーとしては、公知のものを適宜利用でき、特に制限されないが、オイル保持力の向上の観点から、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロック共重合体(SEBS)であることが好ましい。
このような無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーの主鎖に利用する熱可塑性ポリマーとしては、中でも、非極性ゴムとの相溶性の観点から、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、エチレン-ブテン共重合体(EBM)、エチレン-プロピレン共重合体(EPM)、エチレン-オクテン共重合体(EOM)、エチレン-プロピレン-ジエン共重合体(EPDM)が好ましく、EBM、EPM、EOM、EPDMがより好ましく、EBM、EOM、EPDMが更に好ましい。
また、このような無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーの主鎖(ポリマー(A)~(B)の主鎖部分を形成するポリマー)としては、架橋時に加工性・耐老化性を改善するといった観点からは、二重結合を含まないポリマーであることが好ましい。このような観点から、無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーの主鎖としては、PE、EBM、EOMが好ましく、PE,EBM、EOMがより好ましい。一方、架橋時に未架橋ゴムと共架橋して耐摩耗性等の機械物性を改善するといった観点からは、二重結合を含むポリマーであることが好ましい。このような観点から、無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーの主鎖としては、EPDMが好ましい。
なお、前記無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーは、前記主鎖として説明した熱可塑性ポリマーを無水マレイン酸でグラフト変性させることにより得られるグラフト変性物(無水マレイン酸でグラフト変性させた熱可塑性ポリマー)である。そのため、前記無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーとしては、無水マレイン酸でグラフト変性されたポリオレフィン系ポリマー及び/又は無水マレイン酸でグラフト変性されたジエン系ポリマーであることが好ましく、PP、PE、EBM、EPM、EOM及びEPDMからなる群から選択される少なくとも1種の熱可塑性ポリマーの無水マレイン酸グラフト変性物であることがより好ましい。なお、このような無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーは1種を単独で、あるいは、2種以上を混合して利用してもよい。
また、前記無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーは、前記熱可塑性ポリマーを無水マレイン酸でグラフト変性させることにより得られるグラフト変性物(無水マレイン酸でグラフト変性させた熱可塑性ポリマー)であり、かつ、上述のマレイン化率の条件を満たすものであればよく、その製造方法は特に制限されず、公知の無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーの調製方法を採用して、上記条件を満たすように原料の種類やその使用量を適宜調整することで容易に製造することができる。また、このような無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーは、上記条件を満たすものであれば、市販品を適宜利用してもよい。
また、前記架橋用化合物としては、前記無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマー中の無水マレイン酸基と反応して、前記ポリマー(A)及び(B)のうちのいずれかを形成することが可能なものであればよく、特に制限されず、目的とする設計に応じて、無水マレイン酸基と反応して、各種架橋部位を形成することが可能な化合物(目的とする側鎖を形成することが可能な化合物)を適宜選択して利用すればよい。
このような架橋用化合物としては、前述の「水素結合性架橋部位を形成する化合物(より好ましくは、含窒素複素環を導入し得る化合物)」や「共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)」を好適に利用できる。また、このような架橋用化合物としては、反応が効率よく進行するといった観点から、水酸基、アミノ基、イミノ基及びチオール基のうちの少なくとも1種を有する化合物であることが好ましい。また、このような水酸基、アミノ基、イミノ基及びチオール基のうちの少なくとも1種を有する化合物としては、含窒素複素環(かかる含窒素複素環としては、トリアゾール環、イソシアヌレート環、チアジアゾール環、ピリジン環、イミダゾール環、トリアジン環及びヒダントイン環の中から選択される少なくとも1種がより好ましい)を有するものがより好ましい(なお、ここにいう「含窒素複素環」は前述のものと好適なものも含めて同様のものである)。このような化合物としては、例えば、国際公開第2020/027109号の段落[0049]に記載されたものを適宜利用できる。このような化合物は、1種を単独で、あるいは、2種以上を混合して利用してもよい。
また、このような架橋用化合物としては、反応性が高く、工業的に入手しやすいという観点から、水酸基、チオール基、アミノ基及びイミノ基のうちの少なくとも1種の置換基を有していてもよい含窒素化合物、水酸基、チオール基、アミノ基及びイミノ基のうちの少なくとも1種の置換基を有していてもよい含酸素化合物、及び、水酸基、チオール基、アミノ基及びイミノ基のうちの少なくとも1種の置換基を有していてもよい含硫黄化合物からなる群から選択される少なくとも1種の化合物であることが好ましい。なお、このような「水素結合性架橋部位を形成する化合物(含窒素複素環を導入し得る化合物)」や「共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)」としては、無水マレイン酸基と反応可能なものであれば、公知の化合物(特開2017-57322号公報や特許第5918878号公報に記載されている化合物)の中から適宜選択して利用することができる。
また、このような架橋用化合物は、水酸基、チオール基、アミノ基及びイミノ基のうちの少なくとも1種の置換基を有していてもよいトリアゾール;水酸基、チオール基、アミノ基及びイミノ基のうちの少なくとも1種の置換基を有していてもよいピリジン;水酸基、チオール基、アミノ基及びイミノ基のうちの少なくとも1種の置換基を有していてもよいチアジアゾール;水酸基、チオール基、アミノ基及びイミノ基のうちの少なくとも1種の置換基を有していてもよいイミダゾール;水酸基、チオール基、アミノ基及びイミノ基のうちの少なくとも1種の置換基を有していてもよいイソシアヌレート;水酸基、チオール基、アミノ基及びイミノ基のうちの少なくとも1種の置換基を有していてもよいトリアジン;水酸基、チオール基、アミノ基及びイミノ基のうちの少なくとも1種の置換基を有していてもよいヒダントイン;トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレート;2,4-ジアミノ-6-フェニル-1,3,5-トリアジン(ベンゾグアナミン);2,4-ジアミノ-6-メチル-1,3,5-トリアジン(アセトグアナミン);ペンタエリスリトール(pentaerythritol);スルファミド;並びに、ポリエーテルポリオール;からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
このような架橋用化合物としては、耐圧縮永久歪性の観点からは、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、スルファミド、ペンタエリスリトール、2,4-ジアミノ-6-フェニル-1,3,5-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-メチル-1,3,5-トリアジン、ポリエーテルポリオールが好ましく、ペンタエリスリトール、2,4-ジアミノ-6-フェニル-1,3,5-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-メチル-1,3,5-トリアジン、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートが更に好ましい。
また、前記無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーと前記架橋用化合物との反応物を得るための方法は特に制限されず、前記無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマー中の無水マレイン酸基と、前記架橋用化合物中の官能基とを反応させて、前記ポリマー(A)及び(B)を形成することが可能な方法であればよく(前記ポリマー(A)及び(B)において説明した架橋部位を形成させることが可能となるような方法であればよく)、前記架橋用化合物の種類等に応じて適宜反応させればよい。例えば、ニーダー等の混練機を利用して、前記無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーを可塑化することが可能で、かつ、添加する前記架橋用化合物と無水マレイン酸基とを反応させることが可能となるような温度(例えば100~250℃程度)で、前記無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーを混合(混練)しながら、前記架橋用化合物を添加して反応させる方法等を採用してもよい。
(組成について)
本発明のゴム組成物は、前記水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムと、前記ポリマー成分とを含有してなるものである。
本発明のゴム組成物は、前記水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムと、前記ポリマー成分とを含有してなるものである。
このようなゴム組成物において、前記ポリマー成分の含有量(含有比率)は、前記未架橋ゴム100質量部に対して0.01~200質量部である。このようなポリマー成分の含有量が前記下限未満ではポリマー成分を含有させることにより得られる効果を十分に発現させることができなくなり、他方、前記上限を超えると前記未架橋ゴムの割合が少なくなりすぎて、後述のゴム用架橋剤(加硫剤)等を利用して架橋(加硫)させて架橋ゴム組成物を製造した場合に架橋密度が低下してしまい、架橋ゴム組成物のゴム物性が低下してしまう。また、同様の観点から、ゴム組成物中の前記ポリマー成分の含有量(含有比率)は、前記未架橋ゴム100質量部に対して0.01~150質量部であることがより好ましく、0.1~100質量部であることが更に好ましく、1~50質量部であることがより好ましく、2~30質量部であることが特に好ましく、5~15質量部であることが最も好ましい。
また、本発明のゴム組成物は、その用途等に応じて、本発明の目的を損わない範囲において、前記水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴム及び前記ポリマー成分以外の他の成分を含んでいてもよい。このような他の成分としては、ゴム組成物に利用することが可能なものであればよく、特に制限されず、ゴム組成物に利用することが可能な公知の成分を適宜利用することができる。
また、本発明のゴム組成物は、シリカ及びカーボンブラックからなる群から選択される少なくとも1種を更に含有するものであることが好ましい。このようなシリカ及び/又はカーボンブラックを含有させることで、硬度をより上昇させることや、モジュラス及び破断強度をより向上させることが可能となる。
本発明のゴム組成物が、シリカ及びカーボンブラックからなる群から選択される少なくとも1種を含有する場合、シリカ及びカーボンブラックの総量は、前記未架橋ゴム100質量部に対して10~150質量部(より好ましくは15~120質量部、更に好ましくは30~100質量部)であることが好ましい。このようなシリカ及び/又はカーボンブラックの総量が前記下限未満では、これらを含有させることにより得られる効果(補強効果)が必ずしも十分なものではなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると却って破断強度が低下する傾向にある。
また、このようなシリカとしては、BET比表面積(ASTM D1993-03準拠)が40~250m2/g(より好ましくは70~200m2/g)のものが好ましい。このようなシリカとしては、ハロゲン化けい素又は有機けい素化合物の熱分解法などで製造される乾式法シリカ(例えばヒュームドシリカ等)や、けい酸ナトリウムの酸による分解法などで製造される湿式法シリカなどを挙げることができる。また、このようなシリカとしては、コスト及び性能の観点からは、湿式法シリカがより好ましい。更に、このようなシリカとしては、ゴム工業用のシリカとして市販されているもの(市販品)をそのまま用いることができる。このようなシリカは単独で用いてもよく、あるいは、カーボンブラックと組み合せて用いてもよい。
また、本発明のゴム組成物にシリカを含有させる場合、シリカに求められる特性をより向上させるといった観点や、前記水素結合性架橋部位を有さないゴム中への分散性(シリカはゴムポリマーとの親和性に乏しく、またゴム中でシリカ同士がシラノール基を通して水素結合を生成し、シリカのゴム中への分散性を低下させる性質を有する)をより向上させるといった観点から、シランカップリング剤を更に含有させることが好ましい。また、このようなシランカップリング剤を含有させる場合、その含有量は、シリカ100重量部に対して0.5~15重量部程とすることが好ましい。更に、このようなシランカップリング剤としては、シリカ表面のシラノール基と反応するアルコキシシリル基とポリマーと反応するイオウ連鎖を有するポリスルフィド系シランカップリング剤、例えばビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2-トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(3-トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド等を好適に利用することができる。なお、このようなシランカップリング剤としては市販品を適宜利用でき、例えば、エボニック インダストリーズAG社(旧社名:エボニック デグサ社)製の商品名「Si-69」、「Si-75」を利用してもよい。
また、前記カーボンブラックとしては、特に制限されず、ゴム組成物に利用可能な公知のカーボンブラックを適宜利用できる。このようなカーボンブラックの中でも補強性、分散性の観点からは、SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF等のファーネスブラックが好ましい。このようなカーボンブラックとしては、市販されているもの(市販品)をそのまま用いてもよい。なお、このようなカーボンブラックは、タイヤのトレッド部、特にキャップトレッド部の形成の際の有効な成分である。このようなカーボンブラックは単独で用いてもよく、あるいは、シリカと組み合せて用いてもよい。
また、本発明のゴム組成物は、クレイを更に含有していてもよい。このようなクレイとしては、公知のクレイ(例えば、特許第5918878号公報の段落[0146]~段落[0156]に記載のもの、特開2017-057393号公報の段落[0146]~[0155]に記載のもの等)を適宜利用することができる。また、このようなクレイの中でも、高分散性の観点から、ケイ素及びマグネシウムを主成分とするクレイ、並びに、有機化クレイからなる群から選択される少なくとも1種が好ましく、有機化クレイが特に好ましい。このように、本発明のポリマー組成物は、クレイを更に含有することが好ましく、有機化クレイを含有することが特に好ましい。
本発明のゴム組成物がクレイを含有する場合、前記クレイの含有量(含有比率)は、前記ポリマー成分100質量部に対して、20質量部以下であることが好ましく、0.01~10質量部であることがより好ましく、0.05~5質量部であることが更に好ましく、0.08~3質量部であることが特に好ましい。このようなクレイの含有量が前記下限未満では、クレイの含有量が少なすぎて十分な補強効果が得られなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、水素結合性架橋部位の形成を阻害してしまい、クレイによる補強性が低下して、各種用途に利用することが困難となる(実用性が低下する)傾向にある。
また、本発明のゴム組成物は、成形性(流動性)の観点から、化学結合性の架橋部位を有さないα-オレフィン系ポリマーを更に含有するものであることがより好ましい。ここにいう「α-オレフィン系ポリマー」とは、α-オレフィンの単独重合体、α-オレフィンの共重合体をいい、「α-オレフィン」とは、α位に炭素-炭素二重結合を有するアルケンをいい、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-へキセン、1-へプテン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン等が挙げられる。
また、本明細書において「化学結合性の架橋部位」とは、水素結合、共有結合、金属イオン-極性官能基間のキレーション、金属-不飽和結合(二重結合、三重結合)間のσ-π相互作用により形成される結合等といった化学結合により架橋が形成されている部位をいう。そのため、本明細書において「化学結合性の架橋部位を有さない」とは、水素結合、共有結合、イオン結合等の化学結合による架橋が形成されている部位を含まない状態であることをいう。
