JP2003321551A - ゴム組成物の製造方法及びゴム組成物 - Google Patents
ゴム組成物の製造方法及びゴム組成物Info
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- JP2003321551A JP2003321551A JP2002130740A JP2002130740A JP2003321551A JP 2003321551 A JP2003321551 A JP 2003321551A JP 2002130740 A JP2002130740 A JP 2002130740A JP 2002130740 A JP2002130740 A JP 2002130740A JP 2003321551 A JP2003321551 A JP 2003321551A
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- clay
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- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 気体透過率が低減されたゴム組成物およびそ
の製造方法、また、本発明は、簡易な装置を用いて、短
い乾燥時間で得ることができ、かつその後のロール作業
性が大幅に改善されたゴム組成物およびその製造方法を
提供すること。 【解決手段】 ゴム（好ましくはブチルゴム）の乳化分
散液と、無機フィラーとを混合し、乾燥することからな
るゴム組成物の製造方法であって、ゴムの乳化分散液
が、ゴム有機溶剤溶液を乳化した分散液であることを特
徴とする製造方法、及びこの方法により得られるゴム組
成物。
の製造方法、また、本発明は、簡易な装置を用いて、短
い乾燥時間で得ることができ、かつその後のロール作業
性が大幅に改善されたゴム組成物およびその製造方法を
提供すること。 【解決手段】 ゴム（好ましくはブチルゴム）の乳化分
散液と、無機フィラーとを混合し、乾燥することからな
るゴム組成物の製造方法であって、ゴムの乳化分散液
が、ゴム有機溶剤溶液を乳化した分散液であることを特
徴とする製造方法、及びこの方法により得られるゴム組
成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホース、ガスケッ
ト、パッキング材などに有用なクレー含有ゴム組成物及
びその製造方法に関する。
ト、パッキング材などに有用なクレー含有ゴム組成物及
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ゴムにクレー等の無機フィラーを配合す
ることは、従来からガスバリヤ性等の向上を目的として
行われている。このようにゴムに、例えばクレーを分散
させる方法は、種々知られている。
ることは、従来からガスバリヤ性等の向上を目的として
行われている。このようにゴムに、例えばクレーを分散
させる方法は、種々知られている。
【０００３】例えば、（１）クレーを４級アンモニウム
塩などの界面活性剤を用いて有機化処理した「有機化ク
レー」と、半固体状のゴムを有機溶媒に一旦溶解したも
のとを、充分混合した後に有機溶媒を乾燥させてゴム／
クレー配合物を得る「有機化クレー／有機溶媒法」が知
られている（特開平１−１９８６４５号公報）。この方
法には以下のような欠点がある。即ち、クレーの有機化
処理に多数の工程が必要であり、有機溶媒中に有機化ク
レーが良好に分散するときとしないときがあり、ばらつ
きが大きい。
塩などの界面活性剤を用いて有機化処理した「有機化ク
レー」と、半固体状のゴムを有機溶媒に一旦溶解したも
のとを、充分混合した後に有機溶媒を乾燥させてゴム／
クレー配合物を得る「有機化クレー／有機溶媒法」が知
られている（特開平１−１９８６４５号公報）。この方
法には以下のような欠点がある。即ち、クレーの有機化
処理に多数の工程が必要であり、有機溶媒中に有機化ク
レーが良好に分散するときとしないときがあり、ばらつ
きが大きい。
【０００４】（２）「有機化クレー」と半固体状のゴム
とを、二軸混練機などの高温高せん断型ミキサーを用い
て混合することにより、ゴム／クレー配合物を得る「有
機化クレー／高せん断ミキサー法」は、（１）と同様に
クレーの有機化処理に多数の工程が必要であり、さら
に、ゴム／クレーの分散状態は、二軸混練中のせん断力
だけに依存するため、分散性にばらつきがある、二軸混
練機などの大型で高額な設備を必要とする、二軸混練機
中に残った原材料は廃棄処理されるので、材料のロスが
大きいという欠点を持つ。
とを、二軸混練機などの高温高せん断型ミキサーを用い
て混合することにより、ゴム／クレー配合物を得る「有
機化クレー／高せん断ミキサー法」は、（１）と同様に
クレーの有機化処理に多数の工程が必要であり、さら
に、ゴム／クレーの分散状態は、二軸混練中のせん断力
だけに依存するため、分散性にばらつきがある、二軸混
練機などの大型で高額な設備を必要とする、二軸混練機
中に残った原材料は廃棄処理されるので、材料のロスが
大きいという欠点を持つ。
【０００５】（３）有機化処理されていないクレー（未
処理クレー）を水に浸漬して得られるクレー／水スラリ
ーとゴム又はポリマーとを、高温高せん断型ミキサーを
用いて混合し、水を混合中に気化脱水することによりゴ
ム／クレー配合物を得る「クレー水スラリー／高せん断
型ミキサー法」（例、特開２０００−２３９３９７号公
報）も知られている。この方法では、有機溶剤は使用さ
れないが、水スラリーを高温の二軸混練機へ注入する設
備が必要であること、二軸混練機などの大型で高額な設
備を必要とすること、二軸混練機中に残った原材料は廃
棄処理されるので、材料のロスが大きいこと等の欠点が
