(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
常温で固体の有機過酸化物40〜60重量％、EPDM 10〜50重量％および窒素BET法での比表面積が50〜130m2／gであり、かつ平均二次粒子径が10〜20μmのシリカ10〜50重量％を含有してなる有機過酸化物マスターバッチ。
【請求項２】
EPDMの架橋剤として用いられる請求項１記載の有機過酸化物マスターバッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機過酸化物マスターバッチに関する。更に詳しくは、ゴムへの有機過酸化物の配合を容易とする有機過酸化物マスターバッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
EPDMの加硫剤である有機過酸化物の促入れ工程としては、まず純品の有機過酸化物をロールなどで促入れする工程が挙げられるが、有機過酸化物が熱で溶解し、ロールの下に垂れ、促入れに時間がかかるといった問題がある。
【０００３】
これに対して、シリカ系の充填剤に有機過酸化物を含浸させることにより、かかる不具合を解消せしめる方法があるものの、この方法ではシリカの粉塵が舞うことがあり、作業環境上の問題がある。
【０００４】
一方、有機過酸化物マスターバッチについても製品化されてはいるものの、例えばゼオン化成製品レビタルマスターDCP30EPBにあっては、ジクミルパーオキサイド成分がEPDMとの合計量中30％というように、有機過酸化物マスターバッチ中の有機過酸化物濃度が低いものであった。
【０００５】
ここで、下記特許文献１には、特定のEPDMおよび比表面積150m2／g以上のシリカを用いることで有機過酸化物を高濃度とすることを可能とした架橋剤マスターバッチが提案されている。しかるに、シリカの粒径が細かいため、マスターバッチ作製時に粉塵が舞い、またロールに粘着するというように作製時における不具合がみられた。
【特許文献１】特開２００１−０１９７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、EPDMへの有機過酸化物促入れ工程において、粉塵が舞う等の不具合がなく、かつ促入れ時間が短縮され、さらにはマスターバッチ自体の加工性にも優れた有機過酸化物マスターバッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる本発明の目的は、常温で固体の有機過酸化物40〜60重量％、EPDM 10〜50重量％および窒素BET法での比表面積が50〜130m2／gで、かつ平均二次粒子径が10〜20μmのシリカ10〜50重量％を含有してなる有機過酸化物マスターバッチによって達成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかる有機過酸化物マスターバッチは、シリカとして比表面積(窒素BET法による)が50〜130m2／g、かつ平均二次粒子径が10〜20μmのものを用いることにより、EPDMへの有機過酸化物促入れ工程において、粉塵が舞う等の不具合がなく、かつ促入れ時間が短縮され、さらにはマスターバッチ自体の加工性にも優れるいった効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
常温で固体の有機過酸化物としては、例えばジクミルパーオキサイド、1,3-ビス(第３ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、1,4-ビス(第３ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼンなどのジアルキルパーオキサイド類の他、ベンゾイルパーオキサイドに代表されるジアシルパーオキサイドなどの少くとも一種が用いられ、好ましくはジクミルパーオキサイド、1,3-ビス(第３ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、1,4-ビス(第３ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン等が、マスターバッチ全量に対して40〜60重量％の割合で用いられる。有機過酸化物量がこれ以上であると、マスターバッチ作製時における混練加工性が悪化し、混練が困難となる。
【００１０】
EPDMとしては、任意のジエン成分を共重合させ、ベール性状のものの少なくとも一種が、マスターバッチ全量に対して10〜50重量％、好ましくは15〜35重量％の割合で用いられる。EPDMがこれ以上の割合で用いられると、ニーダ内を汚染し、混練に支障が生ずるようになり、一方これより少ない割合で用いられると、マスターバッチ成分が砂状となり、混練ができなくなる。
【００１１】