このような化学結合性の架橋部位を有さないα-オレフィン系ポリマーとしては、例えば、特開2017-57322号公報の段落[0204]~[0214]に記載のものを好適に利用できる。また、このような化学結合性の架橋部位を有さないα-オレフィン系ポリマーとしては、前記ポリマー成分に対する相溶性の観点から、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-ブテン共重合体が好ましい。また、このような化学結合性の架橋部位を有さないα-オレフィン系ポリマーとしては、中でも、結晶化度が10%以下となるα-オレフィン系ポリマー(ポリプロピレン、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-ブテン共重合体、ポリエチレン、ポリブテン等)を好適に利用できる。このような化学結合性の架橋部位を有さないα-オレフィン系ポリマーの製造するための方法は特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができる。また、このようなα-オレフィン系ポリマーとしては、市販品を用いてもよい。なお、このような化学結合性の架橋部位を有さないα-オレフィン系ポリマーは1種を単独で用いてもよく、あるいは、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、このような化学結合性の架橋部位を有さないα-オレフィン系ポリマーの含有量(含有比率)としては、目的とする用途や設計に応じて適宜変更することが可能であり、特に制限されるものではないが、例えば、その含有量が前記ポリマー成分100質量部に対して300質量部以下(より好ましくは5~250質量部、更に好ましくは10~225質量部、特に好ましくは25~200質量部、最も好ましくは35~175質量部)となるようにして利用することがより好ましい。このような含有量が前記下限未満では流動性が十分得られない傾向にあり、他方、前記上限を超えるとゴム弾性が低下して樹脂性が高くなってしまう(硬度が必要以上に高くなってしまう)傾向にある。また、同様の観点から、前記α-オレフィン系ポリマーの含有量は、前記未架橋ゴム100質量部に対して0.1~100質量部であることが好ましく、0.5~80質量部であることがより好ましい。
さらに、本発明のゴム組成物は、化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体を更に含有するものであることが好ましい。このような化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体としては、特開2017-57393号公報の段落[0156]~段落[0163]に記載のものを好適に利用できる。なお、「スチレンブロック共重合体」とは、いずれかの部位にスチレンブロック構造を有するポリマーであればよい。
このような化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体としてはゴム弾性と熱可塑性の両立の観点から、スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体(SIS)、スチレン‐エチレン‐プロピレン-スチレンブロック共重合体(SEPS、SISの水素添加物)、スチレン‐エチレン‐エチレン‐プロピレン-スチレンブロック共重合体(SEEPS、SIBSの水素添加物)、スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロック共重合体(SEBS、SBSの水素添加物)、スチレン-イソプレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体(SIBS)、が好ましく、SEBS、SEEPSがより好ましい。このようなスチレンブロック共重合体は1種を単独で用いてもよく、あるいは、2種以上を組み合わせて利用してもよい。このようなスチレンブロック共重合体としては、適宜市販のものを利用することができる。
このようなスチレンブロック共重合体を用いる場合、その含有量(含有比率)としては特に制限されないが、前記ポリマー成分100質量部に対して1~5000質量部とすることが好ましい。なお、このような含有比率の好適な数値範囲の上限値は前記ポリマー成分100質量部に対して5000質量部であるが、かかる上限値は3000質量部とすることがより好ましく、1000質量部とすることが更に好ましく、800質量部とすることが特に好ましい。さらに、このような含有比率の好適な数値範囲の下限値は前記ポリマー成分100質量部に対して1質量部であるが、かかる下限値は5質量部とすることがより好ましく、10質量部とすることが更に好ましい。また、このようなスチレンブロック共重合体の含有比率としては、前記ポリマー成分100質量部に対して1~1000質量部であることがより好ましく、5~800質量部であることが更に好ましい。このような含有比率が前記下限未満ではオイルを添加した場合にオイルがブリードし易くなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると成形性が低下する傾向にある。また、同様の観点から、スチレンブロック共重合体の含有量(含有比率)は、前記未架橋ゴム100質量部に対して0.1~100質量部であることが好ましく、0.5~80質量部であることがより好ましい。
また、本発明のゴム組成物は、プロセスオイルを更に含有するものであることがより好ましい。このようなプロセスオイルとしては、例えば、パラフィンオイル(パラフィン系オイル)、ナフテンオイル(ナフテン系オイル)、アロマオイル(アロマ系オイル)が挙げられる。また、このようなパラフィンオイル、ナフテンオイル及びアロマオイルに関して、前記未架橋ゴムがジエン系ゴムである場合には、特にアロマオイルを利用することが好ましく、前記未架橋ゴムがクロロプレンゴムやブチルゴムである場合には、特にナフテンオイルを組み合わせて利用することが好ましい。このようなプロセスオイルとしては特に制限されず、公知のプロセスオイルを適宜利用することができ、市販のものを適宜利用できる。
また、本発明のゴム組成物中に含有される前記ポリマー成分がオレフィン系ポリマーを主鎖とするものである場合に、相溶性を上げることが可能であることから、該組成物に含有させるプロセスオイルとしては、中でも、パラフィンオイルを用いることがより好ましい。このようなパラフィンオイルとしては特に制限されず、公知のパラフィンオイルを適宜利用することができ、例えば、特開2017-57323号公報の段落[0153]~段落[0157]に記載のものを好適に利用できる。このようなパラフィンオイルとしては、適宜市販のものを利用することができる。
このようなプロセスオイル(より好ましくはパラフィンオイル)を用いる場合、その含有量(含有比率)としては特に制限されないが、前記ポリマー成分100質量部に対して1~30000質量部とすることが好ましい。なお、このような含有比率の好適な数値範囲の上限値は前記ポリマー成分100質量部に対して30000質量部であるが、かかる上限値は25000質量部とすることがより好ましく、20000質量部とすることが更に好ましく、15000質量部とすることがより好ましく、10000質量部とすることが更に好ましく、8000質量部とすることがより好ましく、7000質量部とすることが更に好ましく、6000質量部とすることが特に好ましく、5000質量部とすることが最も好ましい。また、このような含有比率の好適な数値範囲の下限値は前記ポリマー成分100質量部に対して1質量部であるが、かかる下限値は10質量部とすることがより好ましく、30質量部とすることが更に好ましく、50質量部とすることが特に好ましく、75質量部とすることが最も好ましい。また、このようなプロセスオイル(より好ましくはパラフィンオイル)の含有比率としては、前記ポリマー成分100質量部に対して10~1000質量部であることがより好ましく、30~900質量部であることが更に好ましく、50~800質量部であることが特に好ましく、75~700質量部であることが最も好ましい。このようなプロセスオイルの含有量が前記下限未満では、プロセスオイルの含有量が少なすぎて、特に流動性及び加工性の点で十分な効果が得られなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、プロセスオイルのブリードが誘発され易くなる傾向にある。また、同様の観点から、前記プロセスオイルの含有量(含有比率)は、前記未架橋ゴム100質量部に対して0.1~300質量部であることが好ましく、0.5~200質量部であることがより好ましい。
また、このようなゴム組成物は、前記未架橋ゴムを架橋(加硫)して利用するために、ゴム用架橋剤(加硫剤)を更に含有させることが好ましい。このようなゴム用架橋剤(加硫剤)としては、前記水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴム(例えば前記ジエン系ゴム)を架橋(加硫等)することが可能なものであればよく、特に制限されず、公知のゴム用の架橋剤を適宜利用することができる。なお、このようなゴム用架橋剤(加硫剤)は、いわゆる硫黄系のもの(硫黄系架橋剤)であっても非硫黄系のもの(非硫黄系架橋剤:例えば、過酸化物系架橋剤等)であってもよい。
また、このようなゴム用架橋剤(加硫剤)としては、過酸化物系架橋剤、フェノール樹脂系架橋剤、硫黄系架橋剤、シラン系架橋剤を好適に利用することができる。このようなゴム用架橋剤として利用することが可能な、過酸化物系架橋剤、フェノール樹脂系架橋剤、硫黄系架橋剤及びシラン系架橋剤としては、特に制限されず、公知のものを適宜利用することができ、例えば、国際公開第2019/027022号に記載されている過酸化物系架橋剤、フェノール樹脂系架橋剤、硫黄系架橋剤及びシラン系架橋剤を適宜利用してもよい。
このようなゴム用架橋剤の中でも、物性がより向上するといった観点から、硫黄系架橋剤、過酸化物系架橋剤が好ましく、硫黄系架橋剤がより好ましい。また、このようなゴム用架橋剤の中でも、耐熱老化性の観点からは、過酸化物系架橋剤が好ましい。このように、本発明においては、耐熱老化性の観点から、ゴム用架橋剤(加硫剤)として過酸化物系架橋剤を用いることがより好ましく、これにより架橋後に得られる架橋ゴム組成物が過酸化物系架橋剤により形成される架橋(過酸化物架橋)を有するものとなっていることがより好ましい。また、このような過酸化物系架橋剤としては、架橋性の観点から、ベンゾイルパーオキシド、ジt-ブチルパーオキシド、ジクミルパーオキシドが好ましく、ジクミルパーオキシドがより好ましい。さらに、前記硫黄系架橋剤としては、反応性の観点から、粉末イオウ、沈降性イオウ、高分散性イオウ、表面処理イオウ、不活性イオウ、油処理イオウが好ましく、中でも、粉末硫黄、油処理硫黄がより好ましく、油処理硫黄が更に好ましい。
また、このようなゴム用架橋剤を含有させる場合には、架橋助剤(加硫助剤)を更に含有させることが好ましい。このような架橋助剤としては、例えば、公知のもの(国際公開第2018/235961号の段落[0088]に記載されている化合物、ジメタクリル酸亜鉛、ジアクリル酸亜鉛等)を適宜利用できる。
また、前記ゴム用架橋剤を含有させる場合には、架橋促進剤(加硫促進剤)を更に含有させることが好ましい。このような架橋促進剤としては、チアゾール系(MBT、MBTS、ZnMBT等)、スルフェンアミド系(CBS、DCBS、BBS等)、グアニジン系(DPG、DOTG、OTBG等)、チウラム系(TMTD、TMTM、TBzTD、TETD、TBTD、TOTN(テトラキス(2-エチルヘキシル)チウラムジスルフィド)等)、ジチオカルバミン酸塩系(ZTC、NaBDC等)、チオウレア系(ETU等)、キサントゲン酸塩系(ZnBX等)の架橋促進剤(加硫促進剤)等を利用することが好ましい。
また、このようなゴム用架橋剤を利用する場合には、架橋促進助剤(加硫促進助剤)を併せて利用することが好ましい。このような架橋促進助剤として、酸化亜鉛(例えば酸化亜鉛3種);ステアリン酸、アセチル酸、プロピオン酸、ブタン酸、アクリル酸、マレイン酸等の脂肪酸;アセチル酸亜鉛、プロピオン酸亜鉛、ブタン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、アクリル酸亜鉛、マレイン酸亜鉛等の脂肪酸亜鉛などを硫黄系架橋剤とともに含有させることも好ましい。
なお、ゴム用架橋剤としてシラン系の架橋剤を用いる場合、前記未架橋ゴムをシラン架橋させるために、該ゴムにシラン化合物をグラフト共重合してもよい。このようなシラン化合物としては、前記未架橋ゴムと反応可能な基とシラノール縮合により架橋を形成するアルコキシ基を有しているものが好ましい。このようなシラン化合物としては、公知のもの(例えば、国際公開第2019/027022号に記載されているもの)を適宜利用できる。また、前記未架橋ゴムにシラン化合物をグラフト共重合させる場合には、公知の方法(例えば、前記未架橋ゴムに所定量のシラン化合物及び遊離ラジカル発生剤を混合し、80~200℃の温度で溶融混練する方法)を適宜利用できる。なお、このようなシラン系架橋剤としては、架橋性の観点から、ポリシランがより好ましい。
また、このようなゴム用架橋剤(加硫剤)の含有量としては、前記未架橋ゴム100質量部に対して0.1~10質量部(より好ましくは0.1~5質量部)とすることが好ましい。このようなゴム用架橋剤の含有量(使用量)が前記下限未満では、架橋させた場合に、架橋密度が低すぎて物性が低くなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると架橋密度が高すぎて物性が低下する傾向にある。
また、本発明のゴム組成物は、その用途に応じて、上述の各成分以外にもゴム組成物に利用可能な他の添加剤も適宜利用できる。このような添加剤としては、ゴム組成物に含有させることが可能な公知のものを適宜利用でき、特に制限されるものではないが、例えば、前記未架橋ゴム、前記ポリマー成分、化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体、及び、化学結合性の架橋部位を有さないα-オレフィン系ポリマー以外のポリマー;前述のシリカ、カーボンブラック及びクレイ以外の補強剤(例えば、水素結合性の充填剤、アミノ基を導入してなる充填剤(アミノ基導入充填剤)等);該アミノ基導入充填剤以外のアミノ基含有化合物;金属元素を含む化合物(金属塩);無水マレイン酸変性ポリマー;老化防止剤;酸化防止剤;顔料(染料);可塑剤(軟化剤);揺変性付与剤;紫外線吸収剤;難燃剤;溶剤;界面活性剤(レベリング剤を含む);前述のプロセスオイル以外のオイル;分散剤;脱水剤;防錆剤;接着付与剤;帯電防止剤;フィラー;滑材;加工助剤;スリップ剤;紫外線吸収剤;光安定剤;導電性付与剤;帯電防止剤;分散剤;難燃剤;防菌剤;中和剤;軟化剤;充填材;着色剤;熱伝導性充填材;等の各種成分が挙げられる。なお、このような添加剤等は、特に制限されず、一般に用いられるもの(公知のもの:例えば、特許5918878号公報の段落[0169]~[0174]に記載のものや、特開2006-131663号公報に例示されているようなもの等)を適宜使用することができる。
なお、本発明のゴム組成物は、架橋後に優れた耐熱老化性を発揮させることが可能なものである。このような本発明のゴム組成物においては、その用途等に応じて、更なる耐熱老化性の改善が可能となることから、添加剤として老化防止剤を更に利用してもよい。このように、前記添加剤として老化防止剤を利用する場合、ゴム組成物に利用することが可能な公知のものを適宜利用できる。このような老化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系、脂肪族および芳香族のヒンダードアミン系、キノリン系等の化合物が挙げられる。このような老化防止剤の含有量は前記未架橋ゴム100質量部に対して0.1~10質量部(より好ましくは1~5質量部)とすることが好ましい。
また、本発明のゴム組成物において前記添加剤として酸化防止剤を含有させてもよい。このような酸化防止剤としては特に制限されず、公知のものを適宜利用でき、例えば、ブチルヒドロキシトルエン(BHT)、ブチルヒドロキシアニソール(BHA)等を利用することができる。また、前記酸化防止剤の含有量としては、前記未架橋ゴム100質量部に対して0.1~10質量部(より好ましくは1~5質量部)とすることが好ましい。
さらに、本発明のゴム組成物において、前記添加剤として顔料を含有させてもよい。このような顔料としては特に制限されず、例えば、二酸化チタン、酸化亜鉛、群青、ベンガラ、リトポン、鉛、カドミウム、鉄、コバルト、アルミニウム、塩酸塩、硫酸塩等の無機顔料、アゾ顔料、銅フタロシアニン顔料等の有機顔料などを適宜利用できる。また、このような顔料の含有量としては、前記未架橋ゴム100質量部に対して、0.1~10質量部、より好ましくは1~5質量部とすることが好ましい。
このような本発明のゴム組成物を製造するための方法は特に制限されず、例えば、前記水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムと、前記ポリマー成分とを混合することにより製造する方法を採用してもよい。このような混合(混練)に際しては、公知の混練機(例えば、ニーダー、加圧式ニーダー、バンバリーミキサー、一軸、二軸押出機等)等を適宜利用できる。また、このような混合に際しては、各成分を添加する順序や混合方法は特に制限されるものではない。
また、このような本発明のゴム組成物を製造するための方法としては、前記ポリマー成分を含有してなる熱可塑性ポリマー組成物と;前記水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムと;を、前記ポリマー成分の含有量が前記未架橋ゴム100質量部に対して0.01~200質量部となるようにして混合(混練)することにより、上記本発明のゴム組成物を得る方法(以下、かかる方法を、便宜上、単に、「製造方法(I)」と称する)を採用することが好ましい。以下、このような製造方法(I)について、簡単に説明する。ここで、先ず、製造方法(I)において利用する前記「熱可塑性ポリマー組成物」について説明する。