ある。
処理クレー）を水に浸漬して得られるクレー／水スラリ
ーとゴム又はポリマーとを、高温高せん断型ミキサーを
用いて混合し、水を混合中に気化脱水することによりゴ
ム／クレー配合物を得る「クレー水スラリー／高せん断
型ミキサー法」（例、特開２０００−２３９３９７号公
報）も知られている。この方法では、有機溶剤は使用さ
れないが、水スラリーを高温の二軸混練機へ注入する設
備が必要であること、二軸混練機などの大型で高額な設
備を必要とすること、二軸混練機中に残った原材料は廃
棄処理されるので、材料のロスが大きいこと等の欠点が
ある。
【０００６】（４）クレー水スラリーと、ラテックスと
を混合することにより得られるラテックス／クレー水ス
ラリーを乾燥させてゴム／クレー配合物を得る「ラテッ
クス／クレー水スラリー法」も知られている。この方法
では、有機溶剤は使用されず、クレー水スラリーとラテ
ックスの混合は容易であり、条件をうまく設定すればか
なり広範囲の混合条件においても良好な分散状態のゴム
／クレー配合物が得られる。しかし、水溶液で大量の水
が存在するため、乾燥に大面積で底の浅い容器が必要と
なる、乾燥に時間がかかるという欠点を有する。
を混合することにより得られるラテックス／クレー水ス
ラリーを乾燥させてゴム／クレー配合物を得る「ラテッ
クス／クレー水スラリー法」も知られている。この方法
では、有機溶剤は使用されず、クレー水スラリーとラテ
ックスの混合は容易であり、条件をうまく設定すればか
なり広範囲の混合条件においても良好な分散状態のゴム
／クレー配合物が得られる。しかし、水溶液で大量の水
が存在するため、乾燥に大面積で底の浅い容器が必要と
なる、乾燥に時間がかかるという欠点を有する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】クレー等の無機フィラ
ーは、気体遮蔽性（ガスバリヤ性）の向上、即ちガス透
過率の低減化、或いは機械的特性の向上のためゴム或い
はポリマーに一般に添加されている。しかしながら、上
記のクレー含有ゴム組成物においては、クレーの微分
散、均一分散が充分でない場合があり、クレーが含有し
ているにもかかわらず気体透過率が充分に低下していな
い。また（３）、（４）のように比較的低い気体透過率
が得られる場合でも、クレーの分散が充分とは言えず、
乾燥時間、その後のロール作業性が充分に満足できるレ
ベルにないとの問題があった。さらに、クレーの含有量
が多すぎるため、透明性、耐衝撃性等が低下するとの問
題があった。
ーは、気体遮蔽性（ガスバリヤ性）の向上、即ちガス透
過率の低減化、或いは機械的特性の向上のためゴム或い
はポリマーに一般に添加されている。しかしながら、上
記のクレー含有ゴム組成物においては、クレーの微分
散、均一分散が充分でない場合があり、クレーが含有し
ているにもかかわらず気体透過率が充分に低下していな
い。また（３）、（４）のように比較的低い気体透過率
が得られる場合でも、クレーの分散が充分とは言えず、
乾燥時間、その後のロール作業性が充分に満足できるレ
ベルにないとの問題があった。さらに、クレーの含有量
が多すぎるため、透明性、耐衝撃性等が低下するとの問
題があった。
【０００８】本発明は、これらの従来技術の欠点を克服
し、気体透過率が低減されたゴム組成物およびその製造
方法を提供することを目的とする。
し、気体透過率が低減されたゴム組成物およびその製造
方法を提供することを目的とする。
【０００９】また本発明は、透明性、優れた機械特性を
有し、そして気体透過率が低減されたゴム組成物および
その製造方法を提供することを目的とする。
有し、そして気体透過率が低減されたゴム組成物および
その製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】さらにまた、本発明は、簡易な装置を用い
て、短い乾燥時間で得ることができ、かつその後のロー
ル作業性が大幅に改善されたゴム組成物およびその製造
方法を提供することを目的とする。
て、短い乾燥時間で得ることができ、かつその後のロー
ル作業性が大幅に改善されたゴム組成物およびその製造
方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、ゴムの乳化分
散液と、無機フィラーとを混合し、乾燥することからな
るゴム組成物の製造方法であって、ゴムの乳化分散液
が、ゴム有機溶剤溶液を乳化した分散液であることを特
徴とする製造方法にある。
散液と、無機フィラーとを混合し、乾燥することからな
るゴム組成物の製造方法であって、ゴムの乳化分散液
が、ゴム有機溶剤溶液を乳化した分散液であることを特
徴とする製造方法にある。
【００１２】上記製造方法において、ゴムの乳化分散液
が、ゴムを有機溶剤中に溶解したゴム溶液を、乳化剤含
有水溶液中に、低級アルコールの存在下に分散し、有機
溶剤及び有機溶剤を除去することにより得られる分散液
が好ましい。さらにゴムの微分散が可能となる。さらに
低級アルコールは乳化剤含有水溶液中に含まれているこ
とが好ましい。
が、ゴムを有機溶剤中に溶解したゴム溶液を、乳化剤含
有水溶液中に、低級アルコールの存在下に分散し、有機
溶剤及び有機溶剤を除去することにより得られる分散液
が好ましい。さらにゴムの微分散が可能となる。さらに
低級アルコールは乳化剤含有水溶液中に含まれているこ
とが好ましい。
【００１３】無機フィラーとしては、クレー、マイカ、
カオリンクレー、タルク、炭酸カルシウム、シリカ等を
挙げることができ、中でも形状が扁平状であるクレー、
マイカ、カオリンクレー、タルクが好ましく、特にクレ
ーが好ましい。クレーの中でもがナトリウム−モンモリ
ロナイトが好ましい。無機フィラーを水スラリーとして
使用することが好ましい。特にクレーを使用する場合に
