JP2004018682A

JP2004018682A - ゴム組成物

Info

Publication number: JP2004018682A
Application number: JP2002175738A
Authority: JP
Inventors: Junichiro Natori; 名取　潤一郎; Tomohiro Awane; 阿波根　朝浩; Kazunori Ishikawa; 石川　和憲
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2002-06-17
Filing date: 2002-06-17
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】スコーチ時間を延ばし、加硫時間を短縮でき、架橋密度が高く、高モジュラスであるゴム組成物を提供する。
【解決手段】ジエン系ゴムに、脂肪族または脂環式カルボン酸のコバルト塩、および芳香族カルボン酸塩を配合してなるゴム組成物。
【選択図】　　　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴム組成物に関し、更に詳細には、スコーチ時間を延ばし、加硫時間を短縮でき、架橋密度が高く、高モジュラスであるゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
モノオキシ安息香酸塩（ｐ−オキシ安息香酸塩）を樹脂などと併用し、高温・高湿下における金属や繊維に対する接着性を改良する技術は、特開昭５１−１３６７３４号公報、特開昭５２−４３８５１号公報、特開昭５３−２６８７８号公報および特開昭５４−１３５６号公報などにより知られ、また、特定のゴムに、特定のアミノ安息香酸エステル、メチレンアクセプターおよびメチレンドナーを含有することにより、ゴムと金属との接着性に優れ、ワイヤコート素材として有用なゴムコンパウンドを得る技術も、特開平１０−１９５２４０号公報により公知である。
【０００３】
更に、脂肪族カルボン酸と芳香族カルボン酸とを酸化亜鉛等と混合、反応させて特定比率の前記各カルボン酸の亜鉛塩からなる混合物とすることにより、ゴムへの分散性に優れ、加硫時における長い加硫戻り時間と高い弾性率とを与える加硫促進剤を得る技術も、特開平２−１６９６４２号公報によって公知である。しかしながら、当該加硫促進剤は、加硫戻りを抑制し、弾性率は高いが加硫時間が延び、破断伸びが減少するという欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明では、脂肪族または脂環式カルボン酸のコバルト塩と共に、芳香族カルボン酸塩を加硫助剤として添加することにより、加硫ゴムの架橋密度を増大させ、モジュラスを高め、そして耐熱老化性などの物性も向上できるようなゴム組成物を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ジエン系ゴムに、脂肪族または脂環式カルボン酸のコバルト塩、および芳香族カルボン酸塩を配合してなるゴム組成物が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明では、脂肪族または脂環式カルボン酸のコバルト塩を配合したジエン系ゴムに芳香族カルボン酸塩を併用添加すると、スコーチ時間を延ばし、加硫時間を短縮でき、架橋密度が高く、そして高モジュラスなゴム組成物が得られることを見出したものである。
【０００７】
本発明のゴム組成物に用いられるジエン系ゴム成分としては、任意のジエン系ゴムが用いられ、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、各種ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などのジエン系ゴムを単独で、あるいは任意のブレンドとして使用することができる。
【０００８】
本発明のゴム組成物に配合される脂肪族または脂環式カルボン酸のコバルト塩は、ゴムの加硫促進活性剤として機能するが、当該コバルト塩を形成する有機酸としては、例えば、ネオデカン酸、ステアリン酸、ナフテン酸、ロジン酸、トール油酸、パルミチン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸が挙げられる。更に、かかる有機酸は、ホウ素含有有機酸であってもよい。例えば、ホウ酸三ネオデカン酸等が挙げられる。
【０００９】
当該脂肪族または脂環式カルボン酸のコバルト塩の配合量（コバルト元素換算）としては、ジエン系ゴム成分１００重量部に対して、０．０５〜１重量部、好ましくは０．１〜０．３重量部が使用される。この配合量が０．０５重量部未満では、所期のモジュラス増大効果が発揮できず、逆に１重量部を超えると、加工性が悪化したり、加硫ゴムの物性が著しく低下するため、好ましくない。