〈製造方法(I)において利用する熱可塑性ポリマー組成物について〉
このような熱可塑性ポリマー組成物は、前記ポリマー成分を含有してなるものであればよく、特に制限されないが、耐圧縮永久歪性や引張特性等の機械物性をより向上させることが可能となるといった観点から、前記ポリマー成分の含有量が、2質量%以上のものであることが好ましく、3質量%~99質量%のものであることがより好ましく、4質量%~90質量%のものであることが更に好ましく、4質量%~80質量%のものであることが特に好ましい。なお、このような製造方法(I)において利用する前記熱可塑性ポリマー組成物においては、前記ポリマー成分とともに、ポリマー組成物に含有させることが可能な他の成分を適宜含有させることができる。このような熱可塑性ポリマー組成物に含有させることが可能な他の成分としては特に制限されるものではないが、例えば、上述のプロセスオイル、前記化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体、前記化学結合性の架橋部位を有さないα-オレフィン系ポリマー、前記クレイ、上述の各種添加剤等を好適なものとして挙げることができる。また、このような熱可塑性ポリマー組成物としては、前記ポリマー成分とともに、前記プロセスオイル(より好ましくはパラフィンオイル)、前記化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体、及び、前記化学結合性の架橋部位を有さないα-オレフィン系ポリマーを含有するものがより好ましい。
このような熱可塑性ポリマー組成物は、前記ポリマー成分を含有してなるものであればよく、特に制限されないが、耐圧縮永久歪性や引張特性等の機械物性をより向上させることが可能となるといった観点から、前記ポリマー成分の含有量が、2質量%以上のものであることが好ましく、3質量%~99質量%のものであることがより好ましく、4質量%~90質量%のものであることが更に好ましく、4質量%~80質量%のものであることが特に好ましい。なお、このような製造方法(I)において利用する前記熱可塑性ポリマー組成物においては、前記ポリマー成分とともに、ポリマー組成物に含有させることが可能な他の成分を適宜含有させることができる。このような熱可塑性ポリマー組成物に含有させることが可能な他の成分としては特に制限されるものではないが、例えば、上述のプロセスオイル、前記化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体、前記化学結合性の架橋部位を有さないα-オレフィン系ポリマー、前記クレイ、上述の各種添加剤等を好適なものとして挙げることができる。また、このような熱可塑性ポリマー組成物としては、前記ポリマー成分とともに、前記プロセスオイル(より好ましくはパラフィンオイル)、前記化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体、及び、前記化学結合性の架橋部位を有さないα-オレフィン系ポリマーを含有するものがより好ましい。
前記熱可塑性ポリマー組成物がプロセスオイル(より好ましくはパラフィンオイル)を含有する場合、その含有量(含有比率)としては特に制限されないが、前記熱可塑性ポリマー組成物中の前記ポリマー成分100質量部に対して1~12000質量部とすることが好ましい。
さらに、前記熱可塑性ポリマー組成物がスチレンブロック共重合体を含有する場合、その含有量(含有比率)としては特に制限されないが、前記熱可塑性ポリマー組成物中の前記ポリマー成分100質量部に対して1~5000質量部とすることが好ましい。
なお、前記熱可塑性ポリマー組成物としては、成形性と機械特性のバランスの観点から、前記ポリマー成分とともに、化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体と、プロセスオイル(より好ましくはパラフィンオイル)とを組み合わせて含有することがより好ましい。
前記熱可塑性ポリマー組成物が化学結合性の架橋部位を有さないα-オレフィン系ポリマーを含有する場合、その含有量(含有比率)は特に制限されるものではないが、前記熱可塑性ポリマー組成物中の前記ポリマー成分100質量部に対して300質量部以下(更に好ましくは250質量部以下)となるようにして利用することがより好ましい。
また、このような熱可塑性ポリマー組成物は、前記クレイを含有するものであってもよい。このような熱可塑性ポリマー組成物中の前記クレイの含有量は、前記ポリマー成分100質量部に対して20質量部以下であることが好ましく、0.01~10質量部であることがより好ましい。
また、このような熱可塑性ポリマー組成物を製造するための方法としては特に制限されず、前記無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーと前記架橋用化合物の反応物を、組成物中に含有させることが可能な方法であればよい。このような方法としては、例えば、特開2016-193970号公報の段落[0181]~[0215]に記載の方法において、該公報に記載の「環状酸無水物基を側鎖に有するポリマー」として「前記無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマー」を用いるとともに、該公報に記載の「原料化合物」として「前記架橋用化合物」を用いる以外は、該公報の同段落に記載されている方法と同様の方法を採用して、前記無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーと前記架橋用化合物とを反応させて、前記ポリマー成分を含む熱可塑性ポリマー組成物を製造してもよい。
また、このような熱可塑性ポリマー組成物を製造するための方法としては、例えば、前記無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーと、前記架橋用化合物と、必要に応じて他の成分(前記化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体、前記プロセスオイル、前記化学結合性の架橋部位を有さないα-オレフィン系ポリマー、前記クレイ等)とを混合することにより、前記ポリマー成分を含有するポリマー組成物を得る方法を好適に採用することができる。このような方法を利用した場合においては、混合時に前記無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーと前記架橋用化合物とを反応させることが可能となり、その反応時に、前記無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーが有する無水マレイン酸基を開環させて、前記架橋用化合物との間で化学結合を形成させることが可能となるため、これにより、その成分の種類に応じて、目的とする「ポリマー(A)並びにポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種のポリマー成分」を効率よく形成することができる。
また、前記方法により無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーと前記架橋用化合物とを反応させる場合、前記架橋用化合物の使用量を、前記無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマー100質量部に対して0.1~10質量部とすることが好ましく、0.2~5.0質量部とすることが更に好ましい。このような架橋用化合物の添加量(質量部に基づく量)が前記下限未満では、架橋用化合物が少なすぎて架橋密度が上がらず、所望の物性が発現しない傾向にあり、他方、前記上限を超えると多すぎてブランチが多くなり(架橋用化合物が多すぎて架橋に関与しない架橋用化合物の割合が増えてしまい)架橋密度が下がってしまう傾向にある。
また、このような方法において、無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーと前記架橋用化合物とを反応(無水マレイン酸基を開環)させる際の温度条件は特に制限されず、前記架橋用化合物の種類等に応じて、これらが反応可能な温度に調整すればよく、例えば、軟化させて反応を瞬時に進めるといった観点からは、100~250℃とすることが好ましく、120~230℃とすることがより好ましい。また、このような反応を行うための混合の方法は特に制限されず、ロール、ニーダー等で混合する公知の方法等を適宜採用することができる。更に、他の成分を添加する場合、各成分の添加順序等は特に制限されず、用いる成分の種類に応じて適宜変更すればよい。
以上、製造方法(I)において利用する熱可塑性ポリマー組成物について説明したが、以下、製造方法(I)の工程について簡単に説明する。
〈製造方法(I)の工程について〉
前記製造方法(I)においては、前記熱可塑性ポリマー組成物と、前記水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムとを、前記ポリマー成分(前記熱可塑性ポリマー組成物中の成分)の含有量が前記未架橋ゴム100質量部に対して0.01~200質量部となるようにして混合することにより、上記本発明のゴム組成物を得る。
前記製造方法(I)においては、前記熱可塑性ポリマー組成物と、前記水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムとを、前記ポリマー成分(前記熱可塑性ポリマー組成物中の成分)の含有量が前記未架橋ゴム100質量部に対して0.01~200質量部となるようにして混合することにより、上記本発明のゴム組成物を得る。
このような水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムと、前記熱可塑性ポリマー組成物とを混合するための方法としては、特に制限されず、公知の方法等を適宜採用することができ、例えば、バンバリーミキサー、ロール、ニーダー、押出し機、万能攪拌機等により混合する方法を採用することができる。
また、このような混合工程に際しては、前記水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴム100質量部に対して、前記熱可塑性ポリマー組成物中の成分である前記ポリマー成分の含有量が0.01~200質量部(より好ましくは0.1~150質量部、更に好ましくは1~100質量部)となるようにして、前記水素結合性架橋部位を有さないゴムと前記熱可塑性ポリマー組成物とを混合することが好ましい。このようなポリマー成分の含有量が前記下限未満では最終的に得られるゴム組成物においてポリマー成分の含有量が少なくなって上記本発明のゴム組成物を得ることができなくなり、得られる組成物を架橋しても十分な性能が発揮できなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると最終的に得られるゴム組成物においてポリマー成分の含有量が多くなり過ぎて上記本発明のゴム組成物を得ることができなくなり、得られる組成物においてポリマー成分の物性が大きく出てしまう傾向にある。
また、このような混合工程に際しては、前記水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムと前記熱可塑性ポリマー組成物とを可塑化して混合することが好ましい。このような可塑化の方法としては特に制限されず、公知の方法を適宜採用でき、100~250℃(より好ましくは120~230℃)の温度条件下において混合(混練)することがより好ましい。このような温度が前記下限未満では各成分を十分に分散させることが困難(各成分を均一に混合分散することが困難)となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると劣化が起こってしまう傾向にある。
このようにして得られるゴム組成物において、前記水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴム、前記ポリマー成分、前記クレイの含有量は、上記本発明のゴム組成物において説明した各成分の含有量と同様のものとなる。なお、このようにして得られるゴム組成物に、上述のプロセスオイル、前記化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体、前記化学結合性の架橋部位を有さないα-オレフィン系ポリマー、前記クレイ、及び、上述の添加剤等を含有させる場合、その含有量は、最終的に得られるゴム組成物において、上記本発明のゴム組成物中の成分として既に説明した各成分の含有量と同様の量となるように適宜調整することが好ましい(なお、前記熱可塑性ポリマー組成物中に予め添加剤を含有させる場合には、最終的に得られるゴム組成物中において、添加剤の含有量が、上記本発明のゴム組成物中の成分として既に説明した各成分の含有量と同様の量となるように適宜調整することが好ましい)。このように、ゴム組成物の製造時に、利用する原料(成分)の使用量を適宜調製することで容易に各成分を、上述のような含有量とすることができる。
また、このようにしてゴム組成物を調製する際には、前述のゴム用架橋剤(加硫剤)を更に含有させてもよい。このようなゴム用架橋剤の添加順序は特に制限されないが、未架橋の状態の組成物を得るといった観点からは、前記熱可塑性ポリマー組成物と、前記水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムとを混合して混合物を得た後に、20~150℃の温度条件下(ゴム用架橋剤(加硫剤)や前記水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムの種類に応じて架橋反応(加硫反応)が進行しないように、前記温度範囲から最適な温度条件を適宜選択すればよい)において、得られた混合物に対してゴム用架橋剤を添加して混練することが好ましい。このようなゴム用架橋剤の混練の方法は特に制限されず、公知の方法を適宜採用でき、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、オープンロールなどの混練機を用いて、前記混合物中にゴム用架橋剤を添加して混練する方法を採用することができる。
このようなゴム組成物の用途は、特に制限されず、ゴム組成物を利用可能な公知の用途(例えば、国際公開第2019/027022号の段落[0151]~[0152]に記載されているゴム組成物の用途等)に適宜利用できる。なお、このようなゴム組成物の用途としては、例えば、日用品、自動車部品(例えばエンジンルーム内のホース、ベルト、ブッシュ、マウント等のゴム部品)、電化製品、工業部品等のゴム部品、建材用のゴム、防音ゴム、自動車内装材(インパネ等)用のゴム、タイヤ用ゴム、等を製造するための材料を挙げることもできる。また、このようなゴム組成物は、中でも、建材用のゴム、防音ゴム、自動車内装材(インパネ等)用のゴム、タイヤ用ゴムを形成するための材料等として好適に利用できる。
[架橋ゴム組成物]
本発明の架橋ゴム組成物は、上記本発明のゴム組成物の架橋反応物であり、かつ、JIS K6253-3:2012に準拠した20±5℃の温度条件下において測定されるタイプAデュロメータ硬度が0~70である、ものである。
本発明の架橋ゴム組成物は、上記本発明のゴム組成物の架橋反応物であり、かつ、JIS K6253-3:2012に準拠した20±5℃の温度条件下において測定されるタイプAデュロメータ硬度が0~70である、ものである。
このようなゴム組成物の架橋反応物を製造するための方法は特に制限されず、例えば、架橋前のゴム組成物がゴム用架橋剤(加硫剤)を含む場合には、その種類や配合割合に応じて、該組成物中の前記水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムと、前記ゴム用架橋剤とによる架橋反応が進行する温度に、架橋前のゴム組成物を適宜加熱して、該組成物中において、少なくとも前記水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムと前記ゴム用架橋剤とを反応させることによりゴム同士を架橋することで形成する方法を採用することができる。このように、本発明の架橋ゴム組成物は、上記本発明のゴム組成物を架橋して得られるものであり、前記水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムと前記ゴム用架橋剤との反応物である、前記未架橋ゴムの架橋体(架橋ゴム:加硫ゴム)を含む組成物となる。
本発明の架橋ゴム組成物は、JIS K6253-3:2012に準拠した20±5℃の温度条件下において測定されるタイプAデュロメータ硬度が0~70(より好ましくは0~65、更に好ましくは0~60)のものである。このようなタイプAデュロメータ硬度(JIS-A硬度)が前記上限を超えると硬くなりすぎてゴム弾性が低くなる。なお、このようなタイプAデュロメータ硬度(JIS-A硬度)は、ゴム組成物に、上記水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムの架橋体、及び、上記特定のポリマー成分を含有させることにより(ポリマー成分の種類によっては、場合により、該ポリマー成分と他の成分とを混合することにより)、容易に達成させることが可能である。このようなタイプAデュロメータ硬度(JIS-A硬度)の値の測定方法としては、温度条件を20±5℃とした、2012年発行のJIS K6253-3(JIS K6253-3:2012)に準拠した測定方法を採用すればよく、例えば、以下のような測定方法を採用できる。すなわち、先ず、架橋ゴム組成物からなる厚み2mmのシートを準備し、かかるシートから直径29mmの円盤状シートを打ち抜き、得られた円盤状シート4枚以上を、高さ(厚み)が6.0mm以上になるように重ね合わせて測定用サンプルを調製した後、該測定用サンプルを用い、かつ、タイプA型のデュロメータ(デュロメータA硬度計)を用いて、該測定用サンプルの表面の5箇所について、20±5℃の温度条件下、JIS K6253-3(2012年発行)に準拠した硬度の測定をそれぞれ行い(なお、このような測定に際しては、各測定点での硬度の測定は、加圧板の接触から3秒後に行うことが好ましい)、得られた5箇所の硬度の値の平均値として硬度を求める方法を採用することができる。