は好ましい。
カオリンクレー、タルク、炭酸カルシウム、シリカ等を
挙げることができ、中でも形状が扁平状であるクレー、
マイカ、カオリンクレー、タルクが好ましく、特にクレ
ーが好ましい。クレーの中でもがナトリウム−モンモリ
ロナイトが好ましい。無機フィラーを水スラリーとして
使用することが好ましい。特にクレーを使用する場合に
は好ましい。
【００１４】ゴムが、アクリロニトリル−ブタジエンゴ
ム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴムまたは天然ゴ
ムであり、特にブチルゴムであることが好ましい。
ム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴムまたは天然ゴ
ムであり、特にブチルゴムであることが好ましい。
【００１５】クレーのゴムに対する含有量が、５〜５０
質量％の範囲、特に５〜３０質量％の範囲にあることが
好ましい。
質量％の範囲、特に５〜３０質量％の範囲にあることが
好ましい。
【００１６】本発明は、また、上記の方法により得られ
るゴム組成物にもある。
るゴム組成物にもある。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の方法は、ゴムの乳化分散
液と、クレー等の無機フィラー（好ましくはその水スラ
リーとして）とを混合し、乾燥することを基本構成とす
るゴム組成物の製造方法である。そして使用されるゴム
の乳化分散液は、ゴム有機溶剤溶液を乳化した分散液で
あることを特徴としており、天然のゴムラテックス或い
は乳化重合により得られたラテックスとは異なる。即
ち、気相重合、溶液重合、塊状重合等で得られたゴム又
は合成ゴムを有機溶剤に溶解させ乳化分散液としたもの
である。特にラテックス重合に不向きな合成ゴムに好適
である。好ましくはブチルゴム（ＩＩＲ）である。この
ような特定のラテックスを用いることにより、無機フィ
ラーの分散が良好となり、例えば無機フィラーとしてク
レーを用いた場合、少量のクレーで優れたガスバリヤ性
を発揮することができる。
液と、クレー等の無機フィラー（好ましくはその水スラ
リーとして）とを混合し、乾燥することを基本構成とす
るゴム組成物の製造方法である。そして使用されるゴム
の乳化分散液は、ゴム有機溶剤溶液を乳化した分散液で
あることを特徴としており、天然のゴムラテックス或い
は乳化重合により得られたラテックスとは異なる。即
ち、気相重合、溶液重合、塊状重合等で得られたゴム又
は合成ゴムを有機溶剤に溶解させ乳化分散液としたもの
である。特にラテックス重合に不向きな合成ゴムに好適
である。好ましくはブチルゴム（ＩＩＲ）である。この
ような特定のラテックスを用いることにより、無機フィ
ラーの分散が良好となり、例えば無機フィラーとしてク
レーを用いた場合、少量のクレーで優れたガスバリヤ性
を発揮することができる。
【００１８】上記のようにして得られる本発明のゴム組
成物は、一般に水に浸漬した無機フィラーとゴムのラテ
ックスとを混合し、水これを乾燥させることによって得
られる。さらにこれに架橋剤を加えると、架橋ゴム組成
物が得られる。
成物は、一般に水に浸漬した無機フィラーとゴムのラテ
ックスとを混合し、水これを乾燥させることによって得
られる。さらにこれに架橋剤を加えると、架橋ゴム組成
物が得られる。
【００１９】本発明で使用される無機フィラーとして
は、クレー、マイカ、カオリンクレー、タルク、炭酸カ
ルシウム、シリカ等を挙げることができ、中でも形状が
扁平状であるクレー、マイカ、カオリンクレー、タルク
が好ましく、特にクレーが好ましい。無機フィラーの平
均粒径は２μｍ以下、好ましくは１〜０．０１μｍのが
好ましい。
は、クレー、マイカ、カオリンクレー、タルク、炭酸カ
ルシウム、シリカ等を挙げることができ、中でも形状が
扁平状であるクレー、マイカ、カオリンクレー、タルク
が好ましく、特にクレーが好ましい。無機フィラーの平
均粒径は２μｍ以下、好ましくは１〜０．０１μｍのが
好ましい。
【００２０】クレーとは、一般に、１種あるいは２種以
上の粘土鉱物からなる平均粒径２μｍ以下、好ましくは
１〜０．０１μｍの微細な粒子である。粘土鉱物とは、
２μｍ以下の微細な層状ケイ酸塩であり、Ｓｉ４＋イオ
ンが酸化物イオン（Ｏ２−）に対して４配位をとる４面
体が構成する層と、Ａｌ３＋、Ｆｅ２＋、Ｆｅ３＋、Ｍ
ｇ２＋などのイオンがＯ２−および水酸化物イオン（Ｏ
Ｈ−）に対して６配位をとる８面体層とが１：１あるい
は２：１で結合し、さらにそれらが積み重なって層状構
造を構成するものが、一般的である。粘土鉱物として
は、例えば、カオリナイト、ハロイサイト、モンモリロ
ナイト、セライト、バーミキュライトなどを挙げえるこ
とができる。クレーの量は、ゴムに対して５〜６０質量
％、特に５〜４０質量％、さらに５〜３０質量％が好ま
しい。クレーの量が１質量％より少ないと、気体遮蔽性
の効果が充分に得られず、６０質量％より多いと、分散
が困難となり好ましくない。
上の粘土鉱物からなる平均粒径２μｍ以下、好ましくは
１〜０．０１μｍの微細な粒子である。粘土鉱物とは、
２μｍ以下の微細な層状ケイ酸塩であり、Ｓｉ４＋イオ
ンが酸化物イオン（Ｏ２−）に対して４配位をとる４面
体が構成する層と、Ａｌ３＋、Ｆｅ２＋、Ｆｅ３＋、Ｍ
ｇ２＋などのイオンがＯ２−および水酸化物イオン（Ｏ
Ｈ−）に対して６配位をとる８面体層とが１：１あるい
は２：１で結合し、さらにそれらが積み重なって層状構
造を構成するものが、一般的である。粘土鉱物として
は、例えば、カオリナイト、ハロイサイト、モンモリロ
ナイト、セライト、バーミキュライトなどを挙げえるこ
とができる。クレーの量は、ゴムに対して５〜６０質量
％、特に５〜４０質量％、さらに５〜３０質量％が好ま
