JP2002322308A - ゴム材料 - Google Patents
ゴム材料Info
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- JP2002322308A JP2002322308A JP2001128302A JP2001128302A JP2002322308A JP 2002322308 A JP2002322308 A JP 2002322308A JP 2001128302 A JP2001128302 A JP 2001128302A JP 2001128302 A JP2001128302 A JP 2001128302A JP 2002322308 A JP2002322308 A JP 2002322308A
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- rubber material
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids
Abstract
(57)【要約】
【課題】 強度を大幅に低下させることなく、軽量化し
たゴム材料を提供する。 【解決手段】 未架橋ゴムに超臨界流体若しくは亜臨界
流体を接触せしめて、浸透又は溶解させ、該未架橋ゴム
の架橋前もしくは架橋中に、当該超臨界流体もしくは亜
臨界流体となっていた流体がエンタルピー−圧力線図中
の気液混合領域及び亜臨界領域を除く液体領域を通過し
ない条件にて、超臨界流体若しくは亜臨界流体を超臨界
若しくは亜臨界状態から逸脱させて形成される、比強度
を低下させることなく、比重を低下させたゴム材料。
たゴム材料を提供する。 【解決手段】 未架橋ゴムに超臨界流体若しくは亜臨界
流体を接触せしめて、浸透又は溶解させ、該未架橋ゴム
の架橋前もしくは架橋中に、当該超臨界流体もしくは亜
臨界流体となっていた流体がエンタルピー−圧力線図中
の気液混合領域及び亜臨界領域を除く液体領域を通過し
ない条件にて、超臨界流体若しくは亜臨界流体を超臨界
若しくは亜臨界状態から逸脱させて形成される、比強度
を低下させることなく、比重を低下させたゴム材料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は発泡ゴムに関し、更
に詳しくは強度の低下を抑えながらゴムの軽量化を可能
にしたゴム材料に関する。
に詳しくは強度の低下を抑えながらゴムの軽量化を可能
にしたゴム材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】加工すべきプラスチック材料に加圧下
で、均一濃度のガスを予備飽和し、そして断熱膨張させ
ることによってプラスチック材料を発泡させることは知
られている（例えば米国特許第3796779号参照）。また
日本特許第2625576号明細書にはポリマープラスチック
材料に超臨界流体を連続的に導入し、発泡させて発泡率
が1〜100％の発泡材料を得ることが開示されている。更
に、超臨界流体を含浸させた後、加硫、発泡せしめたゴ
ム発泡体や熱可塑性エラストマーを得ることも知られて
いる。
で、均一濃度のガスを予備飽和し、そして断熱膨張させ
ることによってプラスチック材料を発泡させることは知
られている（例えば米国特許第3796779号参照）。また
日本特許第2625576号明細書にはポリマープラスチック
材料に超臨界流体を連続的に導入し、発泡させて発泡率
が1〜100％の発泡材料を得ることが開示されている。更
に、超臨界流体を含浸させた後、加硫、発泡せしめたゴ
ム発泡体や熱可塑性エラストマーを得ることも知られて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来技術の発泡体は発泡により軽量化はするが、得ら
れる発泡体又は発泡成形品はその強度が低下するという
問題があった。
た従来技術の発泡体は発泡により軽量化はするが、得ら
れる発泡体又は発泡成形品はその強度が低下するという
問題があった。
【０００４】従って、本発明の目的は、ゴム本来の強度
を大幅に低下させることなく、発泡により軽量化させた
架橋物を提供することにある。