なお、ゴム組成物の架橋反応物を得るための前記架橋反応の条件は特に制限されず、公知の条件を適宜採用でき、前記本発明のゴム組成物中の前記水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムや、ゴム用架橋剤(加硫剤)などの種類に応じて適宜設定すればよく、例えば、温度20~230℃で1~60分間加熱する条件としてもよい(なお、温度に関しては、前記ゴム用架橋剤や前記水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムの種類に応じて架橋反応が十分に進行するように前記温度範囲から最適な温度を適宜選択すればよい)。なお、このようなゴム組成物の架橋反応物は、用途に応じて、適宜成形しながら架橋反応を進行せしめることで調製してもよい。このような成形の方法も特に制限されず、用途や目的の設計に応じて、公知の成形方法(例えば、プレス機を利用したプレス成型や、切削機を利用した切削成形等といった公知の方法)を適宜採用すればよい。なお、このようなゴム組成物の架橋反応物中に形成される架橋は、耐熱老化性の観点からは、過酸化物系架橋剤を利用して形成される架橋(過酸化物架橋)であることが好ましく、物性(特に破断伸び)がより向上するといった観点からは、硫黄系架橋剤を利用して形成される架橋であることが好ましい。
このような本発明の架橋ゴム組成物は、いわゆる工業用ゴム部品(例えば、自動車関係の各種製品中のゴム部品や、工業用の機械に使用されるゴム部品等、国際公開第2019/027022号の段落[0157]に記載されているもの等)として好適に利用できる。また、このような工業用ゴム部品としては、例えば、日用品、自動車部品(例えばエンジンルーム内のホース、ベルト、ブッシュ、マウント等のゴム部品)、電化製品、工業部品、建材用のゴム部品、防音ゴム、自動車内装材(インパネ等)用のゴム、タイヤ用ゴム等を挙げることもできる。
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
〔各合成例で利用した無水マレイン酸変性熱可塑性ポリマーについて〕
以下に記載する各合成例で利用した無水マレイン酸変性熱可塑性ポリマーの略称、ポリマー種、特性等を表1に示す。また、表1に記載の「マレイン化率」は、前述の[マレイン化率の測定方法]を採用して求めた値である(なお、滴定に際しては、電位差自動滴定装置として京都電子工業株式会社製の商品名「AT-710M」を利用し、0.1モル/L水酸化カリウムのエタノール溶液としてメルク株式会社製の商品名「水酸化カリウムエタノール溶液」を利用した。このようにして用いた0.1モル/L水酸化カリウムのエタノール溶液の補正値(ファクター)は、該溶液の検査成績書から確認したところ、1.00であった)。なお、表1に記載の「融点」は、各ポリマーをそれぞれ約0.01g用いて、示差走査熱量計(株式会社日立ハイテクサイエンス製の商品名「DSC7000X」)を用い、昇温速度を10℃/minとして測定した値(示差走査熱量測定(DSC)により求めた値)である。
以下に記載する各合成例で利用した無水マレイン酸変性熱可塑性ポリマーの略称、ポリマー種、特性等を表1に示す。また、表1に記載の「マレイン化率」は、前述の[マレイン化率の測定方法]を採用して求めた値である(なお、滴定に際しては、電位差自動滴定装置として京都電子工業株式会社製の商品名「AT-710M」を利用し、0.1モル/L水酸化カリウムのエタノール溶液としてメルク株式会社製の商品名「水酸化カリウムエタノール溶液」を利用した。このようにして用いた0.1モル/L水酸化カリウムのエタノール溶液の補正値(ファクター)は、該溶液の検査成績書から確認したところ、1.00であった)。なお、表1に記載の「融点」は、各ポリマーをそれぞれ約0.01g用いて、示差走査熱量計(株式会社日立ハイテクサイエンス製の商品名「DSC7000X」)を用い、昇温速度を10℃/minとして測定した値(示差走査熱量測定(DSC)により求めた値)である。
(合成例1~12)
合成例1~12においては、それぞれ、下記表2に記載の組成となるように各成分の使用量を調整しながら、後述の「熱可塑性ポリマー組成物の製造工程」を採用することにより、熱可塑性ポリマー組成物を製造した。なお、下記表2中の組成の数値は各合成例において無水マレイン酸変性熱可塑性ポリマー(TP(1)~(7)のうちの1種)の使用量を100質量部として換算した値(質量部)である。なお、各合成例における無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーの使用量について、合成例1~2及び合成例12においてはいずれも4gとし、合成例3~4においてはいずれも8gとし、かつ、合成例5~6においてはいずれも60gとし、合成例7~11においてはいずれも65gとした。
合成例1~12においては、それぞれ、下記表2に記載の組成となるように各成分の使用量を調整しながら、後述の「熱可塑性ポリマー組成物の製造工程」を採用することにより、熱可塑性ポリマー組成物を製造した。なお、下記表2中の組成の数値は各合成例において無水マレイン酸変性熱可塑性ポリマー(TP(1)~(7)のうちの1種)の使用量を100質量部として換算した値(質量部)である。なお、各合成例における無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーの使用量について、合成例1~2及び合成例12においてはいずれも4gとし、合成例3~4においてはいずれも8gとし、かつ、合成例5~6においてはいずれも60gとし、合成例7~11においてはいずれも65gとした。
〈熱可塑性ポリマー組成物の製造工程〉
先ず、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロック共重合体(クレイトン社製の商品名「G1633U」、分子量:40万~50万、スチレン含有量30質量%:以下、場合により「SEBS」と称する)を加圧ニーダーに投入して、180℃の条件で混合しながら、前記加圧ニーダー中にパラフィンオイル(ENEOS株式会社(旧社名「JXTGエネルギー株式会社」)製の商品名「300HV-S(J)」)を滴下し、SEBSとパラフィンオイルとを1分間混合した。次いで、前記加圧ニーダー中に、無水マレイン酸変性熱可塑性ポリマー(表1に記載のTP(1)~(7)のうちのいずれか)、α-オレフィン系ポリマー(エチレン-ブテン共重合体(三井化学株式会社製の商品名「タフマーDF7350」:以下、場合により「EBM」と称する)、及び、高密度ポリエチレン(日本ポリエチレン株式会社製の商品名「HJ590N」:以下、場合により「HDPE」と称する)のうちのいずれか)を更に添加し、180℃で2分間混合(混練)して可塑化させて混合物(A)を得た。その後、下記工程(I)及び(II):
〔工程(I)〕 前記混合物(A)に対してそのまま架橋用化合物を添加して180℃で8分間混合(混練)する工程;
〔工程(II)〕 前記混合物(A)に対してクレイ(株式会社ホージュン製の商品名「エスベンWX」:有機化クレイ)を添加して180℃で4分間混合(混練)した後に、架橋用化合物を添加して180℃で8分間混合(混練)する工程;
のうちのいずれかの工程を施すことにより、熱可塑性ポリマー組成物を製造した。なお、合成例1、3、5、11~12においては前記混合物(A)を得た後、工程(I)を施し、また、合成例2、4及び6~10においては前記混合物(A)を得た後、工程(II)を施した。ここにおいて、各合成例中の無水マレイン酸変性熱可塑性ポリマーと架橋用化合物との反応物はいずれも、無水マレイン酸変性熱可塑性ポリマーの種類からガラス転移点が25℃以下であることは明らかである。なお、合成例5~11においては、SEBSとパラフィンオイルを利用していないため、SEBSとパラフィンオイルとを混合する工程を省略している。また、合成例5~11においては、α-オレフィン系ポリマーを利用していないため、加圧ニーダー中に、無水マレイン酸変性熱可塑性ポリマーとα-オレフィン系ポリマーを添加する工程において、無水マレイン酸変性熱可塑性ポリマーのみを添加した。さらに、上記工程(I)及び(II)においては、前記架橋用化合物として、表2に記載の組成となるように下記架橋用化合物(1)~(3)のうちのいずれかを用いた。
・架橋用化合物(1): ベンゾグアナミン(日本触媒社製の商品名「ベンゾグアナミン」)
・架橋用化合物(2): トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレート(日星産業株式会社製の商品名「タナックP」)
・架橋用化合物(3): 3-アミノ-1,2,4-トリアゾール(東京化成工業株式会社製)。
先ず、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロック共重合体(クレイトン社製の商品名「G1633U」、分子量:40万~50万、スチレン含有量30質量%:以下、場合により「SEBS」と称する)を加圧ニーダーに投入して、180℃の条件で混合しながら、前記加圧ニーダー中にパラフィンオイル(ENEOS株式会社(旧社名「JXTGエネルギー株式会社」)製の商品名「300HV-S(J)」)を滴下し、SEBSとパラフィンオイルとを1分間混合した。次いで、前記加圧ニーダー中に、無水マレイン酸変性熱可塑性ポリマー(表1に記載のTP(1)~(7)のうちのいずれか)、α-オレフィン系ポリマー(エチレン-ブテン共重合体(三井化学株式会社製の商品名「タフマーDF7350」:以下、場合により「EBM」と称する)、及び、高密度ポリエチレン(日本ポリエチレン株式会社製の商品名「HJ590N」:以下、場合により「HDPE」と称する)のうちのいずれか)を更に添加し、180℃で2分間混合(混練)して可塑化させて混合物(A)を得た。その後、下記工程(I)及び(II):
〔工程(I)〕 前記混合物(A)に対してそのまま架橋用化合物を添加して180℃で8分間混合(混練)する工程;
〔工程(II)〕 前記混合物(A)に対してクレイ(株式会社ホージュン製の商品名「エスベンWX」:有機化クレイ)を添加して180℃で4分間混合(混練)した後に、架橋用化合物を添加して180℃で8分間混合(混練)する工程;
のうちのいずれかの工程を施すことにより、熱可塑性ポリマー組成物を製造した。なお、合成例1、3、5、11~12においては前記混合物(A)を得た後、工程(I)を施し、また、合成例2、4及び6~10においては前記混合物(A)を得た後、工程(II)を施した。ここにおいて、各合成例中の無水マレイン酸変性熱可塑性ポリマーと架橋用化合物との反応物はいずれも、無水マレイン酸変性熱可塑性ポリマーの種類からガラス転移点が25℃以下であることは明らかである。なお、合成例5~11においては、SEBSとパラフィンオイルを利用していないため、SEBSとパラフィンオイルとを混合する工程を省略している。また、合成例5~11においては、α-オレフィン系ポリマーを利用していないため、加圧ニーダー中に、無水マレイン酸変性熱可塑性ポリマーとα-オレフィン系ポリマーを添加する工程において、無水マレイン酸変性熱可塑性ポリマーのみを添加した。さらに、上記工程(I)及び(II)においては、前記架橋用化合物として、表2に記載の組成となるように下記架橋用化合物(1)~(3)のうちのいずれかを用いた。
・架橋用化合物(1): ベンゾグアナミン(日本触媒社製の商品名「ベンゾグアナミン」)
・架橋用化合物(2): トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレート(日星産業株式会社製の商品名「タナックP」)
・架橋用化合物(3): 3-アミノ-1,2,4-トリアゾール(東京化成工業株式会社製)。
表1に記載の無水マレイン酸変性熱可塑性ポリマーの種類及び表2に示す組成から、合成例1~11で得られた熱可塑性ポリマー組成物(TPC(1)~(11))はいずれも、マレイン化率が0.1~10質量%である無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーと架橋用化合物との反応物よりなるポリマー成分を含むものであることが明らかである。他方、合成例12で得られた熱可塑性ポリマー組成物(TPC(12))は、無水マレイン酸変性熱可塑性ポリマーが共重合タイプの変性物であり、組成物中に含まれるポリマー成分が、マレイン化率が0.1~10質量%である共重合タイプの無水マレイン酸変性熱可塑性ポリマー(比較用成分)と架橋用化合物との反応物からなることが明らかである。
(実施例1~8)
実施例1~8においては、それぞれ、下記表3に記載の組成となるように各成分の使用量を調整しながら、後述の「ゴム組成物の製造工程」及び「架橋ゴム組成物の製造工程」を採用することにより、架橋ゴム組成物を製造した。なお、下記表3中の組成の数値は、表3に示す未架橋ゴム(EPDM:エチレン-プロピレン-ジエン共重合体:三井化学株式会社製の商品名「3092PM」)の使用量を100質量部として換算した値(質量部)であり、各実施例において未架橋ゴムの使用量はいずれも80gとした。
実施例1~8においては、それぞれ、下記表3に記載の組成となるように各成分の使用量を調整しながら、後述の「ゴム組成物の製造工程」及び「架橋ゴム組成物の製造工程」を採用することにより、架橋ゴム組成物を製造した。なお、下記表3中の組成の数値は、表3に示す未架橋ゴム(EPDM:エチレン-プロピレン-ジエン共重合体:三井化学株式会社製の商品名「3092PM」)の使用量を100質量部として換算した値(質量部)であり、各実施例において未架橋ゴムの使用量はいずれも80gとした。
〈ゴム組成物の製造工程〉
先ず、ゴム組成物の調製に利用する成分として、カーボンブラック(キャボット社製の商品名「CB N550」)と、架橋促進助剤としての酸化亜鉛(ハクスイテック社製の酸化亜鉛3種)と、架橋促進助剤としてのステアリン酸(日本精化社製)との混合粉末からなる粉末材料を準備した。
先ず、ゴム組成物の調製に利用する成分として、カーボンブラック(キャボット社製の商品名「CB N550」)と、架橋促進助剤としての酸化亜鉛(ハクスイテック社製の酸化亜鉛3種)と、架橋促進助剤としてのステアリン酸(日本精化社製)との混合粉末からなる粉末材料を準備した。
次に、160℃に加熱した加圧式ニーダー(東洋精機社製の商品名「ラボプラストミル」、容量250mL)中に、未架橋ゴムとしてのエチレン-プロピレン-ジエンゴム(三井化学株式会社製の商品名「3092PM」、表中において単に「EPDM」と記載する)と、熱可塑性ポリマー組成物(合成例1~6で得られた熱可塑性ポリマー組成物(TPC(1)~(6))のうちの1種を利用)とを投入し、温度160℃、回転数30rpmで1分間混練することにより可塑化した。その後、前記加圧式ニーダー中に、前記粉末材料の半量(1/2量)とパラフィンオイル全量とを更に添加しつつ、回転数の条件を30rpmから50rpmに変更して、温度160℃、回転数50rpmで1.5分間混練した。次いで、前記加圧式ニーダー中に、前記粉末材料の残りの半量(1/2量)を更に添加して、回転数50rpmで1.5分間混練した。次に、前記加圧式ニーダーの材料の投入口からニーダーの混練室までの間の壁面に付着した粉末材料が混練室に導入されるように、ラム(フローティングウェイト)を上下させた後、該ニーダー中の混合物を温度160℃、回転数50rpmで更に1分間混練した。次に、前記加圧式ニーダーにおいて再度ラム(フローティングウェイト)を上下させた後、前記混合物を温度150℃、回転数50rpmで更に3分間混練し、放出させて、ゴム組成物を得た。このようにして、ゴム用架橋剤(加硫剤)を含まない形態のゴム組成物を得た。
次いで、オープンロール機(ロールサイズ:直径6インチ×長さ18インチ、ロールの数:2本)を用いて、上述のようにして得られたゴム用架橋剤を含まない形態のゴム組成物と、ゴム用架橋剤としてのジクミルパーオキシド(日油社製の商品名「パークミルD-40」、純度:40%)との混練を行い、ゴム用架橋剤を含む形態のゴム組成物(未架橋:未加硫)を得た(以下、場合により、上述のようなゴム用架橋剤を含まない形態のゴム組成物と、ゴム用架橋剤としてのジクミルパーオキシドとの混練工程を、単に「ゴム用架橋剤を含む形態のゴム組成物を得る工程」と称する)。なお、混練時の条件としては、室温(25℃)条件下、後ロールの回転数を10rpmとし、前後ロールの回転比(前:後)を1:1.1とする条件を採用した。
〈架橋ゴム組成物の製造工程〉
上述のようにして得られたゴム用架橋剤を含む形態のゴム組成物(未架橋:未加硫)50gを用いて、プレス成形機(ダンベル社製)により、170℃で10分間プレス架橋(プレス成形しつつ架橋(加硫))することにより、縦150mm、横150mm、厚さ2mmのシート状の架橋ゴム組成物(前記ゴム組成物の架橋反応物からなるゴムシート)を得た。
上述のようにして得られたゴム用架橋剤を含む形態のゴム組成物(未架橋:未加硫)50gを用いて、プレス成形機(ダンベル社製)により、170℃で10分間プレス架橋(プレス成形しつつ架橋(加硫))することにより、縦150mm、横150mm、厚さ2mmのシート状の架橋ゴム組成物(前記ゴム組成物の架橋反応物からなるゴムシート)を得た。
(比較例1~2)
熱可塑性ポリマー組成物を利用せず、かつ、組成が表4に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例1と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物をそれぞれ得た。
熱可塑性ポリマー組成物を利用せず、かつ、組成が表4に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例1と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物をそれぞれ得た。
