JP2003055504A - ゴム組成物 - Google Patents
ゴム組成物Info
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- JP2003055504A JP2003055504A JP2001244481A JP2001244481A JP2003055504A JP 2003055504 A JP2003055504 A JP 2003055504A JP 2001244481 A JP2001244481 A JP 2001244481A JP 2001244481 A JP2001244481 A JP 2001244481A JP 2003055504 A JP2003055504 A JP 2003055504A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一段階の混合によっても有機化層状粘土鉱物
の層状シートが均一に微分散したゴム／粘土複合体から
なるゴム組成物を得る。 【解決手段】 無水マレイン酸構造を有する液状ゴムか
ら製造されるアンモニウム塩構造を有する液状ゴム、固
体状ゴムおよび有機化処理された層状粘土鉱物からなる
ゴム組成物。
の層状シートが均一に微分散したゴム／粘土複合体から
なるゴム組成物を得る。 【解決手段】 無水マレイン酸構造を有する液状ゴムか
ら製造されるアンモニウム塩構造を有する液状ゴム、固
体状ゴムおよび有機化処理された層状粘土鉱物からなる
ゴム組成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機化処理された
層状粘土鉱物を含むゴム組成物、更に詳しくは、ある特
定の液状ゴムを用いて、有機化処理された層状粘土鉱物
の層状シートが均一に微分散されたゴム/層状粘土鉱物
のナノ複合体からなるゴム組成物に関する。
層状粘土鉱物を含むゴム組成物、更に詳しくは、ある特
定の液状ゴムを用いて、有機化処理された層状粘土鉱物
の層状シートが均一に微分散されたゴム/層状粘土鉱物
のナノ複合体からなるゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリアミド、ポリエチレンテレフタレー
ト等の樹脂と粘土鉱物（有機クレイ）とを溶融混練した
樹脂組成物は、その機械的強度が同等以上である上に、
ガスバリアー性が顕著に向上することが報告されている
（日本化学会編、季刊化学総説、無機有機ナノ複合物
質）。この機械的強度、ガスバリアー性の向上は、粘土
鉱物を形成している層状シートが樹脂中で微分散し、樹
脂と粘土鉱物がナノ複合体を形成しているためであると
されている。
ト等の樹脂と粘土鉱物（有機クレイ）とを溶融混練した
樹脂組成物は、その機械的強度が同等以上である上に、
ガスバリアー性が顕著に向上することが報告されている
（日本化学会編、季刊化学総説、無機有機ナノ複合物
質）。この機械的強度、ガスバリアー性の向上は、粘土
鉱物を形成している層状シートが樹脂中で微分散し、樹
脂と粘土鉱物がナノ複合体を形成しているためであると
されている。
【０００３】また、ゴム中に粘土鉱物を分散させたゴム
組成物に関しても報告されており、粘土鉱物の層状シー
トがゴム中に微分散されていること（特公平６−８４４
５６号公報）や、得られたゴム組成物のガスバリアー性
が向上すること（特表平８−５１０４２１号公報）が報
告されている。しかしながら、これらゴム組成物に関す
る従来の報告では、粘土鉱物と液状ゴムとを溶媒中で反
応させ、液状ゴム中に粘土鉱物を微分散させた複合体を
予め形成させた後、この複合体とゴムを混練りする２段
階のプロセスが必要であった。このように、従来技術で
は、粘土鉱物と液状ゴムとを反応させる際、溶媒として
トルエン、ジメチルスルホオキシド等の有機溶媒と水と
の混合溶液を使う必要があることや、複合体の形成と複
合体とゴムの混練りという２段階のプロセスが必要であ
ったことから、より工業的で簡便なプロセスを必要とし
ていた。
組成物に関しても報告されており、粘土鉱物の層状シー
トがゴム中に微分散されていること（特公平６−８４４
５６号公報）や、得られたゴム組成物のガスバリアー性
が向上すること（特表平８−５１０４２１号公報）が報
告されている。しかしながら、これらゴム組成物に関す
る従来の報告では、粘土鉱物と液状ゴムとを溶媒中で反
応させ、液状ゴム中に粘土鉱物を微分散させた複合体を
予め形成させた後、この複合体とゴムを混練りする２段
階のプロセスが必要であった。このように、従来技術で
は、粘土鉱物と液状ゴムとを反応させる際、溶媒として