を大幅に低下させることなく、発泡により軽量化させた
架橋物を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、未架橋
ゴムに超臨界流体若しくは亜臨界流体を接触せしめて、
浸透又は溶解させ、該未架橋ゴムの架橋前もしくは架橋
中に、当該超臨界流体もしくは亜臨界流体となっていた
流体がエンタルピー−圧力線図中の気液混合領域及び亜
臨界領域を除く液体領域を通過しない条件にて、超臨界
流体若しくは亜臨界流体を超臨界若しくは亜臨界状態か
ら逸脱させて形成される、比強度を低下させることな
く、比重を低下させたゴム材料が提供される。
ゴムに超臨界流体若しくは亜臨界流体を接触せしめて、
浸透又は溶解させ、該未架橋ゴムの架橋前もしくは架橋
中に、当該超臨界流体もしくは亜臨界流体となっていた
流体がエンタルピー−圧力線図中の気液混合領域及び亜
臨界領域を除く液体領域を通過しない条件にて、超臨界
流体若しくは亜臨界流体を超臨界若しくは亜臨界状態か
ら逸脱させて形成される、比強度を低下させることな
く、比重を低下させたゴム材料が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明によれば、二酸化炭素、窒
素、一酸化炭素、アルゴンなどの超臨界流体もしくは二
酸化炭素、窒素、一酸化炭素、アルゴンなどの亜臨界流
体をゴム組成物中に含浸若しくは溶解させた後、当該超
臨界流体もしくは亜臨界流体となっていた流体がエンタ
ルピー−圧力線図中の気液混合領域及び亜臨界領域を除
く液体領域を通過しない条件にて、超臨界流体若しくは
亜臨界流体を超臨界若しくは亜臨界状態から逸脱させ発
泡させることにより、強度の低下を起こすことなく、ゴ
ム比重を低下させることができるゴム材料を得ることが
できる。
素、一酸化炭素、アルゴンなどの超臨界流体もしくは二
酸化炭素、窒素、一酸化炭素、アルゴンなどの亜臨界流
体をゴム組成物中に含浸若しくは溶解させた後、当該超
臨界流体もしくは亜臨界流体となっていた流体がエンタ
ルピー−圧力線図中の気液混合領域及び亜臨界領域を除
く液体領域を通過しない条件にて、超臨界流体若しくは
亜臨界流体を超臨界若しくは亜臨界状態から逸脱させ発
泡させることにより、強度の低下を起こすことなく、ゴ
ム比重を低下させることができるゴム材料を得ることが
できる。
【０００７】本明細書において、「超臨界流体」とは、
それぞれの物質に固有な臨界温度以上でかつ臨界圧力以
上にある流体を意味し、そして「亜臨界流体」とはそれ
ぞれの物質に固有な臨界点よりも温度若しくは圧力がわ
ずかに低い高密度領域をいう。本発明では、「亜臨界流
体」を圧力が臨界圧力(Pc[MPa])の７０%以上でPc未満で
あり、そして又は(To-273)が(Tc-273）の７０%以上でTo
がTc[K]未満である場合と定義する。ここでTcは臨界温
度[K]を、Toは処理温度[K]をいう。
それぞれの物質に固有な臨界温度以上でかつ臨界圧力以
上にある流体を意味し、そして「亜臨界流体」とはそれ
ぞれの物質に固有な臨界点よりも温度若しくは圧力がわ
ずかに低い高密度領域をいう。本発明では、「亜臨界流
体」を圧力が臨界圧力(Pc[MPa])の７０%以上でPc未満で
あり、そして又は(To-273)が(Tc-273）の７０%以上でTo
がTc[K]未満である場合と定義する。ここでTcは臨界温
度[K]を、Toは処理温度[K]をいう。
【０００８】本発明では、前述の如く、超臨界流体又は
亜臨界流体をそれらの超臨界状態又は亜臨界状態から逸
脱させてゴム中て発泡させるに際し、図１〜４の二酸化
炭素（CO2）の圧力とエンタルピー(P-H)線図に模式的に
示したように、手法Ａのように超臨界状態から減圧する
工程で気液混合状態を通過する態様と、手法Ｂ，手法Ｃ
及び手法Ｄのように気体状態のみを通過する場合との二
通りが考えられるが、本発明では手法Ｂ，手法Ｃ及び手
法Ｄに模式的に示したように、気体状態のみを通過させ
ることにより、例えば図２に模式的に示したように、平
均セル径が数μmの細かな気泡を含む架橋発泡ゴムを得
ることができる。これに対し、図１に模式的に示したよ
うに、手法Ａのように減圧する工程で気液混合領域を通
過した場合には、平均セル径数十μmの架橋発泡ゴムし