(比較例3)
熱可塑性ポリマー組成物の代わりにEBM(三井化学株式会社製の商品名「タフマーDF7350」)を用い、かつ、組成が表4に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例1と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
熱可塑性ポリマー組成物の代わりにEBM(三井化学株式会社製の商品名「タフマーDF7350」)を用い、かつ、組成が表4に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例1と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
(比較例4)
熱可塑性ポリマー組成物の代わりにスチレン系熱可塑性エラストマー(三菱ケミカル株式会社製の商品名「T320C」、JIS A硬度:15)を用い、かつ、組成が表4に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例1と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
熱可塑性ポリマー組成物の代わりにスチレン系熱可塑性エラストマー(三菱ケミカル株式会社製の商品名「T320C」、JIS A硬度:15)を用い、かつ、組成が表4に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例1と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
(比較例5)
熱可塑性ポリマー組成物の代わりにオレフィン系熱可塑性エラストマー(三井化学株式会社製の商品名「ミラストマー6020NS」、JIS A硬度:50(加圧板の接触から5秒後に硬度を測定して得られた値))を用い、かつ、組成が表4に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例1と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
熱可塑性ポリマー組成物の代わりにオレフィン系熱可塑性エラストマー(三井化学株式会社製の商品名「ミラストマー6020NS」、JIS A硬度:50(加圧板の接触から5秒後に硬度を測定して得られた値))を用い、かつ、組成が表4に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例1と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
(比較例6)
熱可塑性ポリマー組成物として、合成例12で得られた熱可塑性ポリマー組成物(TPC(12))を用い、かつ、組成が表4に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例1と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
熱可塑性ポリマー組成物として、合成例12で得られた熱可塑性ポリマー組成物(TPC(12))を用い、かつ、組成が表4に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例1と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
[実施例1~8及び比較例1~6で得られた架橋ゴム組成物の特性の評価]
<硬度(JIS-A硬度)の測定>
各実施例等で得られた架橋ゴム組成物の硬度は、以下のようにして測定した。すなわち、先ず、上述のようにして得られたシート状の架橋ゴム組成物から、直径29mmの円盤状のシートを7枚打ち抜いて、円盤状シートを4枚準備した。その後、得られた4枚の円盤状シートを、高さ(厚み)が6.0mm以上になるように重ね合わせて測定用サンプルを調製した。次に、タイプAデュロメータ(デュロメータA硬度計:テクロック社製の商品名「タイプAデュロメータGSD-719K」)を用いて、20±5℃の温度条件下、前記測定用サンプルの表面の5箇所の測定点(5点の測定箇所)に対して、JIS K6253-3(2012年発行)に準拠した硬度の測定をそれぞれ行い、全ての測定点の硬度の平均値(5点の平均値)を求めることによりJIS A硬度を求めた。なお、各測定点での硬度の測定は、加圧板の接触から3秒後に行った。得られた結果を表3及び4にそれぞれ示す。
<硬度(JIS-A硬度)の測定>
各実施例等で得られた架橋ゴム組成物の硬度は、以下のようにして測定した。すなわち、先ず、上述のようにして得られたシート状の架橋ゴム組成物から、直径29mmの円盤状のシートを7枚打ち抜いて、円盤状シートを4枚準備した。その後、得られた4枚の円盤状シートを、高さ(厚み)が6.0mm以上になるように重ね合わせて測定用サンプルを調製した。次に、タイプAデュロメータ(デュロメータA硬度計:テクロック社製の商品名「タイプAデュロメータGSD-719K」)を用いて、20±5℃の温度条件下、前記測定用サンプルの表面の5箇所の測定点(5点の測定箇所)に対して、JIS K6253-3(2012年発行)に準拠した硬度の測定をそれぞれ行い、全ての測定点の硬度の平均値(5点の平均値)を求めることによりJIS A硬度を求めた。なお、各測定点での硬度の測定は、加圧板の接触から3秒後に行った。得られた結果を表3及び4にそれぞれ示す。
<100%モジュラスの変化率の測定>
各実施例等で得られた架橋ゴム組成物をそれぞれ用い、JIS K6251(2010年発行)に準拠して、3号ダンベル状の試験片を作成して引張速度500mm/分で引張試験を行って、100%モジュラス(M100)[MPa]を測定した。なお、かかる測定は、下記熱老化試験の試験前及び試験後の双方の試験片をそれぞれ用いて行った。そして、かかる熱老化試験の試験前の試験片の100%モジュラス(試験前の100%Mod)の値と試験後の試験片の100%モジュラス(試験後の100%Mod)の値から、下記式:
[100%Mod変化率(%)]={([試験後の100%Mod]-[試験前の100%Mod])÷[試験前の100%Mod]}×100
を計算して、100%モジュラス(100%Mod)の値の変化率を求め、その絶対値を求めた。得られた結果を表3及び4にそれぞれ示す。なお、100%モジュラスの変化率の絶対値がより小さな値となるほど、耐熱老化性(耐熱性)により優れたものであると判断できる。
各実施例等で得られた架橋ゴム組成物をそれぞれ用い、JIS K6251(2010年発行)に準拠して、3号ダンベル状の試験片を作成して引張速度500mm/分で引張試験を行って、100%モジュラス(M100)[MPa]を測定した。なお、かかる測定は、下記熱老化試験の試験前及び試験後の双方の試験片をそれぞれ用いて行った。そして、かかる熱老化試験の試験前の試験片の100%モジュラス(試験前の100%Mod)の値と試験後の試験片の100%モジュラス(試験後の100%Mod)の値から、下記式:
[100%Mod変化率(%)]={([試験後の100%Mod]-[試験前の100%Mod])÷[試験前の100%Mod]}×100
を計算して、100%モジュラス(100%Mod)の値の変化率を求め、その絶対値を求めた。得られた結果を表3及び4にそれぞれ示す。なお、100%モジュラスの変化率の絶対値がより小さな値となるほど、耐熱老化性(耐熱性)により優れたものであると判断できる。
(熱老化試験)
熱老化試験(耐熱老化性を測定するための老化促進試験)としては、前記3号ダンベル状の試験片を、JIS K6257(2010年発行)に準拠して、ギヤー・オーブンに入れて、雰囲気ガス:空気、温度:120℃の条件下で72時間加熱することにより熱老化させる試験を採用した。
熱老化試験(耐熱老化性を測定するための老化促進試験)としては、前記3号ダンベル状の試験片を、JIS K6257(2010年発行)に準拠して、ギヤー・オーブンに入れて、雰囲気ガス:空気、温度:120℃の条件下で72時間加熱することにより熱老化させる試験を採用した。
<オイルブリードの有無の確認試験>
各実施例等で得られた架橋ゴム組成物(厚み2mmのシート)をそれぞれ用いて、以下のようにしてオイルブリードの発生の有無を確認した。すなわち、先ず、前記架橋ゴム組成物の厚み2mmのシートを1cm角に切断した試料を準備した。次に、該試料(1cm角)を紙片上に静置し、室温で24時間経過させた。その後、該試料を紙片上から取り除き、紙片上にオイルの跡(残ったオイル)が有るか否かを目視で確認した。そして、オイルの跡があった場合にはオイルブリード「あり」と判断し、オイルの跡が確認できなければオイルブリード「なし」と判断して、オイルブリードの発生の有無を確認した。得られた結果を表3及び4にそれぞれ示す。
各実施例等で得られた架橋ゴム組成物(厚み2mmのシート)をそれぞれ用いて、以下のようにしてオイルブリードの発生の有無を確認した。すなわち、先ず、前記架橋ゴム組成物の厚み2mmのシートを1cm角に切断した試料を準備した。次に、該試料(1cm角)を紙片上に静置し、室温で24時間経過させた。その後、該試料を紙片上から取り除き、紙片上にオイルの跡(残ったオイル)が有るか否かを目視で確認した。そして、オイルの跡があった場合にはオイルブリード「あり」と判断し、オイルの跡が確認できなければオイルブリード「なし」と判断して、オイルブリードの発生の有無を確認した。得られた結果を表3及び4にそれぞれ示す。
表3~4に示す結果からも明らかなように、実施例1~8で得られた架橋ゴム組成物はいずれもオイルブリードがなく、しかも硬度が58以下となっていた。また、実施例1~8で得られた架橋ゴム組成物はいずれも、熱老化試験前後において100%モジュラスの変化率を絶対値で確認した場合に2%以下となっていることが確認された。
これに対して、先ず、比較例1で得られた架橋ゴム組成物は硬度が60となっていた。また、比較例1で得られた架橋ゴム組成物は熱老化試験前後において100%モジュラスの変化率を絶対値で確認した場合に5%となっていた。なお、実施例1~8で得られた架橋ゴム組成物と比較例1で得られた架橋ゴム組成物は熱可塑性ポリマー組成物の利用の有無が異なることから、これらの対比により、TPC(1)~(6)のうちのいずれかの熱可塑性ポリマー組成物を利用した場合(実施例1~8)には、硬度をより低下させて、かかるゴムの系において十分に低い硬度を有するものとすることが可能となるとともに、熱老化試験前後の100%モジュラスの変化率を基準として耐熱老化性をより向上させることが可能であることが分かった。
また、比較例2で得られた架橋ゴム組成物は、パラフィンオイルの含有量を55質量部とした組成物であり、比較例1で得られた組成物と対比してパラフィンオイルの含有量を25質量部多くした組成物である。そして、比較例1と比較例2の組成の対比から、比較例2で得られた架橋ゴム組成物においては、上記パラフィンオイルの含有量に基いて、比較例1で得られた架橋ゴム組成物よりも、硬度の低下を図ることが可能となったことが分かった(実際に硬度の値が5ポイント下がっている)。しかしながら、比較例2で得られた組成物ではオイルブリードが生じており、オイルブリードなく、硬度を低下させるという点では十分なものではなかった。また、比較例2で得られた架橋ゴム組成物は、熱老化試験前後において100%モジュラスの変化率を絶対値で確認した場合に、その値が8%となっており、比較例1で得られた架橋ゴム組成物よりも、熱老化試験前後の100%モジュラスの変化率を基準とした耐熱老化性が低下していることも確認された。
比較例3~5で得られた架橋ゴム組成物は、EBM、スチレン系熱可塑性エラストマー及びオレフィン系熱可塑性エラストマーのうちのいずれかの比較用成分(熱可塑性エラストマー)を利用した組成物である。そして、比較例1と比較例3~5との対比から、前記比較用成分(熱可塑性エラストマー)を利用した場合には、比較例1で得られた架橋ゴム組成物よりも硬度を低下させることは可能となるものの、熱老化試験前後の100%モジュラスの変化率を基準とした耐熱老化性は、比較例1で得られた架橋ゴム組成物と同等となるか又は低下してしまうことが分かった。なお、このような比較例3~5で得られた架橋ゴム組成物の評価結果と、実施例1~8で得られた架橋ゴム組成物の評価結果を対比すると、前記比較用成分(熱可塑性エラストマー)を利用した場合(比較例3~5)には熱老化試験前後の100%モジュラスの変化率を基準とした耐熱老化性を改善することができないのに対して、TPC(1)~(6)のうちのいずれかの熱可塑性ポリマー組成物を利用した場合(実施例1~8)には、熱老化試験前後の100%モジュラスの変化率を基準とした耐熱老化性を向上させることが可能となることが分かった。
さらに、比較例6で得られた架橋ゴム組成物は、グラフト変性物ではなく、共重合タイプの無水マレイン酸変性熱可塑性ポリマーを利用して得られた熱可塑性エラストマー組成物(TPC(12))を比較用成分として利用した例であるが、かかるTPC(12)を利用した場合には、熱老化試験前後の100%モジュラスの変化率を基準とした耐熱老化性の改善効果は得られず、また、オイルブリードが起こってしまうことも分かった。
このような結果(表3~4に示す結果)から、実施例1~8で得られた架橋ゴム組成物によれば、硬度をより低いものとすることを可能としつつオイルブリードの発生を十分に抑制でき、しかも老化防止剤を利用せずに耐熱老化性をより向上させることが可能であることが確認された。なお、このような実施例1~8で得られた架橋ゴム組成物においては、老化防止剤を利用していないことから、いわゆる「ブルーム(時間経過により老化防止剤が組成物中から溶出する現象)」の発生も併せて防止できることが分かる。
(実施例9~14)
未架橋ゴムのEPDMの種類を三井化学株式会社製の商品名「X-3012P」に変更し、ゴム用架橋剤を含む形態のゴム組成物を得る工程において、前記ゴム用架橋剤を含まない形態のゴム組成物と、ゴム用架橋剤としてのジクミルパーオキシドとの混練を行う代わりに、前記ゴム用架橋剤を含まない形態のゴム組成物と、ゴム用架橋剤としての硫黄(油処理硫黄:鶴見化学社製の商品名「金華印油入微粉硫黄」)と、架橋促進剤であるチウラム系促進剤(テトラキス(2-エチルヘキシル)チウラムジスルフィド:大内新興化学社製の商品名「ノクセラーTOTN」)と、架橋促進剤であるジチオカルバミン酸塩系促進剤(ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛:大内新興化学社製の商品名「ノクセラーZTC」)と、架橋促進剤であるスルフェンアミド系促進剤(N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド:大内新興化学社製の商品名「ノクセラーCZ」)との混練を行い、かつ、組成が表5に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例1と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物をそれぞれ得た。
未架橋ゴムのEPDMの種類を三井化学株式会社製の商品名「X-3012P」に変更し、ゴム用架橋剤を含む形態のゴム組成物を得る工程において、前記ゴム用架橋剤を含まない形態のゴム組成物と、ゴム用架橋剤としてのジクミルパーオキシドとの混練を行う代わりに、前記ゴム用架橋剤を含まない形態のゴム組成物と、ゴム用架橋剤としての硫黄(油処理硫黄:鶴見化学社製の商品名「金華印油入微粉硫黄」)と、架橋促進剤であるチウラム系促進剤(テトラキス(2-エチルヘキシル)チウラムジスルフィド:大内新興化学社製の商品名「ノクセラーTOTN」)と、架橋促進剤であるジチオカルバミン酸塩系促進剤(ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛:大内新興化学社製の商品名「ノクセラーZTC」)と、架橋促進剤であるスルフェンアミド系促進剤(N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド:大内新興化学社製の商品名「ノクセラーCZ」)との混練を行い、かつ、組成が表5に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例1と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物をそれぞれ得た。
(比較例7~8)
熱可塑性ポリマー組成物を利用せず、かつ、組成が表6に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例9と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物をそれぞれ得た。
熱可塑性ポリマー組成物を利用せず、かつ、組成が表6に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例9と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物をそれぞれ得た。
(比較例9)
熱可塑性ポリマー組成物の代わりにスチレン系熱可塑性エラストマー(三菱ケミカル株式会社製の商品名「T320C」、JIS A硬度:15)を用い、かつ、組成が表6に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例9と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
熱可塑性ポリマー組成物の代わりにスチレン系熱可塑性エラストマー(三菱ケミカル株式会社製の商品名「T320C」、JIS A硬度:15)を用い、かつ、組成が表6に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例9と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
(比較例10)