トルエン、ジメチルスルホオキシド等の有機溶媒と水と
の混合溶液を使う必要があることや、複合体の形成と複
合体とゴムの混練りという２段階のプロセスが必要であ
ったことから、より工業的で簡便なプロセスを必要とし
ていた。
【０００４】また、有機化処理された粘土鉱物とスチレ
ン−ブタジエンゴムとを溶媒中で混合したゴム組成物
も、ガスバリアー性が向上することが報告されている
が、粘土鉱物の層状シートがゴム中に微分散したゴム／
層状粘土鉱物のナノ複合体が形成されている事実は示さ
れていない（米国特許第５,８０７,６２９号明細書）。
また、これまでのゴム／層状粘土鉱物のナノ複合体に関
する一連の研究から、有機化処理された粘土鉱物とゴム
を単純に混合したのみでゴム／層状粘土鉱物のナノ複合
体が形成される事実は得られていない。
ン−ブタジエンゴムとを溶媒中で混合したゴム組成物
も、ガスバリアー性が向上することが報告されている
が、粘土鉱物の層状シートがゴム中に微分散したゴム／
層状粘土鉱物のナノ複合体が形成されている事実は示さ
れていない（米国特許第５,８０７,６２９号明細書）。
また、これまでのゴム／層状粘土鉱物のナノ複合体に関
する一連の研究から、有機化処理された粘土鉱物とゴム
を単純に混合したのみでゴム／層状粘土鉱物のナノ複合
体が形成される事実は得られていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明では、有機化処
理された層状粘土鉱物の層状シートと特定の液状ゴムお
よび固体状ゴムとを単に一段階の混合のみで粘土鉱物の
層状シートがゴム中に微分散されたゴム/層状粘土鉱物
のナノ複合体を得ることを目的としている。
理された層状粘土鉱物の層状シートと特定の液状ゴムお
よび固体状ゴムとを単に一段階の混合のみで粘土鉱物の
層状シートがゴム中に微分散されたゴム/層状粘土鉱物
のナノ複合体を得ることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、無水マ
レイン酸構造を有する液状ゴムから製造されるアンモニ
ウム塩構造を有する液状ゴム、固体状ゴムおよび有機化
処理された層状粘土鉱物からなるゴム組成物が提供され
る。
レイン酸構造を有する液状ゴムから製造されるアンモニ
ウム塩構造を有する液状ゴム、固体状ゴムおよび有機化
処理された層状粘土鉱物からなるゴム組成物が提供され
る。
【０００７】また、本発明によれば、下記式１のアンモ
ニウム塩構造を有する液状ゴム、固体状ゴムおよび有機
化処理された層状粘土鉱物からなるゴム組成物が提供さ
れる。
ニウム塩構造を有する液状ゴム、固体状ゴムおよび有機
化処理された層状粘土鉱物からなるゴム組成物が提供さ
れる。
【化３】
式中、Ｒ1は、分子鎖中にヘテロ原子を含んでもよいア
ルキレン基であり、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4は、水素原子、アル
キル基、アリール基、またはアリル基であり、これらの
基は、同一であっても異なってもよい。Ｘは、Ｃｌ、Ｂ
ｒ、Ｉ、ＢＦ4、ＰＦ6またはＲ5ＣＯＯ（Ｒ5は、水素原
子、炭素原子１〜２０の炭化水素基または式１中のＣＯ
ＯＨを除いた残基である）であり、Ｙは、Ｏ、ＮＨまた
はＳである。
ルキレン基であり、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4は、水素原子、アル
キル基、アリール基、またはアリル基であり、これらの
基は、同一であっても異なってもよい。Ｘは、Ｃｌ、Ｂ
ｒ、Ｉ、ＢＦ4、ＰＦ6またはＲ5ＣＯＯ（Ｒ5は、水素原
子、炭素原子１〜２０の炭化水素基または式１中のＣＯ
ＯＨを除いた残基である）であり、Ｙは、Ｏ、ＮＨまた
はＳである。
【０００８】また、本発明によれば、前記アンモニウム
塩構造を有する液状ゴムが下記式２の構造である前記ゴ
ム組成物が提供される。
塩構造を有する液状ゴムが下記式２の構造である前記ゴ
ム組成物が提供される。
【化４】
式中、Ｒ6は、水素原子またはメチル基である。Ｘは、
Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＢＦ4、ＰＦ6またはＲ5ＣＯＯ（Ｒ
5は、水素原子、炭素原子１〜２０の炭化水素基または
式２中のＣＯＯＨを除いた残基である）である。
Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＢＦ4、ＰＦ6またはＲ5ＣＯＯ（Ｒ
5は、水素原子、炭素原子１〜２０の炭化水素基または
式２中のＣＯＯＨを除いた残基である）である。