しい。クレーの量が１質量％より少ないと、気体遮蔽性
の効果が充分に得られず、６０質量％より多いと、分散
が困難となり好ましくない。
【００２１】上記クレーとして、有機化クレーを使用し
ても良い。有機化クレーとは，クレーに有機オニウムイ
オンをイオン結合させたものである。有機オニウムイオ
ンは，炭素数６以上であることが好ましい。炭素数が６
未満の場合には，有機オニウムイオンの親水性が高ま
り，変性ポリマーとの相溶性が低下するおそれがあるか
らである。上記有機オニウムイオンとしては，たとえ
ば，ヘキシルアンモニウムイオン，オクチルアンモニウ
ムイオン，２−エチルヘキシルアンモニウムイオン，ド
デシルアンモニウムイオン，ラウリルアンモニウムイオ
ン，オクタデシルアンモニウムイオン，ステアリルアン
モニウムイオン，ジオクチルジメチルアンモニウムイオ
ン，トリオクチルアンモニウムイオン，ジステアリルジ
メチルアンモニウムイオン，又はラウリン酸アンモニウ
ムイオン等を用いることができる。
ても良い。有機化クレーとは，クレーに有機オニウムイ
オンをイオン結合させたものである。有機オニウムイオ
ンは，炭素数６以上であることが好ましい。炭素数が６
未満の場合には，有機オニウムイオンの親水性が高ま
り，変性ポリマーとの相溶性が低下するおそれがあるか
らである。上記有機オニウムイオンとしては，たとえ
ば，ヘキシルアンモニウムイオン，オクチルアンモニウ
ムイオン，２−エチルヘキシルアンモニウムイオン，ド
デシルアンモニウムイオン，ラウリルアンモニウムイオ
ン，オクタデシルアンモニウムイオン，ステアリルアン
モニウムイオン，ジオクチルジメチルアンモニウムイオ
ン，トリオクチルアンモニウムイオン，ジステアリルジ
メチルアンモニウムイオン，又はラウリン酸アンモニウ
ムイオン等を用いることができる。
【００２２】本発明で使用されるゴムの乳化分散液は、
下記のように製造される。例えば、合成ゴムを有機溶剤
に溶解し、これをアルコール｛例えばエチルアルコー
ル、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコー
ル、ｓｅｃ−ブチルアルコール又はｔｅｒｔ−ブチルア
ルコールである｝存在下に乳化し、有機溶剤、アルコー
ルを除去することによりゴムの乳化分散液を得る。上記
合成ゴム有機溶剤溶液を、上記アルコールを含む乳化剤
含有水溶液に分散させ、有機溶剤を留去することが好ま
しい。また乳化の際は一般に乳化剤等が使用される。
下記のように製造される。例えば、合成ゴムを有機溶剤
に溶解し、これをアルコール｛例えばエチルアルコー
ル、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコー
ル、ｓｅｃ−ブチルアルコール又はｔｅｒｔ−ブチルア
ルコールである｝存在下に乳化し、有機溶剤、アルコー
ルを除去することによりゴムの乳化分散液を得る。上記
合成ゴム有機溶剤溶液を、上記アルコールを含む乳化剤
含有水溶液に分散させ、有機溶剤を留去することが好ま
しい。また乳化の際は一般に乳化剤等が使用される。
【００２３】上記ゴムの例として、例えば天然ゴム、ス
チレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム、イ
ソプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（Ｎ
ＢＲ）、クロロプレンゴム、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エ
チレン−プロピレンゴム、アクリルゴム、クロロスルホ
ン化ポリエチレンゴム、フッ素ゴムラテックス、シリコ
ーンゴムラテックス、ウレタンゴムラテックスが挙げら
れる。アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、
スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩ
Ｒ）が好ましく、特にブチルゴム（ＩＩＲ）が好まし
い。ブチルゴム（ＩＩＲ）は一般にイソブチレンと少量
のイソプレンとの共重合体であり、ハロゲン化されたタ
イプもある。
チレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム、イ
ソプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（Ｎ
ＢＲ）、クロロプレンゴム、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エ
チレン−プロピレンゴム、アクリルゴム、クロロスルホ
ン化ポリエチレンゴム、フッ素ゴムラテックス、シリコ
ーンゴムラテックス、ウレタンゴムラテックスが挙げら
れる。アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、
スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩ
Ｒ）が好ましく、特にブチルゴム（ＩＩＲ）が好まし
い。ブチルゴム（ＩＩＲ）は一般にイソブチレンと少量
のイソプレンとの共重合体であり、ハロゲン化されたタ
イプもある。
【００２４】上記合成ゴムは、通常の気相重合法、溶液
重合法、塊状重合法等の重合手法を用いることにより得
られる。上記ゴムに加えて、通常の熱可塑性樹脂等のポ
リマーを併用しても良い。
重合法、塊状重合法等の重合手法を用いることにより得
られる。上記ゴムに加えて、通常の熱可塑性樹脂等のポ
リマーを併用しても良い。
【００２５】上記ゴムの乳化分散液と、クレーの水スラ
リーを混合する際、水溶性アミノシラン系カップリング
剤を添加することが好ましい。水溶性アミノシラン系カ