熱可塑性ポリマー組成物の代わりにオレフィン系熱可塑性エラストマー(三井化学株式会社製の商品名「ミラストマー6020NS」、JIS A硬度:50(加圧板の接触から5秒後に硬度を測定して得られた値))を用い、かつ、組成が表6に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例9と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
熱可塑性ポリマー組成物の代わりにオレフィン系熱可塑性エラストマー(三井化学株式会社製の商品名「ミラストマー6020NS」、JIS A硬度:50(加圧板の接触から5秒後に硬度を測定して得られた値))を用い、かつ、組成が表6に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例9と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
(比較例11)
熱可塑性ポリマー組成物の代わりにEBM(三井化学株式会社製の商品名「タフマーDF7350」)を用い、かつ、組成が表6に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例9と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
熱可塑性ポリマー組成物の代わりにEBM(三井化学株式会社製の商品名「タフマーDF7350」)を用い、かつ、組成が表6に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例9と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
(比較例12)
熱可塑性ポリマー組成物として合成例12で得られた熱可塑性ポリマー組成物(TPC(12))を用い、かつ、組成が表6に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例9と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
熱可塑性ポリマー組成物として合成例12で得られた熱可塑性ポリマー組成物(TPC(12))を用い、かつ、組成が表6に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例9と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
[実施例9~14及び比較例7~12で得られた架橋ゴム組成物の特性の評価]
<JIS-A硬度、100%モジュラスの変化率及びオイルブリードの有無について>
実施例9~14及び比較例7~12で得られた架橋ゴム組成物に対して、上述の「実施例1~8及び比較例1~6で得られた架橋ゴム組成物の特性の評価」において採用した方法と同様の方法を採用して、JIS-A硬度及び100%モジュラスの変化率の測定を行うとともに、オイルブリードの有無の確認を行った。得られた結果を表5及び6にそれぞれ示す。
<JIS-A硬度、100%モジュラスの変化率及びオイルブリードの有無について>
実施例9~14及び比較例7~12で得られた架橋ゴム組成物に対して、上述の「実施例1~8及び比較例1~6で得られた架橋ゴム組成物の特性の評価」において採用した方法と同様の方法を採用して、JIS-A硬度及び100%モジュラスの変化率の測定を行うとともに、オイルブリードの有無の確認を行った。得られた結果を表5及び6にそれぞれ示す。
<破断強度の変化率、及び、破断伸びの変化率の測定>
各実施例等で得られた架橋ゴム組成物をそれぞれ用い、JIS K6251(2010年発行)に準拠して、3号ダンベル状の試験片を作成して引張速度500mm/分で引張試験を行って、破断強度(TB[単位:MPa])、及び、破断伸び(EB[単位:%])を測定した。なお、かかる測定は、上記熱老化試験の試験前及び試験後の双方の試験片をそれぞれ用いて行った。
各実施例等で得られた架橋ゴム組成物をそれぞれ用い、JIS K6251(2010年発行)に準拠して、3号ダンベル状の試験片を作成して引張速度500mm/分で引張試験を行って、破断強度(TB[単位:MPa])、及び、破断伸び(EB[単位:%])を測定した。なお、かかる測定は、上記熱老化試験の試験前及び試験後の双方の試験片をそれぞれ用いて行った。
そして、破断強度の変化率は、かかる熱老化試験の試験前の試験片の破断強度(試験前の破断強度)の値と、熱老化試験の試験後の試験片の破断強度(試験後の破断強度)の値から、下記式:
[破断強度変化率(%)]={([試験後の破断強度]-[試験前の破断強度])÷[試験前の破断強度]}×100
を計算して求めた。また、破断伸びの変化率は、かかる熱老化試験の試験前の試験片の破断伸び(試験前の破断伸び)の値と、熱老化試験の試験後の試験片の破断伸び(試験後の破断伸び)の値から、下記式:
[破断伸び変化率(%)]={([試験後の破断伸び]-[試験前の破断伸び])÷[試験前の破断伸び]}×100
を計算して求めた。これらの変化率の絶対値を表5及び6にそれぞれ示す。
[破断強度変化率(%)]={([試験後の破断強度]-[試験前の破断強度])÷[試験前の破断強度]}×100
を計算して求めた。また、破断伸びの変化率は、かかる熱老化試験の試験前の試験片の破断伸び(試験前の破断伸び)の値と、熱老化試験の試験後の試験片の破断伸び(試験後の破断伸び)の値から、下記式:
[破断伸び変化率(%)]={([試験後の破断伸び]-[試験前の破断伸び])÷[試験前の破断伸び]}×100
を計算して求めた。これらの変化率の絶対値を表5及び6にそれぞれ示す。
表5~6に示す結果からも明らかなように、実施例9~14で得られた架橋ゴム組成物はいずれもオイルブリードがなく、しかも硬度が68以下となっていた。また、実施例9~14で得られた架橋ゴム組成物はいずれも、熱老化試験前後において100%モジュラスの変化率を絶対値で確認した場合にその値が4%以下となっていた。
これに対して、先ず、比較例7で得られた架橋ゴム組成物は硬度が70となっていた。また、比較例7で得られた架橋ゴム組成物は熱老化試験前後において100%モジュラスの変化率を絶対値で確認した場合にその値が5%となっていた。なお、実施例9~14で得られた架橋ゴム組成物と比較例7で得られた架橋ゴム組成物は熱可塑性ポリマー組成物の利用の有無が異なることから、これらの対比により、TPC(1)~(6)のうちのいずれかの熱可塑性ポリマー組成物を利用した場合(実施例9~14)には、硬度をより低下させて、かかるゴムの系において硬度を十分に低いものとすることが可能となるとともに、熱老化試験前後の100%モジュラスの変化率を基準として耐熱老化性をより向上させることが可能であることが分かった。
また、比較例8で得られた架橋ゴム組成物は、パラフィンオイルの含有量を80質量部とした組成物であり、比較例7で得られた組成物と対比してパラフィンオイルの含有量を50質量部多くした組成物である。そして、比較例7と比較例8の組成の対比から、比較例8で得られた架橋ゴム組成物においては、上記パラフィンオイルの含有量に基いて、比較例7で得られた架橋ゴム組成物よりも、硬度の低下を図ることが可能となったことが分かった(実際に硬度の値が8ポイント下がっている)。しかしながら、比較例8で得られた組成物ではオイルブリードが生じており、オイルブリードなく硬度を低下させるという点では十分なものではなかった。また、比較例8で得られた架橋ゴム組成物は熱老化試験前後において100%モジュラスの変化率を絶対値で確認した場合にその値が7%となっており、比較例7で得られた架橋ゴム組成物よりも耐熱老化性が低下していることも確認された。
比較例9~11で得られた架橋ゴム組成物は、熱可塑性ポリマー組成物の代わりに、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー及びEBMのうちのいずれかの比較用成分(熱可塑性エラストマー)を利用した組成物である。そして、比較例7と比較例9~11との対比から、前記比較用成分(熱可塑性エラストマー)を利用した場合に、比較例7で得られた架橋ゴム組成物よりも硬度を低下させることは可能となるものの、比較例7で得られた架橋ゴム組成物よりも、熱老化試験前後の100%モジュラスの変化率を基準とした耐熱老化性が、より低下してしまうことが分かった。
さらに、比較例12で得られた架橋ゴム組成物は、グラフト変性物ではなく、共重合タイプの無水マレイン酸変性熱可塑性ポリマーを利用して得られた熱可塑性エラストマー組成物(TPC(12))を利用しているが、かかるTPC(12)を利用しても、熱老化試験前後の100%モジュラスの変化率を基準とした耐熱老化性の改善効果は得られず、また、オイルブリードが起こってしまうことが分かった。
このような結果(表5~6に示す結果)から、実施例9~14で得られた架橋ゴム組成物によれば、硬度を十分に低いものとすることを可能としつつオイルブリードの発生を十分に抑制でき、しかも老化防止剤を利用せずに耐熱老化性をより向上させることが可能であることが確認された。なお、このような実施例9~14で得られた架橋ゴム組成物においては、老化防止剤を利用していないことから、いわゆる「ブルーム(時間経過により老化防止剤が組成物中から溶出する現象)」の発生も併せて防止できることが分かる。
さらに、実施例9~14で得られた架橋ゴム組成物はいずれも、熱老化試験前後において破断強度の変化率を絶対値で確認した場合にその値が2%以下となっているのに対して、比較例7~12で得られた架橋ゴム組成物はいずれも、熱老化試験前後において破断強度の変化率を絶対値で確認した場合にその値が4%以上となっていた。また、実施例9~14で得られた架橋ゴム組成物はいずれも、熱老化試験前後において破断伸びの変化率絶対値で確認した場合にその値が6%以下となるのに対して、比較例7~12で得られた架橋ゴム組成物はいずれも、熱老化試験前後において破断伸びの変化率を絶対値で確認した場合にその値が7%以上となっていた。このような破断強度の変化率及び破断伸びの変化率の観点からも、実施例9~14で得られた架橋ゴム組成物においては、比較例7~12で得られた架橋ゴム組成物よりも、耐熱老化性がより高いものとなることが分かった。
(実施例15~18)
EPDMの代わりにスチレンブタジエンゴム(日本ゼオン社製の商品名「Nipol 1502」、以下、場合により「SBR」と称する。)を用い、熱可塑性ポリマー組成物として合成例1~3及び5で得られた熱可塑性ポリマー組成物(TPC(1)~(3)及び(5))のうちのいずれかを用い、カーボンブラック及びパラフィンオイルを利用せず、ゴム用架橋剤を含む形態のゴム組成物を得る工程において、前記ゴム用架橋剤を含まない形態のゴム組成物と、ゴム用架橋剤としてのジクミルパーオキシドとの混練を行う代わりに、前記ゴム用架橋剤を含まない形態のゴム組成物と、ゴム用架橋剤としての硫黄(油処理硫黄:鶴見化学社製の商品名「金華印油入微粉硫黄」)と、架橋促進剤であるスルフェンアミド系促進剤(N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド:大内新興化学社製の商品名「ノクセラーCZ」)と、架橋促進剤であるグアニジン系促進剤(1,3-ジフェニルグアニジン、大内新興化学社製の商品名「ノクセラーD」)と、老化防止剤である芳香族アミン系老化防止剤(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、大内新興化学社製の商品名「ノクラック6C」)との混練を行い、かつ、組成が表7に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は、実施例1と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物をそれぞれ得た。
EPDMの代わりにスチレンブタジエンゴム(日本ゼオン社製の商品名「Nipol 1502」、以下、場合により「SBR」と称する。)を用い、熱可塑性ポリマー組成物として合成例1~3及び5で得られた熱可塑性ポリマー組成物(TPC(1)~(3)及び(5))のうちのいずれかを用い、カーボンブラック及びパラフィンオイルを利用せず、ゴム用架橋剤を含む形態のゴム組成物を得る工程において、前記ゴム用架橋剤を含まない形態のゴム組成物と、ゴム用架橋剤としてのジクミルパーオキシドとの混練を行う代わりに、前記ゴム用架橋剤を含まない形態のゴム組成物と、ゴム用架橋剤としての硫黄(油処理硫黄:鶴見化学社製の商品名「金華印油入微粉硫黄」)と、架橋促進剤であるスルフェンアミド系促進剤(N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド:大内新興化学社製の商品名「ノクセラーCZ」)と、架橋促進剤であるグアニジン系促進剤(1,3-ジフェニルグアニジン、大内新興化学社製の商品名「ノクセラーD」)と、老化防止剤である芳香族アミン系老化防止剤(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、大内新興化学社製の商品名「ノクラック6C」)との混練を行い、かつ、組成が表7に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は、実施例1と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物をそれぞれ得た。
(実施例19)
スチレンブタジエンゴム(日本ゼオン社製の商品名「Nipol 1502」、以下、場合により「SBR」と称する。)の代わりに天然ゴム(NR:RSS3号、タイ製)を用いた以外は実施例15と同様にしてシート状の架橋ゴム組成物を得た。
スチレンブタジエンゴム(日本ゼオン社製の商品名「Nipol 1502」、以下、場合により「SBR」と称する。)の代わりに天然ゴム(NR:RSS3号、タイ製)を用いた以外は実施例15と同様にしてシート状の架橋ゴム組成物を得た。
(比較例13)
熱可塑性ポリマー組成物を利用せず、組成が表8に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例15と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
熱可塑性ポリマー組成物を利用せず、組成が表8に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例15と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
(比較例14)
熱可塑性ポリマー組成物を利用せず、前記粉末材料を添加するタイミングにおいて前記粉末材料とともにアロマオイル(ENEOS株式会社(旧社名「JXTGエネルギー株式会社」)製の商品名「T-DAEオイル」)を添加し、組成が表8に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例15と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
熱可塑性ポリマー組成物を利用せず、前記粉末材料を添加するタイミングにおいて前記粉末材料とともにアロマオイル(ENEOS株式会社(旧社名「JXTGエネルギー株式会社」)製の商品名「T-DAEオイル」)を添加し、組成が表8に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例15と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
(比較例15)
熱可塑性ポリマー組成物を利用せず、組成が表8に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例19と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
熱可塑性ポリマー組成物を利用せず、組成が表8に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例19と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
(比較例16)
熱可塑性ポリマー組成物を利用せず、前記粉末材料を添加するタイミングにおいて前記粉末材料とともにアロマオイル(ENEOS株式会社(旧社名「JXTGエネルギー株式会社」)製の商品名「T-DAEオイル」)を添加し、組成が表8に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例19と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
熱可塑性ポリマー組成物を利用せず、前記粉末材料を添加するタイミングにおいて前記粉末材料とともにアロマオイル(ENEOS株式会社(旧社名「JXTGエネルギー株式会社」)製の商品名「T-DAEオイル」)を添加し、組成が表8に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例19と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
(比較例17)
熱可塑性ポリマー組成物の代わりにスチレン系熱可塑性エラストマー(三菱ケミカル株式会社製の商品名「T320C」、JIS A硬度:15)を用い、かつ、組成が表8に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例15と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
熱可塑性ポリマー組成物の代わりにスチレン系熱可塑性エラストマー(三菱ケミカル株式会社製の商品名「T320C」、JIS A硬度:15)を用い、かつ、組成が表8に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例15と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
(比較例18)