【０００９】また、本発明によれば、前記アンモニウム
塩構造を有する液状ゴムが、分子量３００００以下のブ
チルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴムまたはエチ
レンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）ゴムである
前記ゴム組成物が提供される。
塩構造を有する液状ゴムが、分子量３００００以下のブ
チルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴムまたはエチ
レンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）ゴムである
前記ゴム組成物が提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明では、アンモニウム塩構造
を有する液状ゴムを有機化処理した層状粘土鉱物と固体
状ゴムの混練時に同時に添加することにより、従来法の
ように、予め液状ゴムと有機化処理された層状粘土鉱物
（あるいは層状粘土鉱物）との複合体を形成させる必要
なしに、有機化処理した層状粘土鉱物の層状シートが均
一に微分散したゴム/層状粘土鉱物のナノ複合体が得ら
れることを見い出した。
を有する液状ゴムを有機化処理した層状粘土鉱物と固体
状ゴムの混練時に同時に添加することにより、従来法の
ように、予め液状ゴムと有機化処理された層状粘土鉱物
（あるいは層状粘土鉱物）との複合体を形成させる必要
なしに、有機化処理した層状粘土鉱物の層状シートが均
一に微分散したゴム/層状粘土鉱物のナノ複合体が得ら
れることを見い出した。
【００１１】本発明で使用するアンモニウム塩構造を有
する液状ゴムは、例えば、市販の液状無水マレイン酸変
性ポリイソブチレンゴム、液状無水マレイン酸変性ポリ
イソプレンゴム、あるいは液状無水マレイン酸変性ポリ
ブタジエンゴムなどの液状ゴムを下記式３の第３級アミ
ノ化合物と酸、あるいは下記式４の第４級化アンモニウ
ム化合物で反応処理することで容易に得ることができ
る。
する液状ゴムは、例えば、市販の液状無水マレイン酸変
性ポリイソブチレンゴム、液状無水マレイン酸変性ポリ
イソプレンゴム、あるいは液状無水マレイン酸変性ポリ
ブタジエンゴムなどの液状ゴムを下記式３の第３級アミ
ノ化合物と酸、あるいは下記式４の第４級化アンモニウ
ム化合物で反応処理することで容易に得ることができ
る。
【００１２】
【化５】
式中、Ｒ1は、分子鎖中にヘテロ原子を含んでもよいア
ルキレン基であり、Ｒ2、Ｒ3は、水素原子、アルキル
基、アリール基、またはアリル基であり、これらの基
は、同一であっても異なってもよい。Ｙは、Ｏ、ＮＨま
たはＳである。
ルキレン基であり、Ｒ2、Ｒ3は、水素原子、アルキル
基、アリール基、またはアリル基であり、これらの基
は、同一であっても異なってもよい。Ｙは、Ｏ、ＮＨま
たはＳである。
【化６】
式中、Ｒ1は、分子鎖中にヘテロ原子を含んでもよいア
ルキレン基であり、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4は、水素原子、アル
キル基、アリール基、またはアリル基であり、これらの
基は、同一であっても異なってもよい。Ｘは、Ｃｌ、Ｂ
ｒ、Ｉ、ＢＦ4、ＰＦ6またはＲ5ＣＯＯ（Ｒ5は、水素原
子、炭素原子１〜２０の炭化水素基）であり、Ｙは、
Ｏ、ＮＨまたはＳである。
ルキレン基であり、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4は、水素原子、アル
キル基、アリール基、またはアリル基であり、これらの
基は、同一であっても異なってもよい。Ｘは、Ｃｌ、Ｂ
ｒ、Ｉ、ＢＦ4、ＰＦ6またはＲ5ＣＯＯ（Ｒ5は、水素原
子、炭素原子１〜２０の炭化水素基）であり、Ｙは、
Ｏ、ＮＨまたはＳである。
【００１３】本発明で用いる液状ゴムとしては、以下の
式１および式２に示されるアンモニウム塩構造を有する
液状ゴムを有効に使用することができる。
式１および式２に示されるアンモニウム塩構造を有する
液状ゴムを有効に使用することができる。
【化７】
式中、Ｒ1は、分子鎖中にヘテロ原子を含んでもよい炭
素原子１〜２０を有するアルキレン基であり、Ｒ2、
Ｒ3、Ｒ4は、水素原子、炭素原子１〜２０を有するアル
キル基、アリール基、またはアリル基であり、これらの
基は、同一であっても異なってもよい。Ｘは、Ｃｌ、Ｂ
ｒ、Ｉ、ＢＦ4、ＰＦ6またはＲ5ＣＯＯ（Ｒ5は、水素原
子、炭素原子１〜２０の炭化水素基または式１中のＣＯ