【００１０】
本発明のゴム組成物に併用添加される加硫助剤としての芳香族カルボン酸塩を構成する芳香族カルボン酸としては、例えば、安息香酸；ｐ−ｔ−ブチル安息香酸、トルイル酸、エチル安息香酸、イソプロピル安息香酸、ジメチル安息香酸、トリメチル安息香酸などの、一般式ＲＣ_６Ｈ_４−ＣＯＯＨ（Ｒは、Ｃ_１〜Ｃ_１８のアルキル基）で示されるアルキル置換安息香酸類；フルオロ安息香酸、クロロ安息香酸、ブロモ安息香酸、ヨード安息香酸、ジクロロ安息香酸、ジブロモ安息香酸などのハロゲン置換安息香酸類；アニス酸、フェノキシ安息香酸、アセトキシ安息香酸などの一般式ＲＯ−Ｃ_６Ｈ_４−ＣＯＯＨ（Ｒは、Ｃ_１〜Ｃ_１８のアルキル基）で示されるアルコキシまたはアシルオキシ安息香酸類；フタル酸、テレフタル酸、クロロフタル酸、ジクロロフタル酸などの芳香族ジカルボン酸類；ナフタレンカルボン酸、アントラセンカルボン酸などの多環芳香族カルボン酸類が挙げられる。また、その塩成分としては、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、鉄、アミン、亜鉛、ニッケル、コバルト、アンモニウム塩等が挙げられる。これらの芳香族カルボン酸塩のうち、安息香酸塩の使用が好ましく、また当該塩としては、アンモニウム、コバルト、ニッケル、亜鉛塩の使用が好ましい。
【００１１】
当該芳香族カルボン酸塩の配合量は、ジエン系ゴム成分１００重量部に対して、０．１〜５重量部、好ましくは０．５〜３重量部とすることが適当である。この配合量が０．１重量部未満であると、スコーチ時間の延長、加硫時間の短縮といった効果が発揮できず、また、５重量部を超えると、加硫ゴムの物性が著しく低下するので、好ましくない。
【００１２】
本発明のゴム組成物には、他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、可塑剤等のタイヤ用または一般のゴム組成物用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、添加剤の配合量も当該分野での一般的な量とすることができる。
【００１３】
【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。
【００１４】
実施例１〜６および比較例１〜４
以下の表１に示す配合例を用いて各例に示すゴム組成物を得、その未加硫物性および加硫物性を測定、評価した。
【００１５】
試験サンプルの作製
所定の硫黄および加硫促進剤を除く配合成分を１．８リットルの密閉型ミキサーで３〜５分間混練し、１６５±５℃の温度に達したときに放出したマスターバッチに、硫黄および加硫促進剤を８インチのオープンロールで混練して、ゴム組成物を得た。このゴム組成物の一部を未加硫物性の「スコーチ試験」および「加硫試験」用の測定サンプルに供し、次いで、残余のゴム組成物を１５ｃｍ×１５ｃｍ×０．２ｃｍの金型中において１４８℃で３０分間プレス加硫して試験片（ゴムシート）を作製し、これを加硫物性の「膨潤度測定」および「引張強度試験」に供した。
【００１６】
試験方法
＜未加硫物性＞
１）スコーチ時間：ＪＩＳ　Ｋ６３００に準拠して、１２５℃にて粘度が５ポイント上昇する時間（分）を測定した。
２）加硫試験：ＪＩＳ　Ｋ６３００に準拠して、１４８℃にて９５％加硫度に達する時間（分）と最大トルクを測定した。
＜加硫物性＞
１）膨潤度：２０ｍｍ×２５ｍｍ×２ｍｍに切断した試験片を、室温にて大過剰のトルエンに４８時間浸漬し膨潤させる。自動比重計（東洋精機製；ＤＥＮＳＩＭＥＴＥＲ−Ｈ）にて重量・比重を測定し、膨潤前後の体積を算出した。膨潤度は、以下の式に従って算出した。
〔膨潤後体積〕／〔膨潤前体積〕
２）引張強度：ＪＩＳ　Ｋ６３０１に準拠して、１００％モジュラス（Ｍ１００）、破断強度および破断伸びを測定した。
【００１７】
結果を表１に示す。
【表１】

【００１８】
【発明の効果】
上記表１の結果によれば、脂肪族カルボン酸コバルト塩のみを添加すると、モジュラスは増大するがスコーチ時間が著しく短くなることを示している。しかし、本発明により脂肪族カルボン酸コバルト塩と安息香酸塩を併用添加すると、スコーチ時間の延長、加硫時間の短縮、膨潤度の低下（架橋密度の増大）およびモジュラスの増大が発現し、有用なゴム組成物が得られることがわかる。

Claims

ジエン系ゴムに、脂肪族または脂環式カルボン酸のコバルト塩、および芳香族カルボン酸塩を配合してなるゴム組成物。
前記芳香族カルボン酸塩が安息香酸塩である、請求項１に記載のゴム組成物。
前記芳香族カルボン酸の塩がアンモニウム、コバルト、ニッケルおよび亜鉛の群から選ばれる、請求項１または２に記載のゴム組成物。