熱可塑性ポリマー組成物の代わりにオレフィン系熱可塑性エラストマー(三井化学株式会社製の商品名「ミラストマー6020NS」、JIS A硬度:50(加圧板の接触から5秒後に硬度を測定して得られた値))を用い、かつ、組成が表8に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例15と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
熱可塑性ポリマー組成物の代わりにオレフィン系熱可塑性エラストマー(三井化学株式会社製の商品名「ミラストマー6020NS」、JIS A硬度:50(加圧板の接触から5秒後に硬度を測定して得られた値))を用い、かつ、組成が表8に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例15と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
(比較例19)
熱可塑性ポリマー組成物の代わりにEBM(三井化学株式会社製の商品名「タフマーDF7350」)を用い、かつ、組成が表8に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例19と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
熱可塑性ポリマー組成物の代わりにEBM(三井化学株式会社製の商品名「タフマーDF7350」)を用い、かつ、組成が表8に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例19と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
[実施例15~19及び比較例13~19で得られた架橋ゴム組成物の特性の評価]
<JIS-A硬度、100%モジュラスの変化率、破断強度の変化率、破断伸びの変化率の測定及びオイルブリードの有無について>
実施例15~19及び比較例13~19で得られた架橋ゴム組成物に対して、上述の「実施例9~14及び比較例7~12で得られた架橋ゴム組成物の特性の評価」において採用した方法と同様の方法を採用して、JIS-A硬度、100%モジュラスの変化率、破断強度の変化率及び破断伸びの変化率の測定を行うとともに、オイルブリードの有無の確認を行った。得られた結果を表7及び8にそれぞれ示す。
<JIS-A硬度、100%モジュラスの変化率、破断強度の変化率、破断伸びの変化率の測定及びオイルブリードの有無について>
実施例15~19及び比較例13~19で得られた架橋ゴム組成物に対して、上述の「実施例9~14及び比較例7~12で得られた架橋ゴム組成物の特性の評価」において採用した方法と同様の方法を採用して、JIS-A硬度、100%モジュラスの変化率、破断強度の変化率及び破断伸びの変化率の測定を行うとともに、オイルブリードの有無の確認を行った。得られた結果を表7及び8にそれぞれ示す。
表7~8に示す結果からも明らかなように、未架橋ゴムとしてSBRを利用した系の実施例15~18で得られた架橋ゴム組成物はいずれもオイルブリードがなく、しかも硬度が43以下となっていた。また、未架橋ゴムとしてSBRを利用した系の実施例15~18で得られた架橋ゴム組成物はいずれも、熱老化試験前後において100%モジュラスの変化率を絶対値で確認した場合にその値が9.7%以下となっていた。
これに対して、先ず、未架橋ゴムとしてSBRを利用した系の比較例13で得られた架橋ゴム組成物は硬度が46となっていた。また、比較例13で得られた架橋ゴム組成物は熱老化試験前後において100%モジュラスの変化率を絶対値で確認した場合にその値が23.4%となっていた。なお、実施例15~18で得られた架橋ゴム組成物と比較例13で得られた架橋ゴム組成物とは、熱可塑性ポリマー組成物の利用の有無が異なることから、これらの対比により、TPC(1)~(3)及び(5)のうちのいずれかの熱可塑性ポリマー組成物を利用した場合(実施例15~18)には、硬度をより低下させて、かかるゴムの系において硬度を十分に低いものとすることが可能となるとともに、熱老化試験前後の100%モジュラスの変化率を基準とした耐熱老化性をより向上させることが可能となることが分かった。
また、比較例14で得られた架橋ゴム組成物は、アロマオイルを50質量部含有している点で、比較例13で得られた組成物と組成が異なる。これらの組成の対比から、比較例14で得られた架橋ゴム組成物のようにアロマオイルを利用した場合には、硬度の低下を図ることは可能となるが(実際に硬度の値が12ポイント下がっている)、オイルブリードが生じてしまうことが分かった。このような比較例14で得られた架橋ゴム組成物の結果から、アロマオイルを利用するのみでは、オイルブリードを発生させることなく、硬度を低下させることができないことが分かった。また、比較例14で得られた架橋ゴム組成物は熱老化試験前後において100%モジュラスの変化率を絶対値で確認した場合に、その値が27.8%となっており、比較例13で得られた架橋ゴム組成物よりも耐熱老化性が低下していることも確認された。
また、比較例17~18で得られた架橋ゴム組成物は、熱可塑性ポリマー組成物の代わりに、スチレン系熱可塑性エラストマー及びオレフィン系熱可塑性エラストマーのうちのいずれかの比較用成分(熱可塑性エラストマー)を利用した組成物である。このような比較用成分(熱可塑性エラストマー)の利用により、比較例17~18で得られた架橋ゴム組成物は、比較例13で得られた架橋ゴム組成物よりも硬度は低下した。ここで、実施例15~18で得られた架橋ゴム組成物と比較例17~18で得られた架橋ゴム組成物とを対比すると、比較例17~18では、熱可塑性ポリマー組成物の代わりに比較用成分(熱可塑性エラストマー)を利用している点で組成が異なるが、かかる比較用成分を利用した場合には、熱可塑性ポリマー組成物を利用した場合と対比して熱老化試験前後の100%モジュラスの変化率を基準とした耐熱老化性を向上させる効果を十分に得ることができないことが分かった。
このような結果(表7~8に示す結果)から、未架橋ゴムとしてSBRを利用した系の実施例15~18で得られた架橋ゴム組成物によれば、硬度を十分に低いものとすることを可能としつつオイルブリードの発生を十分に抑制でき、しかも耐熱老化性をより向上させることが可能であることが確認された。なお、実施例15~18及び比較例13~14及び17~18は組成物の調整時にいずれもSBR100質量部に対して老化防止剤を1.0質量部利用しているが、このような老化防止剤を等量含有させている系での比較においても、上述のように、実施例15~18で得られた架橋ゴム組成物の耐熱老化性が向上していることが分かった。
さらに、表7~8に示す結果からも明らかなように、未架橋ゴムとしてNRを利用した系の実施例19で得られた架橋ゴム組成物はオイルブリードがなく、しかも硬度が33となっていた。また、未架橋ゴムとしてNRを利用した系の実施例19で得られた架橋ゴム組成物はいずれも、熱老化試験前後において100%モジュラスの変化率を絶対値で確認した場合にその値が10.2%となっていた。
これに対して、先ず、未架橋ゴムとしてNRを利用した系の比較例15で得られた架橋ゴム組成物は硬度が41となっていた。また、比較例15で得られた架橋ゴム組成物は熱老化試験前後において100%モジュラスの変化率を絶対値で確認した場合にその値が25.9%となっていた。なお、実施例19で得られた架橋ゴム組成物と比較例15で得られた架橋ゴム組成物とは、熱可塑性ポリマー組成物(TPC(1))の利用の有無が異なることから、これらの対比により、TPC(1)を利用した場合(実施例19)には、架橋ゴム組成物の硬度をより低下させることが可能であるとともに、耐熱老化性をより向上させることが可能であることが分かった。
また、比較例16で得られた架橋ゴム組成物は、アロマオイルを50質量部含有している点で、比較例15で得られた組成物と組成が異なる。これらの組成の対比から、比較例16で得られた架橋ゴム組成物のようにアロマオイルを利用した場合には、硬度の低下を図ることが可能となるが(実際に硬度の値が10ポイント下がっている)、オイルブリードが生じてしまうことが分かった。このような比較例16で得られた架橋ゴム組成物の結果から、アロマオイルを利用するのみでは、オイルブリードを発生させることなく、硬度を低下させることができないことが分かった。
また、未架橋ゴムとしてNRを利用した系の比較例19で得られた架橋ゴム組成物は、TPC(1)の代わりに、比較用成分としてのEBMを用いている点で実施例19で得られた架橋ゴム組成物と組成の異なる組成物であるが、比較例19で得られた架橋ゴム組成物は、硬度が38となり、かつ、熱老化試験前後において100%モジュラスの変化率を絶対値で確認した場合にその値が34%となっていた。ここで、実施例19で得られた架橋ゴム組成物と比較例19で得られた架橋ゴム組成物の対比により、TPC(1)を利用した場合(実施例19)には、比較用成分としてのEBMを利用した場合(比較例19)よりも、架橋ゴム組成物の硬度をより低下させることが可能であるとともに、耐熱老化性をより向上させることが可能であることが分かった。
このような結果(表7~8に示す結果)から、未架橋ゴムとしてNRを利用した系の実施例19で得られた架橋ゴム組成物によれば、硬度をより低いものとすることを可能としつつオイルブリードの発生を十分に抑制でき、しかも耐熱老化性をより向上させることが可能であることが確認された。なお、実施例19及び比較例15~16及び19は組成物の調整時にいずれもNR100質量部に対して老化防止剤を1.0質量部利用しているが、このように老化防止剤を等量含有させている系での比較においても、上述のように、実施例19で得られた架橋ゴム組成物の耐熱老化性が向上していることが分かった。
さらに、実施例15~19で得られた架橋ゴム組成物は、熱老化試験前後において破断強度の変化率を絶対値で確認した場合にその値が9.7%以下となっているのに対して、比較例13~19で得られた架橋ゴム組成物はいずれも、熱老化試験前後において破断強度の変化率を絶対値で確認した場合にその値が22.5%以上となっていた。また、実施例15~19で得られた架橋ゴム組成物はいずれも、熱老化試験前後において破断伸びの変化率絶対値で確認した場合にその値が8.3%以下となるのに対して、比較例13~19で得られた架橋ゴム組成物はいずれも、熱老化試験前後において破断伸びの変化率を絶対値で確認した場合にその値が28.6%以上となっていた。このような破断強度の変化率及び破断伸びの変化率の結果からも、実施例15~18で得られた架橋ゴム組成物と比較例13~14及び17~18で得られた架橋ゴム組成物とを対比した場合、及び、実施例19で得られた架橋ゴム組成物と比較例15~16及び19で得られた架橋ゴム組成物とを対比した場合のいずれにおいても、実施例で得られた架橋ゴム組成物によって、比較例で得られた架橋ゴム組成物よりも耐熱老化性がより高いものとなることが分かった。
(実施例20~21)
EPDMの代わりにスチレンブタジエンゴム(日本ゼオン社製の商品名「Nipol 1502」、以下、場合により「SBR」と称する。)を用い、熱可塑性ポリマー組成物の種類を変更して合成例7~8で得られた熱可塑性ポリマー組成物(TPC(7)~(8))のうちのいずれかを用い、カーボンブラックの代わりにシリカ(東ソー・シリカ社製の商品名「AQ」)を用い、パラフィンオイルの代わりにアロマオイル(ENEOS株式会社製の商品名「T-DAEオイル」)を用い、粉末材料の半量(1/2量)とパラフィンオイル全量を添加する代わりに粉末材料の半量(1/2量)とアロマオイル全量とシランカップリング剤(エボニック インダストリーズAG社製の商品名「Si-69」)と、を添加し、ゴム用架橋剤を含む形態のゴム組成物を得る工程において、前記ゴム用架橋剤を含まない形態のゴム組成物と、ゴム用架橋剤としてのジクミルパーオキシドとの混練を行う代わりに、前記ゴム用架橋剤を含まない形態のゴム組成物と、ゴム用架橋剤としての硫黄(油処理硫黄:鶴見化学社製の商品名「金華印油入微粉硫黄」)と、架橋促進剤であるスルフェンアミド系促進剤(N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド:大内新興化学社製の商品名「ノクセラーCZ」)と、架橋促進剤であるグアニジン系促進剤(1,3-ジフェニルグアニジン、大内新興化学社製の商品名「ノクセラーD」)と、老化防止剤である芳香族アミン系老化防止剤(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、大内新興化学社製の商品名「ノクラック6C」)との混練を行い、かつ、組成が表9に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は、実施例1と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物をそれぞれ得た。
EPDMの代わりにスチレンブタジエンゴム(日本ゼオン社製の商品名「Nipol 1502」、以下、場合により「SBR」と称する。)を用い、熱可塑性ポリマー組成物の種類を変更して合成例7~8で得られた熱可塑性ポリマー組成物(TPC(7)~(8))のうちのいずれかを用い、カーボンブラックの代わりにシリカ(東ソー・シリカ社製の商品名「AQ」)を用い、パラフィンオイルの代わりにアロマオイル(ENEOS株式会社製の商品名「T-DAEオイル」)を用い、粉末材料の半量(1/2量)とパラフィンオイル全量を添加する代わりに粉末材料の半量(1/2量)とアロマオイル全量とシランカップリング剤(エボニック インダストリーズAG社製の商品名「Si-69」)と、を添加し、ゴム用架橋剤を含む形態のゴム組成物を得る工程において、前記ゴム用架橋剤を含まない形態のゴム組成物と、ゴム用架橋剤としてのジクミルパーオキシドとの混練を行う代わりに、前記ゴム用架橋剤を含まない形態のゴム組成物と、ゴム用架橋剤としての硫黄(油処理硫黄:鶴見化学社製の商品名「金華印油入微粉硫黄」)と、架橋促進剤であるスルフェンアミド系促進剤(N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド:大内新興化学社製の商品名「ノクセラーCZ」)と、架橋促進剤であるグアニジン系促進剤(1,3-ジフェニルグアニジン、大内新興化学社製の商品名「ノクセラーD」)と、老化防止剤である芳香族アミン系老化防止剤(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、大内新興化学社製の商品名「ノクラック6C」)との混練を行い、かつ、組成が表9に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は、実施例1と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物をそれぞれ得た。
(比較例20)
熱可塑性ポリマー組成物の代わりにスチレン系熱可塑性エラストマー(旭化成株式会社製の商品名「M1943」、JIS A硬度:67)を用い、かつ、組成が表9に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例20と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
熱可塑性ポリマー組成物の代わりにスチレン系熱可塑性エラストマー(旭化成株式会社製の商品名「M1943」、JIS A硬度:67)を用い、かつ、組成が表9に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例20と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
[実施例20~21及び比較例20で得られた架橋ゴム組成物の特性の評価]
<JIS-A硬度の測定について>
実施例20~21及び比較例20で得られた架橋ゴム組成物に対して、上述の「実施例1~8及び比較例1~6で得られた架橋ゴム組成物の特性の評価」において採用した方法と同様の方法を採用して、JIS-A硬度の測定を行った。得られた結果を表9に示す。
<JIS-A硬度の測定について>
実施例20~21及び比較例20で得られた架橋ゴム組成物に対して、上述の「実施例1~8及び比較例1~6で得られた架橋ゴム組成物の特性の評価」において採用した方法と同様の方法を採用して、JIS-A硬度の測定を行った。得られた結果を表9に示す。
<粘弾性に関する指数である損失正接(tanδ)の測定>
実施例20~21及び比較例20で得られたシート状の架橋ゴム組成物(ゴムシート)をそれぞれ用いて、JIS K-6394(2007年発行)に準じて、0℃におけるtanδと、60℃におけるtanδをそれぞれ測定した。すなわち、前記ゴムシートに対して、粘弾性測定装置(UBM社製の商品名「REOGEL E-4000」)を用い、JIS K 6394に準拠して、歪:20μm(0.1%)、周波数:10Hzの条件で測定温度を-10℃から60℃まで温度を変化させて測定を行い、0℃におけるtanδ[tanδ(0℃)]と、60℃におけるtanδ[tanδ(60℃)]をそれぞれ求め、その測定値から両者のバランス(tanδ(0℃)/tanδ(60℃))を求めた。測定結果を表9に示す。なお、表9に示すtanδ(0℃)及びtanδ(60℃)の値は、比較例20で得られたシート状の架橋ゴム組成物(ゴムシート)のtanδ(0℃)及びtanδ(60℃)の値をそれぞれ100に換算した場合の相対値とした。なお、タイヤを製造した場合に、測定温度0℃の条件下におけるtanδの数値が大きい値となるほどウェットグリップ性が良好であると言え、測定温度60℃の条件下におけるtanδの数値が小さい値となるほど低燃費性(転がり抵抗)が良好であると言える。