か得られず、所望の強度を得ることができない。平均セ
ル径が５０μmを越えると、発泡セルが欠陥として作用
し、ゴム物性が低下する。
亜臨界流体をそれらの超臨界状態又は亜臨界状態から逸
脱させてゴム中て発泡させるに際し、図１〜４の二酸化
炭素（CO2）の圧力とエンタルピー(P-H)線図に模式的に
示したように、手法Ａのように超臨界状態から減圧する
工程で気液混合状態を通過する態様と、手法Ｂ，手法Ｃ
及び手法Ｄのように気体状態のみを通過する場合との二
通りが考えられるが、本発明では手法Ｂ，手法Ｃ及び手
法Ｄに模式的に示したように、気体状態のみを通過させ
ることにより、例えば図２に模式的に示したように、平
均セル径が数μmの細かな気泡を含む架橋発泡ゴムを得
ることができる。これに対し、図１に模式的に示したよ
うに、手法Ａのように減圧する工程で気液混合領域を通
過した場合には、平均セル径数十μmの架橋発泡ゴムし
か得られず、所望の強度を得ることができない。平均セ
ル径が５０μmを越えると、発泡セルが欠陥として作用
し、ゴム物性が低下する。
【０００９】超臨界又は亜臨界流体をこれらの超臨界状
態又は亜臨界状態から逸脱させる技法は当業者であれ
ば、よく知るところであり、本発明を特定の技法に限定
するものではないが、例えば圧力容器にニードルバルブ
・ボールバルブ等のバルブを設置し、これを開放するこ
とによって行なうことができる。
態又は亜臨界状態から逸脱させる技法は当業者であれ
ば、よく知るところであり、本発明を特定の技法に限定
するものではないが、例えば圧力容器にニードルバルブ
・ボールバルブ等のバルブを設置し、これを開放するこ
とによって行なうことができる。
【００１０】また前記手法Ｂ，手法Ｃ及び手法Ｄのう
ち、手法Ｂの方法によって減圧させることも、特に特定
の方法に限定するものではないが、例えば手法Ｂでは、
含浸温度を１２０℃、含浸圧力を３０ＭＰａに設定し、
この条件下で減圧速度1.0MPa/sec以上の減圧速度で減圧
することによって行なうことができる。また、例えば手
法Ｃでは、含浸温度を５０℃、含浸圧力を３０ＭＰａに
設定し、含浸終了後、温度を１２０℃、圧力を３０ＭＰ
ａに再設定し、この条件下で減圧速度1.0MPa/sec以上の
減圧速度で減圧することによっても行なうことができ
る。更に、例えば手法Ｄでは、含浸温度を２０℃、含浸
圧力を６．５ＭＰａに設定し、含浸終了後、圧力を３０
ＭＰａに設定する。この後、温度を１２０℃、圧力を３
０ＭＰａに再設定し、この条件下で減圧速度1.0MPa/sec
以上の減圧速度で減圧することによっても行なうことが
できる。かかる方法により、本発明の所望の発泡ゴムを
得ることができるものである。
ち、手法Ｂの方法によって減圧させることも、特に特定
の方法に限定するものではないが、例えば手法Ｂでは、
含浸温度を１２０℃、含浸圧力を３０ＭＰａに設定し、
この条件下で減圧速度1.0MPa/sec以上の減圧速度で減圧
することによって行なうことができる。また、例えば手
法Ｃでは、含浸温度を５０℃、含浸圧力を３０ＭＰａに
設定し、含浸終了後、温度を１２０℃、圧力を３０ＭＰ
ａに再設定し、この条件下で減圧速度1.0MPa/sec以上の
減圧速度で減圧することによっても行なうことができ
る。更に、例えば手法Ｄでは、含浸温度を２０℃、含浸
圧力を６．５ＭＰａに設定し、含浸終了後、圧力を３０
ＭＰａに設定する。この後、温度を１２０℃、圧力を３
０ＭＰａに再設定し、この条件下で減圧速度1.0MPa/sec
以上の減圧速度で減圧することによっても行なうことが
できる。かかる方法により、本発明の所望の発泡ゴムを
得ることができるものである。
【００１１】本発明に従って手法Ｂ、手法Ｃ及び手法Ｄ
により製作した架橋発泡ゴムは、通常発泡率（即ち(１
−（手法Ｂにより製作した架橋発泡ゴムの比重）／（通
常のプレス架橋ゴムの比重））×１００が１．０％を超
え、400%以下、好ましくは5〜300%である。
により製作した架橋発泡ゴムは、通常発泡率（即ち(１
−（手法Ｂにより製作した架橋発泡ゴムの比重）／（通
常のプレス架橋ゴムの比重））×１００が１．０％を超
え、400%以下、好ましくは5〜300%である。
【００１２】本発明において使用される架橋可能なゴム