ップリング剤は、一般にアミノ基を含有するアルコキシ
シランのうち水溶性であるものである。水溶性であるた
めに、クレー水スラリーに均一に混合することができ
る。水溶性アミノシラン系カップリング剤を添加するこ
とで、クレー水スラリーとゴムラテックスの混合物がペ
ースト状となり、乾燥時間が大幅に短縮される。また乾
燥後の固体状ゴム組成物のロール作業の作業性が大幅に
改良される。水溶性アミノシラン系カップリング剤とし
て、例えばＮ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピル
メチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエ
チル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン及びγ−アミノプロピ
ルトリエトキシシランが挙げられる。水溶性アミノシラ
ン系カップリング剤の使用量は、添加後の組成物がペー
スト状になる量であればよく、ゴム分１００ｇに対し
て、０．５〜８ｍｌが好ましく、特に１〜６ｍｌが好ま
しく、さらに２〜５ｍｌが好ましく、通常３ｍｌであ
る。水溶性アミノシラン系カップリング剤の量が０．５
ｍｌより少ないと、添加後の組成物が、ペースト状とな
らず、その後の処理（乾燥、ロール作業）を良好に行な
うことができない。８ｍｌより多くても、組成物をペー
スト状にする効果が向上しないばかりか、例えば気体の
遮蔽効果が低下するなど、得られた組成物の物性に悪影
響を与える。
リーを混合する際、水溶性アミノシラン系カップリング
剤を添加することが好ましい。水溶性アミノシラン系カ
ップリング剤は、一般にアミノ基を含有するアルコキシ
シランのうち水溶性であるものである。水溶性であるた
めに、クレー水スラリーに均一に混合することができ
る。水溶性アミノシラン系カップリング剤を添加するこ
とで、クレー水スラリーとゴムラテックスの混合物がペ
ースト状となり、乾燥時間が大幅に短縮される。また乾
燥後の固体状ゴム組成物のロール作業の作業性が大幅に
改良される。水溶性アミノシラン系カップリング剤とし
て、例えばＮ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピル
メチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエ
チル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン及びγ−アミノプロピ
ルトリエトキシシランが挙げられる。水溶性アミノシラ
ン系カップリング剤の使用量は、添加後の組成物がペー
スト状になる量であればよく、ゴム分１００ｇに対し
て、０．５〜８ｍｌが好ましく、特に１〜６ｍｌが好ま
しく、さらに２〜５ｍｌが好ましく、通常３ｍｌであ
る。水溶性アミノシラン系カップリング剤の量が０．５
ｍｌより少ないと、添加後の組成物が、ペースト状とな
らず、その後の処理（乾燥、ロール作業）を良好に行な
うことができない。８ｍｌより多くても、組成物をペー
スト状にする効果が向上しないばかりか、例えば気体の
遮蔽効果が低下するなど、得られた組成物の物性に悪影
響を与える。
【００２６】架橋を行なうための架橋剤としては、種々
の市販の化合物を使用することができ、ジエン系ゴムに
関しては有機過酸化物が好ましい。有機過酸化物とし
て、例えば、過酸化水素水、クメンヒドロペルオキシ
ド、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、ｔ−ブチルクミルペ
ルオキシド、ジクミルペルオキシド、２，５−ジメチル
−２，５−ジ−（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン、
１，３−ビス（ｔ−ブチルペルオキシイソプロピル)ベ
ンゼン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルペルオ
キシ）バレラート、１，１−ビス（ｔ−ブチルペルオキ
シ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，２
−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）ブタン、ベンゾイルペ
ルオキシド、ｐ−クロロベンゾイルペルオキシド、２，
４−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ｔ−ブチルペル
オキシベンゼン、ビニルトリス（ｔ−ブチルペルオキ
シ）シランなどを使用することができる。過酸化水素水
が好ましい。使用量は、ゴムに対して、０．２〜１．０
質量％、特に０．２５〜０．８質量％、さらに０．３〜
０．５質量％が好ましい。
の市販の化合物を使用することができ、ジエン系ゴムに
関しては有機過酸化物が好ましい。有機過酸化物とし
て、例えば、過酸化水素水、クメンヒドロペルオキシ
ド、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、ｔ−ブチルクミルペ
ルオキシド、ジクミルペルオキシド、２，５−ジメチル
−２，５−ジ−（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン、
１，３−ビス（ｔ−ブチルペルオキシイソプロピル)ベ
ンゼン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルペルオ
キシ）バレラート、１，１−ビス（ｔ−ブチルペルオキ
シ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，２