実施例20~21及び比較例20で得られたシート状の架橋ゴム組成物(ゴムシート)をそれぞれ用いて、JIS K-6394(2007年発行)に準じて、0℃におけるtanδと、60℃におけるtanδをそれぞれ測定した。すなわち、前記ゴムシートに対して、粘弾性測定装置(UBM社製の商品名「REOGEL E-4000」)を用い、JIS K 6394に準拠して、歪:20μm(0.1%)、周波数:10Hzの条件で測定温度を-10℃から60℃まで温度を変化させて測定を行い、0℃におけるtanδ[tanδ(0℃)]と、60℃におけるtanδ[tanδ(60℃)]をそれぞれ求め、その測定値から両者のバランス(tanδ(0℃)/tanδ(60℃))を求めた。測定結果を表9に示す。なお、表9に示すtanδ(0℃)及びtanδ(60℃)の値は、比較例20で得られたシート状の架橋ゴム組成物(ゴムシート)のtanδ(0℃)及びtanδ(60℃)の値をそれぞれ100に換算した場合の相対値とした。なお、タイヤを製造した場合に、測定温度0℃の条件下におけるtanδの数値が大きい値となるほどウェットグリップ性が良好であると言え、測定温度60℃の条件下におけるtanδの数値が小さい値となるほど低燃費性(転がり抵抗)が良好であると言える。
表9に示す結果からも明らかなように、実施例20~21で得られた架橋ゴム組成物と比較例20で得られた架橋ゴム組成物とは、実施例20~21では熱可塑性ポリマー組成物を利用しているのに対して、比較例20においては熱可塑性ポリマー組成物の比較用成分を利用している点のみが異なっている。そこで、これらを対比すると、TPC(7)及び(8)のうちのいずれかの熱可塑性ポリマー組成物を利用した場合(実施例20~21)には、スチレン系熱可塑性エラストマーを利用した場合と対比しても硬度がより低下していることが確認された。そのため、実施例20~21に記載のような熱可塑性ポリマー組成物を利用したゴムの系においては、硬度を十分に低いものとすることが可能となることが分かった。
さらに、熱可塑性ポリマー組成物を利用している実施例20~21で得られた架橋ゴム組成物は、スチレン系熱可塑性エラストマーを利用した場合(比較例20)と対比して、tanδ(0℃)の値がより大きな値となるとともに、tanδ(60℃)の値がより小さな値となっており、両者のバランス(tanδ(0℃)/tanδ(60℃))がより高いものとなることも分かった。
(実施例22~23)
熱可塑性ポリマー組成物の種類を変更して合成例9~10で得られた熱可塑性ポリマー組成物(TPC(9)~(10))のうちのいずれかを用い、アロマオイルを利用せず、かつ、組成が表10に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は、実施例20と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物をそれぞれ得た。
熱可塑性ポリマー組成物の種類を変更して合成例9~10で得られた熱可塑性ポリマー組成物(TPC(9)~(10))のうちのいずれかを用い、アロマオイルを利用せず、かつ、組成が表10に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は、実施例20と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物をそれぞれ得た。
(比較例21~22)
熱可塑性ポリマー組成物を利用せず、かつ、組成が表10に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は、実施例20と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物をそれぞれ得た。
熱可塑性ポリマー組成物を利用せず、かつ、組成が表10に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は、実施例20と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物をそれぞれ得た。
[実施例22~23及び比較例21~22で得られた架橋ゴム組成物の特性の評価]
<JIS-A硬度及び損失正接(tanδ)の測定について>
実施例22~23及び比較例21~22で得られた架橋ゴム組成物に対して、上述の「実施例20~21及び比較例20で得られた架橋ゴム組成物の特性の評価」において採用した方法と同様の方法を採用して、JIS-A硬度及び損失正接(tanδ)の測定を行った。得られた結果を表10に示す。なお、表10に示すtanδ(0℃)及びtanδ(60℃)の値は、比較例21で得られたシート状の架橋ゴム組成物(ゴムシート)のtanδ(0℃)及びtanδ(60℃)の値をそれぞれ100に換算した場合の相対値とした。
<JIS-A硬度及び損失正接(tanδ)の測定について>
実施例22~23及び比較例21~22で得られた架橋ゴム組成物に対して、上述の「実施例20~21及び比較例20で得られた架橋ゴム組成物の特性の評価」において採用した方法と同様の方法を採用して、JIS-A硬度及び損失正接(tanδ)の測定を行った。得られた結果を表10に示す。なお、表10に示すtanδ(0℃)及びtanδ(60℃)の値は、比較例21で得られたシート状の架橋ゴム組成物(ゴムシート)のtanδ(0℃)及びtanδ(60℃)の値をそれぞれ100に換算した場合の相対値とした。
表10に示す結果からも明らかなように、実施例22~23で得られた架橋ゴム組成物と、比較例21~22で得られた架橋ゴム組成物の組成を比較すると、比較例21~22では、実施例22~23で利用している熱可塑性ポリマー組成物の変わりに、アロマオイルを用いている点で組成が相違する。そこで、これらを対比すると、TPC(9)及び(10)のうちのいずれかの熱可塑性ポリマー組成物を利用した場合(実施例22~23)には、熱可塑性ポリマー組成物の代わりに「アロマオイル」を利用した場合と対比した場合においても、硬度がより低い値となることが確認された。そのため、実施例22~23に記載のような熱可塑性ポリマー組成物を利用したゴムの系においては、硬度を十分に低いものとすることが可能となることが分かった。
さらに、熱可塑性ポリマー組成物を利用している実施例22~23で得られた架橋ゴム組成物は、スチレン系熱可塑性エラストマーを利用した場合(比較例21~22)と対比して、tanδ(0℃)の値がより大きな値となるとともに、tanδ(60℃)の値がより小さな値となっており、両者のバランス(tanδ(0℃)/tanδ(60℃))がより高いものとなることも分かった。
(実施例24)
EPDMの代わりにスチレンブタジエンゴム(日本ゼオン社製の商品名「Nipol 1502」、以下、場合により「SBR」と称する。)を用い、熱可塑性ポリマー組成物の種類を変更して合成例11で得られた熱可塑性ポリマー組成物(TPC(11))を用い、カーボンブラックの代わりにシリカ(東ソー・シリカ社製の商品名「AQ」)を用い、パラフィンオイルの代わりにアロマオイル(ENEOS株式会社製の商品名「T-DAEオイル」)を用い、カーボンブラックと酸化亜鉛とステアリン酸との混合粉末からなる粉末材料を準備する代わりに、シリカと酸化亜鉛とステアリン酸と老化防止剤(芳香族アミン系老化防止剤: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:大内新興化学社製の商品名「ノクラック6C」)との混合粉末からなる粉末材料を準備し、粉末材料の半量(1/2量)とパラフィンオイル全量を添加する代わりに、粉末材料の半量(1/2量)とアロマオイル全量とシランカップリング剤(エボニック インダストリーズAG社製の商品名「Si-69」)とを添加し、ゴム用架橋剤を含む形態のゴム組成物を得る工程において、前記ゴム用架橋剤を含まない形態のゴム組成物と、ゴム用架橋剤としてのジクミルパーオキシドとの混練を行う代わりに、前記ゴム用架橋剤を含まない形態のゴム組成物と、ゴム用架橋剤としての硫黄(油処理硫黄:鶴見化学社製の商品名「金華印油入微粉硫黄」)と、架橋促進剤であるスルフェンアミド系促進剤(N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド:大内新興化学社製の商品名「ノクセラーCZ」)と、架橋促進剤であるグアニジン系促進剤(1,3-ジフェニルグアニジン、大内新興化学社製の商品名「ノクセラーD」)との混練を行い、かつ、組成が表11に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は、実施例1と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
EPDMの代わりにスチレンブタジエンゴム(日本ゼオン社製の商品名「Nipol 1502」、以下、場合により「SBR」と称する。)を用い、熱可塑性ポリマー組成物の種類を変更して合成例11で得られた熱可塑性ポリマー組成物(TPC(11))を用い、カーボンブラックの代わりにシリカ(東ソー・シリカ社製の商品名「AQ」)を用い、パラフィンオイルの代わりにアロマオイル(ENEOS株式会社製の商品名「T-DAEオイル」)を用い、カーボンブラックと酸化亜鉛とステアリン酸との混合粉末からなる粉末材料を準備する代わりに、シリカと酸化亜鉛とステアリン酸と老化防止剤(芳香族アミン系老化防止剤: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:大内新興化学社製の商品名「ノクラック6C」)との混合粉末からなる粉末材料を準備し、粉末材料の半量(1/2量)とパラフィンオイル全量を添加する代わりに、粉末材料の半量(1/2量)とアロマオイル全量とシランカップリング剤(エボニック インダストリーズAG社製の商品名「Si-69」)とを添加し、ゴム用架橋剤を含む形態のゴム組成物を得る工程において、前記ゴム用架橋剤を含まない形態のゴム組成物と、ゴム用架橋剤としてのジクミルパーオキシドとの混練を行う代わりに、前記ゴム用架橋剤を含まない形態のゴム組成物と、ゴム用架橋剤としての硫黄(油処理硫黄:鶴見化学社製の商品名「金華印油入微粉硫黄」)と、架橋促進剤であるスルフェンアミド系促進剤(N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド:大内新興化学社製の商品名「ノクセラーCZ」)と、架橋促進剤であるグアニジン系促進剤(1,3-ジフェニルグアニジン、大内新興化学社製の商品名「ノクセラーD」)との混練を行い、かつ、組成が表11に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は、実施例1と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
(比較例23)
熱可塑性ポリマー組成物の代わりにスチレン系熱可塑性エラストマー(旭化成株式会社製の商品名「タフテック H1052」、JIS A硬度:67)を用い、かつ、組成が表11に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例24と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
熱可塑性ポリマー組成物の代わりにスチレン系熱可塑性エラストマー(旭化成株式会社製の商品名「タフテック H1052」、JIS A硬度:67)を用い、かつ、組成が表11に記載の組成となるように各成分の使用量を調整した以外は実施例24と同様にして、シート状の架橋ゴム組成物を得た。
[実施例24及び比較例23で得られた架橋ゴム組成物の特性の評価]
<JIS-A硬度及び損失正接(tanδ)の測定について>
実施例24及び比較例23で得られた架橋ゴム組成物に対して、上述の「実施例20~21及び比較例20で得られた架橋ゴム組成物の特性の評価」において採用した方法と同様の方法を採用して、JIS-A硬度及び損失正接(tanδ)の測定を行った。得られた結果を表11に示す。なお、表11に示すtanδ(0℃)及びtanδ(60℃)の値は、比較例23で得られたシート状の架橋ゴム組成物(ゴムシート)のtanδ(0℃)及びtanδ(60℃)の値をそれぞれ100に換算した場合の相対値とした。
<JIS-A硬度及び損失正接(tanδ)の測定について>
実施例24及び比較例23で得られた架橋ゴム組成物に対して、上述の「実施例20~21及び比較例20で得られた架橋ゴム組成物の特性の評価」において採用した方法と同様の方法を採用して、JIS-A硬度及び損失正接(tanδ)の測定を行った。得られた結果を表11に示す。なお、表11に示すtanδ(0℃)及びtanδ(60℃)の値は、比較例23で得られたシート状の架橋ゴム組成物(ゴムシート)のtanδ(0℃)及びtanδ(60℃)の値をそれぞれ100に換算した場合の相対値とした。
<100%モジュラスの変化率の測定>
実施例24及び比較例23で得られた架橋ゴム組成物をそれぞれ用い、JIS K6251(2010年発行)に準拠して、3号ダンベル状の試験片を作成して引張速度500mm/分で引張試験を行って、100%モジュラス(M100)[MPa]を測定した。得られた結果を表11に示す。
実施例24及び比較例23で得られた架橋ゴム組成物をそれぞれ用い、JIS K6251(2010年発行)に準拠して、3号ダンベル状の試験片を作成して引張速度500mm/分で引張試験を行って、100%モジュラス(M100)[MPa]を測定した。得られた結果を表11に示す。
表11に示す結果からも明らかなように、実施例24で得られた架橋ゴム組成物と比較例23で得られた架橋ゴム組成物とは、実施例24では熱可塑性ポリマー組成物を利用しているのに対して、比較例23においては熱可塑性ポリマー組成物の比較用成分を利用している点のみが異なっている。そこで、これらを対比すると、熱可塑性ポリマー組成物を利用した場合(実施例24)には、スチレン系熱可塑性エラストマーを利用した場合(比較例23)と対比して硬度がより低下していることが確認された。なお、100%モジュラスの値から、熱可塑性ポリマー組成物を利用した場合(実施例24)には、スチレン系熱可塑性エラストマーを利用した場合(比較例23)と対比して、より柔軟性が高くなることも分かった。このような結果から、実施例24に記載のような熱可塑性ポリマー組成物を利用したゴムの系においては、硬度を十分に低いものとすることが可能となることが分かった。
さらに、熱可塑性ポリマー組成物を利用している実施例24で得られた架橋ゴム組成物は、スチレン系熱可塑性エラストマーを利用した場合(比較例23)と対比して、tanδ(0℃)の値がより大きな値となるとともに、tanδ(60℃)の値がより小さな値となっており、両者のバランス(tanδ(0℃)/tanδ(60℃))がより高いものとなることも分かった。
以上説明したように、本発明によれば、架橋後(加硫後)において、十分に低い硬度を有するものとしつつオイルブリードの発生を十分に防止でき、しかも優れた耐熱老化性を発揮させることが可能なゴム組成物、及び、その架橋反応物である架橋ゴム組成物を提供することが可能となる。このような本発明のゴム組成物は、架橋後に上述のような優れた特性を発揮できることから、特に日用品、自動車部品(例えばエンジンルーム内のホース、ベルト、ブッシュ、マウント等のゴム部品)、電化製品、工業部品、建材用のゴム部品、防音ゴム、自動車内装材(インパネ等)用のゴム、タイヤ用ゴムの材料等として有用である。
Claims (8)
- 水素結合性架橋部位を有さない未架橋ゴムと、
カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)を有しかつガラス転移点が25℃以下であるポリマー(A)、並びに、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位が含有されておりかつガラス転移点が25℃以下であるポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種のポリマー成分と、
を含有してなり、
前記ポリマー成分の含有量が前記未架橋ゴム100質量部に対して0.01~200質量部であり、かつ、
前記ポリマー(A)及び前記ポリマー(B)がいずれも、マレイン化率が0.1~10質量%である無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーと架橋用化合物との反応物である、ゴム組成物。 - 前記架橋用化合物が、水酸基、アミノ基、イミノ基及びチオール基のうちの少なくとも1種を有する化合物である、請求項1に記載のゴム組成物。
- 前記無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーが、無水マレイン酸でグラフト変性されたポリオレフィン系ポリマー及び/又は無水マレイン酸でグラフト変性されたジエン系ポリマーである、請求項1又は2に記載のゴム組成物。
- 前記無水マレイン酸グラフト変性熱可塑性ポリマーが、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン-ブテン共重合体、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-オクテン共重合体、及び、エチレン-プロピレン-ジエン共重合体からなる群から選択される少なくとも1種の熱可塑性ポリマーの無水マレイン酸グラフト変性物である、請求項1~3のうちのいずれか一項に記載のゴム組成物。
- クレイを更に含有する、請求項1~4のうちのいずれか一項に記載のゴム組成物。
- 前記未架橋ゴムが、水素結合性架橋部位を有さないジエン系ゴム及びその水素添加物からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1~5のうちのいずれか一項に記載のゴム組成物。
- 前記未架橋ゴムが、天然ゴム、スチレン-ブタジエンゴム、及び、エチレン-プロピレン-ジエンゴムからなる群から選択される少なくとも1種のジエン系ゴムである、請求項1~6のうちのいずれか一項に記載のゴム組成物。
- 請求項1~7のうちのいずれか一項に記載のゴム組成物の架橋反応物であり、かつ、JIS K6253-3:2012に準拠した20±5℃の温度条件下において測定されるタイプAデュロメータ硬度が0~70である、架橋ゴム組成物。
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