としては、例えば従来からタイヤ用その他のゴム用途に
一般的に配合されている任意の架橋可能なゴム、具体的
には天然ゴム（NR）、ブタジエンゴム（BR）、イソプレ
ンゴム（IR）、クロロプレンゴム（CR）、ブチルゴム
（II R）、各種スチレンーブタジエンゴム（SBR）、ス
チレン・イソプレンゴム(SIR)、スチレン・イソプレン
・ブチジエンゴム(SIBR)、アクリロニトリルブチジエン
ゴム(NBR)、水素化ニトリルゴム(HNBR)、ノルボルネン
ゴム(NOR)、プロム化イソブチレンパラメチルスチレン
(BIMS)などジエン系ゴムまたはこれらの混合物や更には
エチレンプロピレン共重合体ゴム（EPR，EPDM）、フッ
素ゴム(FKM)、エピクロロヒドリンゴム(CO，ECO，GCO，
GECO)、シリコンゴム(VMQ，PVMQ，FVMQ)、ウレタンゴム
(U)、アクリルゴム(ACM)などをあげることができる。
としては、例えば従来からタイヤ用その他のゴム用途に
一般的に配合されている任意の架橋可能なゴム、具体的
には天然ゴム（NR）、ブタジエンゴム（BR）、イソプレ
ンゴム（IR）、クロロプレンゴム（CR）、ブチルゴム
（II R）、各種スチレンーブタジエンゴム（SBR）、ス
チレン・イソプレンゴム(SIR)、スチレン・イソプレン
・ブチジエンゴム(SIBR)、アクリロニトリルブチジエン
ゴム(NBR)、水素化ニトリルゴム(HNBR)、ノルボルネン
ゴム(NOR)、プロム化イソブチレンパラメチルスチレン
(BIMS)などジエン系ゴムまたはこれらの混合物や更には
エチレンプロピレン共重合体ゴム（EPR，EPDM）、フッ
素ゴム(FKM)、エピクロロヒドリンゴム(CO，ECO，GCO，
GECO)、シリコンゴム(VMQ，PVMQ，FVMQ)、ウレタンゴム
(U)、アクリルゴム(ACM)などをあげることができる。
【００１３】本発明の架橋剤として従来から一般的に使
用されている硫黄及び／又は他の硫黄供与体を用いるこ
とができ、そのような硫黄としては通常ゴムの加硫用に
使用されている任意の硫黄とすることができ、その形態
としては、昇華硫黄、沈降硫黄、硫黄華、コロイド硫黄
などがあげられる。更に、ジクミルベルオキシド等の過
酸化物、酸化亜鉛等の塩基性金属酸化物、各種ジアミン
誘導体、p-ベンゾキノンジオキシム等のオキシム架橋
剤、ポリメチロールフェノール樹脂のオリゴマー等を用
いた樹脂架橋剤等を用いることができる。これらの架橋
剤は、非架橋物の種類や用途により適宜選択される物で
あり、特に限定される物ではない。
用されている硫黄及び／又は他の硫黄供与体を用いるこ
とができ、そのような硫黄としては通常ゴムの加硫用に
使用されている任意の硫黄とすることができ、その形態
としては、昇華硫黄、沈降硫黄、硫黄華、コロイド硫黄
などがあげられる。更に、ジクミルベルオキシド等の過
酸化物、酸化亜鉛等の塩基性金属酸化物、各種ジアミン
誘導体、p-ベンゾキノンジオキシム等のオキシム架橋
剤、ポリメチロールフェノール樹脂のオリゴマー等を用
いた樹脂架橋剤等を用いることができる。これらの架橋
剤は、非架橋物の種類や用途により適宜選択される物で
あり、特に限定される物ではない。
【００１４】本発明に係る発泡ゴム材料には、前記した
必須成分に加えて、ゴム配合成分として一般に使用され
ている充填剤、酸化亜鉛、酸化マグネシウムなどの活性
化剤、さらにはワックス、酸化防止剤、オゾン亀裂防止
剤、素練り促達剤、粘着樹脂、プロセスオイル、架橋遅
延剤などを添加することができ、その配合量も本発明の
目的を損なわない限り一般的な範囲である。
必須成分に加えて、ゴム配合成分として一般に使用され
ている充填剤、酸化亜鉛、酸化マグネシウムなどの活性
化剤、さらにはワックス、酸化防止剤、オゾン亀裂防止
剤、素練り促達剤、粘着樹脂、プロセスオイル、架橋遅
延剤などを添加することができ、その配合量も本発明の
目的を損なわない限り一般的な範囲である。
【００１５】
【実施例】以下、実施例によって本発明を更に説明する
が、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでな
いことは言うまでもない。