シリカとしては、比表面積(窒素BET法による)が50〜130m2／g、好ましくは60〜120m2/gで、かつ平均二次粒子径(コールター法で測定)が10〜20μm、好ましくは10〜15μmのものが、マスターバッチ全量に対して10〜50重量％、好ましくは25〜35重量％の割合で用いられる。シリカがこれ以上の割合で用いられると、マスターバッチが硬くなりすぎて、EPDMへの分散性が悪化するようになり、一方これ以下の割合で用いられると、ニーダ内の汚染が起こり、混練に支障が生じるようになる。また、これ以上の比表面積のものあるいは粒径の小さいものを用いると、マスターバッチ作製時に粉塵が舞い、またロールに粘着するようになる。
【００１２】
以上の各成分は、ニーダ、オープンロール、バンバリーミキサ、押出混練機など任意の混練機を用いて混合され、EPDM、EPM、ポリブタジエン、ポリブチレン、スチレン-ブタジエン共重合体、天然ゴムなどの架橋剤として、有機過酸化物マスターバッチとして用いられる。
【実施例】
【００１３】
次に、実施例について本発明を説明する。
【００１４】
実施例１〜４、比較例１〜２
下記表１記載の配合組成物(単位：重量％)を、ニーダを用いて混練してマスターバッチを作製し、このときの加工性についてニーダ汚染あるいはロール粘着のみられたものをそれぞれ×1、×2、みられなかったものを○と評価した。
表１
配合組成物                  実１ 実２ 実３ 実４ 比１ 比２
EPDM(三井化学製品製品EPT4045)               ３０  ２５  １５  １５  １５  ４０
シリカ(日本シリカ製品ニップシールER；       ３０  ２５  ３０  ２５  ２０
BET比表面積70〜110m2／g、平均二次粒子径11μm)
シリカ(シオノギ製薬製品カープレックス1120；                               ２０
BET比表面積150m2／g、平均二次粒子径6〜10μm)
ジクミルパーオキサイド                      ４０  ５０  ５５  ６０  ６５  ４０
マスターバッチ加工性                         ○    ○    ○    ○    ×1   ×2
【００１５】
実施例５
実施例１で得られたマスターバッチ20gを
EPDM(Bayer製品Buna AP241)              394重量部
シリカ(日本シリカ製品Nipsil LP)        154  〃
N550カーボンブラック(Degussa製品)       80  〃
老化防止剤(大内新興化学製品RD)           8  〃
老化防止剤(大内新興化学製品Sunnoc)       4  〃
よりなるEPDMコンパウンド(全量640g)に添加し、ロールで混練したところ、マスターバッチの促入れにかかった混練時間は1分間であった。次いで、180℃、15分間のプレス加硫および150℃、20時間のオーブン加硫を行ってテストピースを作製し、引張試験(JIS K-6253準拠)を行った。
【００１６】
実施例６
実施例５において、実施例１で得られたマスターバッチの代わりに実施例２で得られたマスターバッチ16gが用いられ、またEPDMコンパウンドとしてEPDM量を396g、シリカ量を156gにそれぞれ変更したもの(全量644g)が用いられた。マスターバッチの促入れにかかった混練時間は1分間であった。
【００１７】
実施例７
実施例５において、実施例１で得られたマスターバッチの代わりに実施例３で得られたマスターバッチ14.6gが用いられ、またEPDMコンパウンドとしてEPDM量を398g、シリカ量を156gにそれぞれ変更したもの(全量646g)が用いられた。マスターバッチの促入れにかかった混練時間は1分間であった。
【００１８】
実施例８
実施例５において、実施例１で得られたマスターバッチの代わりに実施例４で得られたマスターバッチ13.3gが用いられ、またEPDMコンパウンドとしてEPDM量を398g、シリカ量を157gにそれぞれ変更したもの(全量647g)が用いられた。マスターバッチの促入れにかかった混練時間は1分間であった。
【００１９】
比較例３
実施例５において、実施例１で得られたマスターバッチの代わりにジクミルパーオキサイド純品8gが用いられ、またEPDMコンパウンドとしてEPDM量を400gに、シリカ量を160gにそれぞれ変更したもの(全量652g)が用いられた。マスターバッチの促入れにかかった混練時間は6分間であった。
【００２０】
以上の実施例４〜８および比較例３で得られた引張試験の結果は、次の表２に示される。
表２                                
引張試験       実施例5 実施例6 実施例7 実施例8 比較例3
硬さ    (Duro A)       72       73       72       72         72
引張強さ   (MPa)     13.2     13.3     13.5     12.7       12.4
伸び        (％)      200      200      200      190        180
【００２１】
この結果から、実施例５〜８では、比較例３と比べてマスターバッチの促入れ時間が1/6に短縮されており、かつその物性は比較例３と同等以上といった優れた効果を奏していることが分る。