ＯＨを除いた残基である）であり、Ｙは、Ｏ、ＮＨまた
はＳである。
素原子１〜２０を有するアルキレン基であり、Ｒ2、
Ｒ3、Ｒ4は、水素原子、炭素原子１〜２０を有するアル
キル基、アリール基、またはアリル基であり、これらの
基は、同一であっても異なってもよい。Ｘは、Ｃｌ、Ｂ
ｒ、Ｉ、ＢＦ4、ＰＦ6またはＲ5ＣＯＯ（Ｒ5は、水素原
子、炭素原子１〜２０の炭化水素基または式１中のＣＯ
ＯＨを除いた残基である）であり、Ｙは、Ｏ、ＮＨまた
はＳである。
【化８】
式中、Ｒ6は、水素原子またはメチル基である。Ｘは、
Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＢＦ4、ＰＦ6またはＲ5ＣＯＯ（Ｒ
5は、水素原子、炭素原子１〜２０の炭化水素基または
式２中のＣＯＯＨを除いた残基である）である。
Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＢＦ4、ＰＦ6またはＲ5ＣＯＯ（Ｒ
5は、水素原子、炭素原子１〜２０の炭化水素基または
式２中のＣＯＯＨを除いた残基である）である。
【００１４】また、本発明で用いる具体的なアンモニウ
ム塩構造を有する液状ゴムとしては、分子量３００００
以下のブチルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、
エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）ゴムが
有効に使用できる。好ましくは、分子量１０００〜５０
００の液状ゴムである。また、本発明のアンモニウム塩
構造を有する液状ゴムは、分子内にカルボキシル基、カ
ルボキシレート基を含有したものである。
ム塩構造を有する液状ゴムとしては、分子量３００００
以下のブチルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、
エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）ゴムが
有効に使用できる。好ましくは、分子量１０００〜５０
００の液状ゴムである。また、本発明のアンモニウム塩
構造を有する液状ゴムは、分子内にカルボキシル基、カ
ルボキシレート基を含有したものである。
【００１５】本発明で用いる固体状ゴムには、天然ゴ
ム、合成ゴム、熱可塑性エラストマーまたはこれらの混
合物が含まれる。合成ゴムとしては、例えば、イソプレ
ンゴム、クロロプレンゴム、スチレンゴム、二トリルゴ
ム、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）ゴ
ム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリン
ゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、シリ
コーンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、エチ
レン−酢酸ビニルゴム、塩素化ポリエチレン等が使用さ
れ、熱可塑性エラストマーとしては、例えば、１,２−
ポリブタジエン、スチレン−ブタジエンブロック共重合
体、スチレン−イソプレンブロック共重合体等が使用さ
れる。この固体状ゴムは、バルクな状態で加硫ゴムとす
るため分子量が１００００以上のものを使用することが
好ましい。
ム、合成ゴム、熱可塑性エラストマーまたはこれらの混
合物が含まれる。合成ゴムとしては、例えば、イソプレ
ンゴム、クロロプレンゴム、スチレンゴム、二トリルゴ
ム、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）ゴ
ム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリン
ゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、シリ
コーンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、エチ
レン−酢酸ビニルゴム、塩素化ポリエチレン等が使用さ
れ、熱可塑性エラストマーとしては、例えば、１,２−
ポリブタジエン、スチレン−ブタジエンブロック共重合
体、スチレン−イソプレンブロック共重合体等が使用さ
れる。この固体状ゴムは、バルクな状態で加硫ゴムとす
るため分子量が１００００以上のものを使用することが
好ましい。
【００１６】本発明で用いる有機化処理された層状粘土