が、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでな
いことは言うまでもない。
【００１６】実施例l〜４及び比較例１〜4 サンプルの調製 以下に示す配合（重量部）の硫黄等の架橋剤及び架橋促
進剤を除くマスターバッチ各成分を密閉型ミキサーで３
〜５分混棟し、温度で約１２０℃に達したときに内容物
を放出した。
進剤を除くマスターバッチ各成分を密閉型ミキサーで３
〜５分混棟し、温度で約１２０℃に達したときに内容物
を放出した。
【００１７】 マスターバッチ IIR(エクソン化学製BROMOBUTY 2244) 100.0 カーボンブラック（東海カーボン製シースト 3） 50.0 工業用ステアリン酸 1.0 酸化亜鉛（３号亜鉛華） 3.0 硫黄 1.75 架橋促進剤*1 2.0 合計 157.75 *1:三新化学工業（株）製 商品名:サンセラーTS-G(化合物名:テトラメチルチ ュウラムモノスルフィド)
【００１８】得られたマスターバッチに硫黄及び架橋促
進剤（重量部）をオープンロールで混練してゴム組成物
を得た。次に、得られたゴム組成物を以下の方法で架橋
して目的とする試験片を調製し、架橋物性を評価した。
結果は表Ｉに示す。
進剤（重量部）をオープンロールで混練してゴム組成物
を得た。次に、得られたゴム組成物を以下の方法で架橋
して目的とする試験片を調製し、架橋物性を評価した。
結果は表Ｉに示す。
【００１９】通常架橋：ゴム組成物を１５×１５×０．
２ｃｍの金型中で１７０℃で５分間プレス架橋する。 化学発泡：上で得られたマスターバッチに硫黄、架橋促
進剤及び発泡剤(永和化成製 商品名ネオセルボンN#100
Sを０．８phr)をオープンロールで混練して得たゴム組
成物を１５×１５×０．２ｃｍの金型中で１７０℃で５
分間プレス架橋する。
２ｃｍの金型中で１７０℃で５分間プレス架橋する。 化学発泡：上で得られたマスターバッチに硫黄、架橋促
進剤及び発泡剤(永和化成製 商品名ネオセルボンN#100
Sを０．８phr)をオープンロールで混練して得たゴム組
成物を１５×１５×０．２ｃｍの金型中で１７０℃で５
分間プレス架橋する。
【００２０】超臨界処理（手法Ａ）：ゴム組成物を１５
cmφ×２０cmの圧力容器に封入し、容器を５０℃に加熱
する。この際、この圧力容器に１０ＭＰａの超臨界二酸
化炭素を導入する。この状態を２時間保持する。この
後、所定の減圧速度を得るバルブを使用して減圧を行
う。更に、得られたゴム材料を１７０℃のオーブン中で
５分間架橋する。 超臨界処理（手法Ｂ）： ゴム組成物を１５cmφ×２０c
mの圧力容器に封入し、容器を１２０℃に加熱する。こ
の際、この圧力容器に３０ＭＰａの超臨界二酸化炭素を
導入する。この状態を２時間保持する。この後、所定の
減圧速度を得るバルブを使用して減圧を行う。更に、得
られたゴム材料を１７０℃のオーブン中で５分間架橋若
しくは、再度１ＭＰａから３０ＭＰａの二酸化炭素を導
入し、１７０℃に昇温し、５分間架橋する。 超臨界処理（手法Ｃ）：ゴム組成物を１５cmφ×２０cm
の圧力容器に封入し、容器を５０℃に加熱する。この
際、この圧力容器に３０ＭＰａの超臨界二酸化炭素を導
入する。この状態を２時間保持する。この後、容器を１
２０℃、導入する超臨界二酸化炭素の圧力を３０ＭＰａ
に設定する。この後、所定の減圧速度を得るバルブを使
用して減圧を行う。最後に、得られたゴムを１７０℃の
オーブン中で５分間架橋若しくは、再度１ＭＰａから３
０ＭＰａの二酸化炭素を導入し、１７０℃に昇温し、５
分間架橋する。 超臨界処理（手法Ｄ）：ゴム組成物を１５cmφ×２０cm
の圧力容器に封入し、容器を２０℃に加熱する。この
際、この圧力容器に６．５ＭＰａの超臨界二酸化炭素を
導入する。この状態を２時間保持する。この後、容器を
２０℃、導入した超臨界二酸化炭素の圧力を３０ＭＰａ
に設定する。この後、導入した超臨界二酸化炭素の圧力
を３０ＭＰａに維持し、温度を１２０℃に設定する。こ
の後、所定の減圧速度を得るバルブを使用して減圧を行
う。最後に、得られたゴムを１７０℃のオーブン中で５
分間架橋若しくは、再度１ＭＰａから３０ＭＰａの二酸
化炭素を導入し、１７０℃に昇温し、５分間架橋する。
cmφ×２０cmの圧力容器に封入し、容器を５０℃に加熱