−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）ブタン、ベンゾイルペ
ルオキシド、ｐ−クロロベンゾイルペルオキシド、２，
４−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ｔ−ブチルペル
オキシベンゼン、ビニルトリス（ｔ−ブチルペルオキ
シ）シランなどを使用することができる。過酸化水素水
が好ましい。使用量は、ゴムに対して、０．２〜１．０
質量％、特に０．２５〜０．８質量％、さらに０．３〜
０．５質量％が好ましい。
【００２７】本発明のゴム組成物を得るためには、例え
ば、まず無機フィラーを水に浸漬し、攪拌する。水の量
は、無機フィラーが水に分散し、攪拌が容易になる量で
あればよく、例えばクレーの場合、通常２０ｇのクレー
に対して、総容積が８００〜１２００ｍｌ、好ましくは
９００〜１１００ｍｌになる量である。攪拌には、スタ
ーラーミキサーなどの汎用の混合機を用いることができ
る。攪拌時間は、無機フィラーが水に充分浸漬する時間
であればよく、無機フィラーの量にもよるが、通常１２
〜３６時間である。
ば、まず無機フィラーを水に浸漬し、攪拌する。水の量
は、無機フィラーが水に分散し、攪拌が容易になる量で
あればよく、例えばクレーの場合、通常２０ｇのクレー
に対して、総容積が８００〜１２００ｍｌ、好ましくは
９００〜１１００ｍｌになる量である。攪拌には、スタ
ーラーミキサーなどの汎用の混合機を用いることができ
る。攪拌時間は、無機フィラーが水に充分浸漬する時間
であればよく、無機フィラーの量にもよるが、通常１２
〜３６時間である。
【００２８】次いで得られた無機フィラー水スラリー
と、ゴムの乳化分散液とを混合する。ゴムの乳化分散液
との混合は、スターラーミキサーなどの汎用の混合機を
用いることができる。混合は、ラテックスが変質しない
限りの高温で行なうこともできるが、室温が好ましい。
混合時間は、無機フィラー水スラリーとゴムの乳化分散
液が均一に混合される時間であればよく、無機フィラー
の量にもよるが、通常５〜１５分間である。
と、ゴムの乳化分散液とを混合する。ゴムの乳化分散液
との混合は、スターラーミキサーなどの汎用の混合機を
用いることができる。混合は、ラテックスが変質しない
限りの高温で行なうこともできるが、室温が好ましい。
混合時間は、無機フィラー水スラリーとゴムの乳化分散
液が均一に混合される時間であればよく、無機フィラー
の量にもよるが、通常５〜１５分間である。
【００２９】次いで無機フィラー水スラリーとゴムの乳
化分散液との混合物に、特にクレーの場合、水溶性アミ
ノシラン系カップリング剤を添加しても良い。水溶性ア
ミノシラン系カップリング剤の量は、添加後の混合物が
ペースト状になる量であればよい。混合物がペースト状
となると、その扱いが容易となり、また次の工程の乾燥
が速くなり、ロール作業性が良好となる。
化分散液との混合物に、特にクレーの場合、水溶性アミ
ノシラン系カップリング剤を添加しても良い。水溶性ア
ミノシラン系カップリング剤の量は、添加後の混合物が
ペースト状になる量であればよい。混合物がペースト状
となると、その扱いが容易となり、また次の工程の乾燥
が速くなり、ロール作業性が良好となる。
【００３０】攪拌後、混合物を６０〜１００℃、好まし
くは８０℃の恒温槽中に保管し、１８〜４８時間、好ま
しくは２４時間乾燥し、ゴム組成物を得る。このゴム組
成物に適当な過酸化物をロールを用いて添加し、適当な
条件下で架橋して架橋ゴム組成物を得る。
くは８０℃の恒温槽中に保管し、１８〜４８時間、好ま
しくは２４時間乾燥し、ゴム組成物を得る。このゴム組
成物に適当な過酸化物をロールを用いて添加し、適当な
条件下で架橋して架橋ゴム組成物を得る。
【００３１】本発明のゴム組成物は、その気体遮蔽性を
生かして、ホース、ガスケット、パッキング材等に有利
に使用される。
生かして、ホース、ガスケット、パッキング材等に有利
に使用される。
【００３２】
【実施例】以下実施例により本発明を詳細に説明する。
本発明は実施例に限定されるものではない。
本発明は実施例に限定されるものではない。
【００３３】[実施例１]
（１）ブチルゴムの乳化分散液の作製
臭素化ブチルゴム（商品名；ポリサーＸ２、バイエル社
製、臭素含有量１．８ｗｔ％、残存二重結合量０％）３
０ｇをトルエン２７０ｇに溶解後、オレイン酸１．５ｇ
を添加した。別に、イソプロピルアルコール６０ｇと水
９０ｇに、水酸化カリウム０．３ｇと、ジオクチルスル
ホコハク酸ナトリウム０．６ｇを溶かした溶液を作製し
た。これらの二つの溶液をＴＫホモミキサー（Ｍ型、特
殊機化工業社（株）製）を用いて回転数１２０００ｒｐ
ｍで２分間攪拌混合し乳化した。この乳化液を減圧下、
加熱することにより、トルエン及びイソプロピルアルコ
ールを留去し、ブチルゴムのラテックス（固形分４６ｗ
ｔ％）を得た。得られたラテックスの平均粒子径は０．
８μｍであり、相分離がなく静置安定性に優れたもので
あった。
製、臭素含有量１．８ｗｔ％、残存二重結合量０％）３
０ｇをトルエン２７０ｇに溶解後、オレイン酸１．５ｇ
を添加した。別に、イソプロピルアルコール６０ｇと水
９０ｇに、水酸化カリウム０．３ｇと、ジオクチルスル
ホコハク酸ナトリウム０．６ｇを溶かした溶液を作製し
た。これらの二つの溶液をＴＫホモミキサー（Ｍ型、特
殊機化工業社（株）製）を用いて回転数１２０００ｒｐ
ｍで２分間攪拌混合し乳化した。この乳化液を減圧下、
加熱することにより、トルエン及びイソプロピルアルコ
ールを留去し、ブチルゴムのラテックス（固形分４６ｗ
ｔ％）を得た。得られたラテックスの平均粒子径は０．
８μｍであり、相分離がなく静置安定性に優れたもので
あった。
【００３４】（２）ゴム組成物及びシートの作製