鉱物とは、粘土鉱物を構成する層状構造のシート表面に
有機化剤がイオン結合することによって有機化された粘
土のことである。この有機化によって粘土鉱物を構成す
るシート間に有機化剤が入り込み、そのシート間が拡張
され、これをゴムと混練するときは、シートが剥離しな
がらゴム中に混入される。かかる有機化剤としては、有
機オニウムイオン塩を用いることが好ましく、有機オニ
ウムイオンとしては、有機アンモニウムイオン、有機ス
ルホニウムイオン、有機ホスホニウムイオン、ピリジニ
ウムイオン等を用いることができる。
鉱物とは、粘土鉱物を構成する層状構造のシート表面に
有機化剤がイオン結合することによって有機化された粘
土のことである。この有機化によって粘土鉱物を構成す
るシート間に有機化剤が入り込み、そのシート間が拡張
され、これをゴムと混練するときは、シートが剥離しな
がらゴム中に混入される。かかる有機化剤としては、有
機オニウムイオン塩を用いることが好ましく、有機オニ
ウムイオンとしては、有機アンモニウムイオン、有機ス
ルホニウムイオン、有機ホスホニウムイオン、ピリジニ
ウムイオン等を用いることができる。
【００１７】本発明で用いる前記層状粘土鉱物には、モ
ンモリロナイト、サポナイト、ハイデライト、ノントラ
イト、ヘクトライト、スティブンサイト等のスメクタイ
ト系や、バーミキュライト、ハロイサイト等があり、天
然または合成のいずれも使用することができる。また、
本発明では、これら層状粘土鉱物の一種あるいは二種以
上が用いられてよい。
ンモリロナイト、サポナイト、ハイデライト、ノントラ
イト、ヘクトライト、スティブンサイト等のスメクタイ
ト系や、バーミキュライト、ハロイサイト等があり、天
然または合成のいずれも使用することができる。また、
本発明では、これら層状粘土鉱物の一種あるいは二種以
上が用いられてよい。
【００１８】本発明のゴム組成物は、一般的なバンバリ
ーミキサー、ブラベンダーミキサーあるいは二軸押出機
等を用いて、固体状ゴム、アンモニウム塩構造を有する
液状ゴムおよび有機化処理された層状粘土鉱物を一度に
配合、混練することによって、有機化層状粘土鉱物の層
状シートが微分散されたゴム／粘土ナノ複合体が得られ
るが、本発明では、固体状ゴム１００重量部に対して、
アンモニウム塩構造を有する液状ゴムを０．１〜７０重
量部、好ましくは１〜５０重量部、有機化処理された層
状粘土鉱物を０．５〜７０重量部、好ましくは１〜５０
重量部配合して使用される。
ーミキサー、ブラベンダーミキサーあるいは二軸押出機
等を用いて、固体状ゴム、アンモニウム塩構造を有する
液状ゴムおよび有機化処理された層状粘土鉱物を一度に
配合、混練することによって、有機化層状粘土鉱物の層
状シートが微分散されたゴム／粘土ナノ複合体が得られ
るが、本発明では、固体状ゴム１００重量部に対して、
アンモニウム塩構造を有する液状ゴムを０．１〜７０重
量部、好ましくは１〜５０重量部、有機化処理された層
状粘土鉱物を０．５〜７０重量部、好ましくは１〜５０
重量部配合して使用される。
【００１９】本発明のゴム組成物には、上記必須成分に
加えて、更に、カーボンブラックやシリカ等の補強剤、
加硫または架橋剤、加硫または架橋促進剤、各種オイ
ル、老化防止剤、充填剤、軟化剤、可塑剤等の一般のゴ
ム組成物に配合される各種配合剤および添加剤を配合す
ることができ、これら配合剤、添加剤の配合量もその用
途に適した一般的な量とすることができる。
加えて、更に、カーボンブラックやシリカ等の補強剤、
加硫または架橋剤、加硫または架橋促進剤、各種オイ
ル、老化防止剤、充填剤、軟化剤、可塑剤等の一般のゴ
ム組成物に配合される各種配合剤および添加剤を配合す
ることができ、これら配合剤、添加剤の配合量もその用
途に適した一般的な量とすることができる。
【００２０】
【実施例】以下、実施例および比較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。
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。
【００２１】有機化処理された層状化合物（有機化クレ
イ１）の調製 水３Ｌに、ジオレイルジメチルアンモニウムクロライド
（日本油脂製、カチオン２−ＯＬＲ、７５％含有物）９
３.２ｇを添加した後、温度を８０℃とした。この水溶
液に、層状粘土鉱物Ｎａ型モンモリロナイト（クニミネ
工業製、クニピアＦ）１００ｇを徐々に添加し、８０℃
で５時間攪拌することにより、層状粘土鉱物の有機化処
理を行なった。得られた沈殿物をろ過および水で洗浄し
た後、乾燥することによりジオレイルジメチルアンモニ