する。この際、この圧力容器に１０ＭＰａの超臨界二酸
化炭素を導入する。この状態を２時間保持する。この
後、所定の減圧速度を得るバルブを使用して減圧を行
う。更に、得られたゴム材料を１７０℃のオーブン中で
５分間架橋する。 超臨界処理（手法Ｂ）： ゴム組成物を１５cmφ×２０c
mの圧力容器に封入し、容器を１２０℃に加熱する。こ
の際、この圧力容器に３０ＭＰａの超臨界二酸化炭素を
導入する。この状態を２時間保持する。この後、所定の
減圧速度を得るバルブを使用して減圧を行う。更に、得
られたゴム材料を１７０℃のオーブン中で５分間架橋若
しくは、再度１ＭＰａから３０ＭＰａの二酸化炭素を導
入し、１７０℃に昇温し、５分間架橋する。 超臨界処理（手法Ｃ）：ゴム組成物を１５cmφ×２０cm
の圧力容器に封入し、容器を５０℃に加熱する。この
際、この圧力容器に３０ＭＰａの超臨界二酸化炭素を導
入する。この状態を２時間保持する。この後、容器を１
２０℃、導入する超臨界二酸化炭素の圧力を３０ＭＰａ
に設定する。この後、所定の減圧速度を得るバルブを使
用して減圧を行う。最後に、得られたゴムを１７０℃の
オーブン中で５分間架橋若しくは、再度１ＭＰａから３
０ＭＰａの二酸化炭素を導入し、１７０℃に昇温し、５
分間架橋する。 超臨界処理（手法Ｄ）：ゴム組成物を１５cmφ×２０cm
の圧力容器に封入し、容器を２０℃に加熱する。この
際、この圧力容器に６．５ＭＰａの超臨界二酸化炭素を
導入する。この状態を２時間保持する。この後、容器を
２０℃、導入した超臨界二酸化炭素の圧力を３０ＭＰａ
に設定する。この後、導入した超臨界二酸化炭素の圧力
を３０ＭＰａに維持し、温度を１２０℃に設定する。こ
の後、所定の減圧速度を得るバルブを使用して減圧を行
う。最後に、得られたゴムを１７０℃のオーブン中で５
分間架橋若しくは、再度１ＭＰａから３０ＭＰａの二酸
化炭素を導入し、１７０℃に昇温し、５分間架橋する。
【００２１】架橋処理前後のゴム材料の発泡状態の相違
を手法Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤについて概念的に図５に示す。
を手法Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤについて概念的に図５に示す。
【００２２】架橋物性の試験方法は以下の通りである。 50％、100％及び200％モジュラス（MPa）：JIS K 6301
（ダンベル状3号型）にて測定 破断時伸び（％）：JIS K 6301（ダンベル状3号型）に
て測定
（ダンベル状3号型）にて測定 破断時伸び（％）：JIS K 6301（ダンベル状3号型）に
て測定
【００２３】
【表１】
【００２４】表Ｉの結果から明らかなように、手法Ａに
よりゴム組成物を臨界処理後架橋したもの（比較例２〜
４）は、通常架橋（比較例１）に比べて発泡率が７%〜
３０%である。従って、比重が７%〜３０%低下してい
る。しかし、破断時伸びは３１％〜４３％低下、破断応
力は１２％〜１７％低下している。従って、軽量で高強
度なゴム材料でない。一方、本発明に従って、手法Ｂ、
手法Ｃ若しくは手法Ｄによりゴム組成物を臨界処理後架
橋したもの（実施例１〜４）は、通常架橋（比較例１）
に比べて発泡率が５％〜２７％である。従って、比重が
２%〜２７%低下している。しかし、破断時伸びは２０％
以内の低下若しくは４％程度向上、破断応力は７％以内
の低下若しくは１１％程度向上している。従って、この
手法Ｂ、手法Ｃ若しくは手法Ｄにて製作した材料は、通
常架橋ゴム材料と同等若しくは凌駕しており、軽量・高
強度な架橋ゴム材料である。また従来の化学発泡（比較
例4）に比べて破断応力で２７%〜５３%、破断時伸びは
４０%〜８０%で良好である。
よりゴム組成物を臨界処理後架橋したもの（比較例２〜
４）は、通常架橋（比較例１）に比べて発泡率が７%〜
３０%である。従って、比重が７%〜３０%低下してい
る。しかし、破断時伸びは３１％〜４３％低下、破断応
力は１２％〜１７％低下している。従って、軽量で高強
度なゴム材料でない。一方、本発明に従って、手法Ｂ、
手法Ｃ若しくは手法Ｄによりゴム組成物を臨界処理後架
橋したもの（実施例１〜４）は、通常架橋（比較例１）