２０ｇのクレー（クニミネ工業（株）製：クニゲル）を
蒸留水に浸漬し１０００ｍｌとして、汎用のスターラー
ミキサーで２４時間攪拌して、クレー水スラリーを得
た。このスラリーと２１８ｇの上記（１）のラテックス
とを混合し、スターラーミキサーを用いて約１０分間攪
拌し、均一な混合物を得る。
蒸留水に浸漬し１０００ｍｌとして、汎用のスターラー
ミキサーで２４時間攪拌して、クレー水スラリーを得
た。このスラリーと２１８ｇの上記（１）のラテックス
とを混合し、スターラーミキサーを用いて約１０分間攪
拌し、均一な混合物を得る。
【００３５】得られた混合物を、６０ｃｍ×２５ｃｍ、
深さ５ｃｍの容器に取り出し、８０℃のファン付き恒温
槽中で２４時間乾燥し、ゴム組成物を得た。これに１．
５ｇのジクミルペルオキシドをロールを用いて添加し、
ゴム圧延用ロールを用いて加硫しながら圧延処理する。
得られた圧延シートを表面が十分平滑なスラブシート用
金型を用いて１６０℃、３０分の条件下において架橋さ
せ、１ｍｍ厚のスラブシートサンプルを得る。
深さ５ｃｍの容器に取り出し、８０℃のファン付き恒温
槽中で２４時間乾燥し、ゴム組成物を得た。これに１．
５ｇのジクミルペルオキシドをロールを用いて添加し、
ゴム圧延用ロールを用いて加硫しながら圧延処理する。
得られた圧延シートを表面が十分平滑なスラブシート用
金型を用いて１６０℃、３０分の条件下において架橋さ
せ、１ｍｍ厚のスラブシートサンプルを得る。
【００３６】[実施例２]実施例１において、クレー水ス
ラリーを５００ｍｌ使用した以外と同様にしてゴム組成
物及びシートを製造した。
ラリーを５００ｍｌ使用した以外と同様にしてゴム組成
物及びシートを製造した。
【００３７】[実施例３]実施例１において、クレーの代
わりに水膨潤性合成マイカ（商品名ＭＥ−１００、コー
プケミカル（株）製）を使用した以外と同様にしてゴム
組成物及びシートを製造した。
わりに水膨潤性合成マイカ（商品名ＭＥ−１００、コー
プケミカル（株）製）を使用した以外と同様にしてゴム
組成物及びシートを製造した。
【００３８】[参考例１]実施例１において、クレーを使
用しなかった以外は同様にしてゴム組成物及びシートを
製造した。
用しなかった以外は同様にしてゴム組成物及びシートを
製造した。
【００３９】[比較例１]実施例１において、ブチルゴム
の乳化分散液を使用せず、通常のブチルゴム有機溶剤溶
液（シクロヘキサン溶液）を用いてゴム組成物を作製し
た以外は同様にしてゴム組成物及びシートを製造した。
の乳化分散液を使用せず、通常のブチルゴム有機溶剤溶
液（シクロヘキサン溶液）を用いてゴム組成物を作製し
た以外は同様にしてゴム組成物及びシートを製造した。
【００４０】＜評価方法＞
１）分散性評価
公知の多くの文献によれば、クレーがナノメーターレベ
ルの大きさの微粒子となるように配合物に極めて微細に
分散できれば、配合物の透明性が良好となることが知ら
れている。そこで、透明性評価を分散性評価の代替評価
として使用する。
ルの大きさの微粒子となるように配合物に極めて微細に
分散できれば、配合物の透明性が良好となることが知ら
れている。そこで、透明性評価を分散性評価の代替評価
として使用する。
【００４１】得られた１ｍｍ厚のスラブシートとアクリ
ル樹脂製の透明な定規を重ねておいて、３０Ｗの光源の
透過光を見たときに、このシートを通して定規の１ｍｍ
幅線が判別可能なものを○、判別不能なものを×とし
た。
ル樹脂製の透明な定規を重ねておいて、３０Ｗの光源の
透過光を見たときに、このシートを通して定規の１ｍｍ
幅線が判別可能なものを○、判別不能なものを×とし
た。
【００４２】２）ロール作業性評価
直径１０インチロール２本からなるカレンダーロール機
を用いてロール作業を行い、作業性の良いものを○、作
業性が悪いものを×として判断した。
を用いてロール作業を行い、作業性の良いものを○、作
業性が悪いものを×として判断した。
【００４３】３）気体遮蔽性（ガスバリヤ性）
気体遮蔽性を評価するため、ＧＴＲテック（株）製ガス
透過試験機（ＧＴＲ３０Ａ、ガス：フロンＲ１３４ａ）
を用い、１００℃、ガス供給側圧力０．２ＭＰａの差圧
法により気体透過測定を行なった。ポリマー（参考例
１）に対するサンプルの気体透過率の比として表した。
透過試験機（ＧＴＲ３０Ａ、ガス：フロンＲ１３４ａ）
を用い、１００℃、ガス供給側圧力０．２ＭＰａの差圧
法により気体透過測定を行なった。ポリマー（参考例
１）に対するサンプルの気体透過率の比として表した。
【００４４】
【表１】 表１
実施例１ 実施例２ 実施例３ 参考例１ 比較例１
分散性 ○ ○ ○ − ×
ロール作業性 ○ ○ ○ − ×
気体遮蔽性 ０．３４ ０．４３ ０．３９ １．００ −
【００４５】以上示したように、本発明の例えば実施例
１では、クレーを含有しない場合よりもガス透過率が６
６％も減少した。また分散性、作業性も、比較例に比べ
て良好であった。
１では、クレーを含有しない場合よりもガス透過率が６
６％も減少した。また分散性、作業性も、比較例に比べ
て良好であった。
【００４６】
【発明の効果】本発明の方法により得られるゴム組成物
では、極めて微粒化され、分散安定性に優れたゴムの乳
化分散液を用いて無機フィラーが分散されている。この
ため無機フィラーがゴム微粒子中に極めて微細に分散さ
れることになり、少量の無機フィラーにより優れたガス
バリヤ効果、機械特性（粘弾性等）の向上効果を発揮す
る。また無機フィラーを大量に使用しないため、ロール
作業性がよく、乾燥も短縮することができる。特にこの
ような効果は、無機フィラーとしてクレーを用いた場合
に大きくなる。
では、極めて微粒化され、分散安定性に優れたゴムの乳
化分散液を用いて無機フィラーが分散されている。この
ため無機フィラーがゴム微粒子中に極めて微細に分散さ