ウムイオンで有機化処理された粘土鉱物を得た。
イ１）の調製 水３Ｌに、ジオレイルジメチルアンモニウムクロライド
（日本油脂製、カチオン２−ＯＬＲ、７５％含有物）９
３.２ｇを添加した後、温度を８０℃とした。この水溶
液に、層状粘土鉱物Ｎａ型モンモリロナイト（クニミネ
工業製、クニピアＦ）１００ｇを徐々に添加し、８０℃
で５時間攪拌することにより、層状粘土鉱物の有機化処
理を行なった。得られた沈殿物をろ過および水で洗浄し
た後、乾燥することによりジオレイルジメチルアンモニ
ウムイオンで有機化処理された粘土鉱物を得た。
【００２２】有機化処理された層状化合物（有機化クレ
イ２）の調製 水３Ｌに、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライ
ド（花王製、コータミンＤ８６Ｐ、７５％含有物）９
３.８ｇを添加した後、温度を８０℃とした。この水溶
液に、層状粘土鉱物Ｎａ型モンモリロナイト（クニミネ
工業製、クニピアＦ）１００ｇを徐々に添加し、８０℃
で５時間攪拌することにより、層状粘土鉱物の有機化処
理を行なった。得られた沈殿物をろ過および水で洗浄し
た後、乾燥することによりジステアリルジメチルアンモ
ニウムイオンで有機化処理された粘土鉱物を得た。
イ２）の調製 水３Ｌに、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライ
ド（花王製、コータミンＤ８６Ｐ、７５％含有物）９
３.８ｇを添加した後、温度を８０℃とした。この水溶
液に、層状粘土鉱物Ｎａ型モンモリロナイト（クニミネ
工業製、クニピアＦ）１００ｇを徐々に添加し、８０℃
で５時間攪拌することにより、層状粘土鉱物の有機化処
理を行なった。得られた沈殿物をろ過および水で洗浄し
た後、乾燥することによりジステアリルジメチルアンモ
ニウムイオンで有機化処理された粘土鉱物を得た。
【００２３】液状ゴム１
液状無水マレイン酸変性ポリイソブチレンゴム（ＢＡＳ
Ｆ製、ＰＩＢＳＡ）１００ｇにジメチルアミノエタノー
ル５．８３ｇを添加した後、室温で攪拌を行なった。次
いで、３５％塩酸６．８１ｇを添加することによりアン
モニウム塩構造を有する液状ポリイソブチレンゴムを得
た。
Ｆ製、ＰＩＢＳＡ）１００ｇにジメチルアミノエタノー
ル５．８３ｇを添加した後、室温で攪拌を行なった。次
いで、３５％塩酸６．８１ｇを添加することによりアン
モニウム塩構造を有する液状ポリイソブチレンゴムを得
た。
【００２４】液状ゴム２
液状無水マレイン酸変性ポリイソブチレンゴム（ＢＡＳ
Ｆ製、ＰＩＢＳＡ）１００ｇに７５％ヒドロキシエチル
トリメチルアンモニウムクロライド水溶液１２．２ｇお
よびピリジン０．０５ｇを添加した後、１１０℃で攪拌
を行なった。反応終了後、水を除去することによりアン
モニウム塩構造を有する液状ポリイソブチレンゴムを得
た。
Ｆ製、ＰＩＢＳＡ）１００ｇに７５％ヒドロキシエチル
トリメチルアンモニウムクロライド水溶液１２．２ｇお
よびピリジン０．０５ｇを添加した後、１１０℃で攪拌
を行なった。反応終了後、水を除去することによりアン
モニウム塩構造を有する液状ポリイソブチレンゴムを得
た。
【００２５】液状ゴム３
液状無水マレイン酸変性ポリイソプレンゴム（クラレ
製、ＬＩＲ４０３）１００ｇにジメチルアミノエタノー
ル１．０７ｇを添加した後、室温で攪拌を行なった。次
いで、３５％塩酸１．２５ｇを添加することによりアン
モニウム塩構造を有する液状ポリイソプレンゴムを得
た。
製、ＬＩＲ４０３）１００ｇにジメチルアミノエタノー
ル１．０７ｇを添加した後、室温で攪拌を行なった。次
いで、３５％塩酸１．２５ｇを添加することによりアン
モニウム塩構造を有する液状ポリイソプレンゴムを得
た。
【００２６】液状ゴム４
液状無水マレイン酸変性ポリイソプレンゴム（クラレ
製、ＬＩＲ４０３）１００ｇに７５％ヒドロキシエチル
トリメチルアンモニウムクロライド水溶液２．２３ｇお
よびピリジン０．０５ｇを添加した後、１１０℃で攪拌
を行なった。反応終了後、水を除去することによりアン
モニウム塩構造を有する液状ポリイソプレンゴムを得
た。
製、ＬＩＲ４０３）１００ｇに７５％ヒドロキシエチル
トリメチルアンモニウムクロライド水溶液２．２３ｇお
よびピリジン０．０５ｇを添加した後、１１０℃で攪拌
を行なった。反応終了後、水を除去することによりアン
モニウム塩構造を有する液状ポリイソプレンゴムを得
た。
【００２７】液状ゴム５
液状無水マレイン酸変性ポリブタジエンゴム（日本石油
製、Ｍ−１０００−８０）１００ｇにジメチルアミノエ