に比べて発泡率が５％〜２７％である。従って、比重が
２%〜２７%低下している。しかし、破断時伸びは２０％
以内の低下若しくは４％程度向上、破断応力は７％以内
の低下若しくは１１％程度向上している。従って、この
手法Ｂ、手法Ｃ若しくは手法Ｄにて製作した材料は、通
常架橋ゴム材料と同等若しくは凌駕しており、軽量・高
強度な架橋ゴム材料である。また従来の化学発泡（比較
例4）に比べて破断応力で２７%〜５３%、破断時伸びは
４０%〜８０%で良好である。
【００２５】
【発明の効果】以上の通り、本発明に従えば、平均粒子
径が５０μm以下、好ましくは数μmオーダー以下の微細
な気泡を含む発泡ゴムを得ることができ、かかる微細な
気泡の導入により、比強度が向上し、強度を低下させる
ことなく、ゴムの比重を低下させることができる。この
ため、本発明に従った発泡ゴムはタイヤのトレッド・ベ
ルト・インナーライナーなどに用いるのに有用である。
径が５０μm以下、好ましくは数μmオーダー以下の微細
な気泡を含む発泡ゴムを得ることができ、かかる微細な
気泡の導入により、比強度が向上し、強度を低下させる
ことなく、ゴムの比重を低下させることができる。この
ため、本発明に従った発泡ゴムはタイヤのトレッド・ベ
ルト・インナーライナーなどに用いるのに有用である。
【図１】二酸化炭素の圧力エントロピー(P-H)線図にお
ける手法Ａの概略を示している。
ける手法Ａの概略を示している。
【図２】二酸化炭素の圧力エントロピー(P-H)線図にお
ける手法Ｂの概略を示している。
ける手法Ｂの概略を示している。
【図３】二酸化炭素の圧力エントロピー(P-H)線図にお
ける手法Ｃの概略を示している。
ける手法Ｃの概略を示している。
【図４】二酸化炭素の圧力エントロピー(P-H)線図にお
ける手法Ｄの概略を示している。
ける手法Ｄの概略を示している。
【図５】各処理手法に於けるゴム材料の架橋前後の発泡
状態の相違を示した概念図。
状態の相違を示した概念図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 祐一 神奈川県平塚市追分２番１号 横浜ゴム株 式会社平塚製造所内 (72)発明者 長瀬 佳之 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 福里 隆一 大阪府大阪市中央区備後町４丁目１番３号 株式会社神戸製鋼所大阪支社内 Ｆターム(参考） 4F070 AA04 AA06 AA08 AA09 AA16 GB03 GB07 4F074 AA05 AA08 AA25 BA32 BA33 BB01 CA34 CA35
Claims (10)
- 【請求項１】 未架橋ゴムに超臨界流体若しくは亜臨界
流体を接触せしめて、含浸又は溶解させ、該未架橋ゴム
の架橋前もしくは架橋中に、当該超臨界流体もしくは亜
臨界流体となっていた流体がエンタルピー−圧力線図中
の気液混合領域及び亜臨界領域を除く液体領域を通過し
ない条件にて、超臨界流体若しくは亜臨界流体を超臨界
若しくは亜臨界状態から逸脱させて形成される、比強度
を低下させることなく、比重を低下させたゴム材料。 - 【請求項２】 前記超臨界流体若しくは亜臨界流体を超
臨界若しくは亜臨界状態から逸脱させる際の圧力を減少
させる減圧速度が1.0MPa/sec以上である請求項１に記載
のゴム材料。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載のゴム材料を架橋
させた架橋ゴムの架橋ゴム材料。 - 【請求項４】 前記架橋を０．１ＭＰａ以上の当該超臨
界流体若しくは亜臨界流体として使用した気体中で行っ
て得られる請求項３に記載のゴム材料。 - 【請求項５】 前記架橋を３．０ＭＰａ以下の加圧下で
行って得られる請求項３に記載のゴム材料。 - 【請求項６】 前記ゴム材料の平均粒子径が５０μm以
下である請求項１〜５のいずれか１項に記載のゴム材
料。 - 【請求項７】 前記超臨界流体の臨界温度が該ゴム配合
物の架橋温度以下である請求項１〜６のいずれか１項に
記載のゴム材料。 - 【請求項８】 前記超臨界流体が二酸化炭素又は窒素で
ある請求項１〜７のいずれか１項に記載のゴム材料。 - 【請求項９】 前記未架橋ゴムが、SBR，BR，NR，NBR，