れることになり、少量の無機フィラーにより優れたガス
バリヤ効果、機械特性（粘弾性等）の向上効果を発揮す
る。また無機フィラーを大量に使用しないため、ロール
作業性がよく、乾燥も短縮することができる。特にこの
ような効果は、無機フィラーとしてクレーを用いた場合
に大きくなる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ０８Ｌ 9/00 Ｃ０８Ｌ 9/00
23/22 23/22
Ｆ１６Ｊ 15/10 Ｆ１６Ｊ 15/10 Ｙ
(72)発明者 真下 成彦
神奈川県横浜市戸塚区戸塚町2810−２−
307
Ｆターム(参考） 3J040 FA06 HA01 HA02
4F070 AA05 AA07 AA08 AA12 AB16
AC27 CA01 CA20 CB05 CB12
4J002 AC011 AC071 AC081 BB151
BB181 BB271 BD121 BG041
CK001 CP031 DE236 DJ016
DJ036 DJ046 DJ056 FA016
FB146 FD016 FD140 FD206
GM00 GT00 HA08
Claims (8)
- 【請求項１】 ゴムの乳化分散液と、無機フィラーとを
混合し、乾燥することからなるゴム組成物の製造方法で
あって、前記ゴムの乳化分散液が、ゴム有機溶剤溶液を
乳化した分散液であることを特徴とする製造方法。 - 【請求項２】 ゴムの乳化分散液が、ゴムを有機溶剤中
に溶解したゴム溶液を、乳化剤含有水溶液中に、低級ア
ルコールの存在下に分散し、有機溶剤及びアルコールを
除去することにより得られる分散液である請求項１に記
載の製造方法。 - 【請求項３】 ゴムが、アクリロニトリル−ブタジエン
ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴムまたは天然
ゴムである１又は２に記載の製造方法。 - 【請求項４】 ゴムが、ブチルゴムである請求項１〜３
のいずれかに記載の製造方法。 - 【請求項５】 無機フィラーが、クレーである請求項１
〜４のいずれかに記載の製造方法。 - 【請求項６】 無機フィラーをその水スラリーとして使
用する請求項１〜５のいずれかに記載の製造方法。 - 【請求項７】 クレーのゴムに対する含有量が、５〜５
０質量％の範囲にある請求項５又は６記載の製造方法。 - 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかに記載の方法に
より得られるゴム組成物。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002130740A JP4106452B2 (ja) | 2002-05-02 | 2002-05-02 | ゴム組成物の製造方法及びゴム組成物 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002130740A JP4106452B2 (ja) | 2002-05-02 | 2002-05-02 | ゴム組成物の製造方法及びゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003321551A true JP2003321551A (ja) | 2003-11-14 |
| JP4106452B2 JP4106452B2 (ja) | 2008-06-25 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP (1) | JP4106452B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004011849A (ja) * | 2002-06-10 | 2004-01-15 | Bridgestone Corp | 高圧ホース |
| JP2006265314A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Bridgestone Corp | ゴム組成物及びその製造方法 |
| JP2006290931A (ja) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Sumitomo Seika Chem Co Ltd | ブチルゴム系熱可塑性エラストマーのアニオン性水性分散体 |
| JP2008506009A (ja) * | 2004-07-06 | 2008-02-28 | エクソンモービル・ケミカル・パテンツ・インク | 高分子ナノ複合物 |
| JP2009501835A (ja) * | 2005-07-18 | 2009-01-22 | エクソンモービル・ケミカル・パテンツ・インク | ナノ複合材料を製造するための分割ストリームプロセス |
| WO2011038578A1 (zh) * | 2009-09-30 | 2011-04-07 | Chen Huihong | 一种橡胶制品用复组合物的制备方法及所得产品 |
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|---|---|---|---|---|
| GB0605345D0 (en) | 2006-03-16 | 2006-04-26 | Airbus Uk Ltd | Testing strut assembly |
-
2002
- 2002-05-02 JP JP2002130740A patent/JP4106452B2/ja not_active Expired - Fee Related
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