タノール１２．７ｇを添加した後、室温で攪拌を行なっ
た。次いで、３５％塩酸１４．８ｇを添加することによ
りアンモニウム塩構造を有する液状ポリブタジエンゴム
を得た。
製、Ｍ−１０００−８０）１００ｇにジメチルアミノエ
タノール１２．７ｇを添加した後、室温で攪拌を行なっ
た。次いで、３５％塩酸１４．８ｇを添加することによ
りアンモニウム塩構造を有する液状ポリブタジエンゴム
を得た。
【００２８】液状ゴム６
液状無水マレイン酸変性ポリブタジエンゴム（日本石油
製、Ｍ−１０００−８０）１００ｇに７５％ヒドロキシ
エチルトリメチルアンモニウムクロライド水溶液２６．
４ｇおよびピリジン０．０５ｇを添加した後、１１０℃
で攪拌を行なった。反応終了後、水を除去することによ
りアンモニウム塩構造を有する液状ポリブタジエンゴム
を得た。
製、Ｍ−１０００−８０）１００ｇに７５％ヒドロキシ
エチルトリメチルアンモニウムクロライド水溶液２６．
４ｇおよびピリジン０．０５ｇを添加した後、１１０℃
で攪拌を行なった。反応終了後、水を除去することによ
りアンモニウム塩構造を有する液状ポリブタジエンゴム
を得た。
【００２９】液状ゴム７
アミノ基含有液状ポリブタジエンゴム（日本石油化学
製、ＥＣ−１８００−１５０／１００）１００ｇに３５
％塩酸１．９ｇを添加後、室温で攪拌を行なうことによ
り、アンモニウム塩構造を有する液状ポリブタジエンゴ
ムを得た。
製、ＥＣ−１８００−１５０／１００）１００ｇに３５
％塩酸１．９ｇを添加後、室温で攪拌を行なうことによ
り、アンモニウム塩構造を有する液状ポリブタジエンゴ
ムを得た。
【００３０】実施例１〜８および比較例１〜１２
以下の表１で示す配合比で、ゴムとアンモニウム塩構造
を有する液状ゴム（上記液状ゴム１〜６）と有機化処理
された層状粘土鉱物（上記有機化クレイ１および２）を
バンバリーミキサーで混合した。得られたゴムシートを
Ｘ線回折法で解析することにより、ゴムシート中の層状
粘土鉱物の分散性を確認した。Ｘ線回折法で層状粘土鉱
物に由来するピークが消失した場合を○とし、層状粘土
鉱物に由来するピークが残っている場合を×として示し
た。
を有する液状ゴム（上記液状ゴム１〜６）と有機化処理
された層状粘土鉱物（上記有機化クレイ１および２）を
バンバリーミキサーで混合した。得られたゴムシートを
Ｘ線回折法で解析することにより、ゴムシート中の層状
粘土鉱物の分散性を確認した。Ｘ線回折法で層状粘土鉱
物に由来するピークが消失した場合を○とし、層状粘土
鉱物に由来するピークが残っている場合を×として示し
た。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】
【発明の効果】上記表１の結果より、本発明のゴム組成
物では、単に一段階の混合によっても有機化層状粘土鉱
物の層状シートが均一に微分散したゴム／粘土複合体か
らなるゴム組成物が得られていることがわかる。一方、
液状ゴムとして、マレイン酸変性液状ゴム（イソブチレ
ン、イソプレン、ブタジエンゴム）や従来技術で層状粘
土鉱物と複合体の形成が可能であると報告されている液
状ゴム７（特公平６−８４４５６号公報）や、従来技術
でスチレン−ブタジエンゴムと複合体が形成可能である
と報告されている有機化処理層状粘土鉱物（米国ＲＨＥ
ＯＸ社製、ＢＥＮＴＯＮＥ−３４）（米国特許第５,８
０７,６２９号明細書）を用いた比較例１〜１２では、
目的とする層状粘土鉱物の層状シートが均一に微分散し
たゴム／粘土複合体からなるゴム組成物が得られていな
いことがわかる。
物では、単に一段階の混合によっても有機化層状粘土鉱
物の層状シートが均一に微分散したゴム／粘土複合体か
らなるゴム組成物が得られていることがわかる。一方、
液状ゴムとして、マレイン酸変性液状ゴム（イソブチレ
ン、イソプレン、ブタジエンゴム）や従来技術で層状粘
土鉱物と複合体の形成が可能であると報告されている液
状ゴム７（特公平６−８４４５６号公報）や、従来技術
でスチレン−ブタジエンゴムと複合体が形成可能である
と報告されている有機化処理層状粘土鉱物（米国ＲＨＥ
ＯＸ社製、ＢＥＮＴＯＮＥ−３４）（米国特許第５,８
０７,６２９号明細書）を用いた比較例１〜１２では、
目的とする層状粘土鉱物の層状シートが均一に微分散し
たゴム／粘土複合体からなるゴム組成物が得られていな
いことがわかる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4J002 AC01X AC03X AC06X AC07X
AC08X AC09X AC10W BB06X
BB15W BB15X BB18W BB18X