CR，IR，IIR，SIR，SIBR，HNBR，NOR，BIMSまたはこれ
らの混合物や、更には、EPR，EPDM，EPM，FKM，エピク
ロロヒドリンゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム及びア
クリルゴムから成る群から選ばれた少なくともl種のゴ
ムである請求項１〜８のいずれか1項に記載のゴム材
料。 - 【請求項１０】 発泡ゴムの発泡率が１．０％を越え、
400％以下である請求項１〜９のいずれか1項に記載のゴ
ム材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001128302A JP2002322308A (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | ゴム材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001128302A JP2002322308A (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | ゴム材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002322308A true JP2002322308A (ja) | 2002-11-08 |
Family
ID=18977021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001128302A Pending JP2002322308A (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | ゴム材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002322308A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012031231A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
| CN104419023A (zh) * | 2013-08-22 | 2015-03-18 | 青岛蓝农谷农产品研究开发有限公司 | 一种耐磨抗刺低阻力轮胎胶料及其制作方法 |
| US9243112B2 (en) * | 2011-11-21 | 2016-01-26 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Method for producing carbonaceous material-polymer composite material, and carbonaceous material-polymer composite material |
-
2001
- 2001-04-25 JP JP2001128302A patent/JP2002322308A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012031231A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
| US9243112B2 (en) * | 2011-11-21 | 2016-01-26 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Method for producing carbonaceous material-polymer composite material, and carbonaceous material-polymer composite material |
| CN104419023A (zh) * | 2013-08-22 | 2015-03-18 | 青岛蓝农谷农产品研究开发有限公司 | 一种耐磨抗刺低阻力轮胎胶料及其制作方法 |
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