BB24X BD12X BG04X BP01X
CH04X CK02X CP03X DJ006
FB086
Claims (4)
- 【請求項１】 無水マレイン酸構造を有する液状ゴムか
ら製造されるアンモニウム塩構造を有する液状ゴム、固
体状ゴムおよび有機化処理された層状粘土鉱物からなる
ゴム組成物。 - 【請求項２】 下記式１のアンモニウム塩構造を有する
液状ゴム、固体状ゴムおよび有機化処理された層状粘土
鉱物からなるゴム組成物。 【化１】 式中、Ｒ1は、分子鎖中にヘテロ原子を含んでもよいア
ルキレン基であり、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4は、水素原子、アル
キル基、アリール基、またはアリル基であり、これらの
基は、同一であっても異なってもよい。Ｘは、Ｃｌ、Ｂ
ｒ、Ｉ、ＢＦ4、ＰＦ6またはＲ5ＣＯＯ（Ｒ5は、水素原
子、炭素原子１〜２０の炭化水素基または式１中のＣＯ
ＯＨを除いた残基である）であり、Ｙは、Ｏ、ＮＨまた
はＳである。 - 【請求項３】 前記アンモニウム塩構造を有する液状ゴ
ムが下記式２の構造である、請求項２に記載のゴム組成
物。 【化２】 式中、Ｒ6は、水素原子またはメチル基である。Ｘは、
Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＢＦ4、ＰＦ6またはＲ5ＣＯＯ（Ｒ
5は、水素原子、炭素原子１〜２０の炭化水素または式
２中のＣＯＯＨを除いた残基である）である。 - 【請求項４】 前記アンモニウム塩構造を有する液状ゴ
ムが、分子量３００００以下のブチルゴム、イソプレン
ゴム、ブタジエンゴムまたはエチレンプロピレンジエン
モノマーゴムである、請求項１〜３のいずれか１項に記
載のゴム組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001244481A JP2003055504A (ja) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001244481A JP2003055504A (ja) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | ゴム組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003055504A true JP2003055504A (ja) | 2003-02-26 |
Family
ID=19074400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001244481A Pending JP2003055504A (ja) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003055504A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005307192A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-11-04 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | ポリオレフィン複合材料、その製造方法及び成形体 |
| JP2005307201A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-11-04 | Sanyo Chem Ind Ltd | 分散剤もしくは塗装性改良剤 |
-
2001
- 2001-08-10 JP JP2001244481A patent/JP2003055504A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005307192A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-11-04 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | ポリオレフィン複合材料、その製造方法及び成形体 |
| JP2005307201A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-11-04 | Sanyo Chem Ind Ltd | 分散剤もしくは塗装性改良剤 |
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