JP2005113079A

JP2005113079A - ゴム配合用ワックス組成物

Info

Publication number: JP2005113079A
Application number: JP2003351950A
Authority: JP
Inventors: Shinji Ando; 慎二安藤; Tsutomu Suzuki; 勉鈴木
Original assignee: Seiko Chemical Co Ltd
Current assignee: Seiko Chemical Co Ltd
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2003-10-10
Publication date: 2005-04-28

Abstract

【課題】防振ゴム製品に使用したときに、通常の温度条件下での摩擦係数を低く抑えることができるだけで無く、１２０℃という高温条件下に長時間曝されても、摩擦係数の大きな変動を生じない、ゴム配合用ワックス組成物の提供。
【解決手段】数平均分子量が５００〜１５００の合成ワックス８５質量％〜１０質量％に式（１）、Ｒ¹ＣＯ−ＮＨ（ＣＨ₂）_n−ＮＨＣＯＲ²（式中ｎは、１〜６の整数を、またＲ¹およびＲ²は、共に同一であっても、異なっていてもよく、Ｃ₇〜Ｃ₂₁のアルキル基またはアルケニル基を示す。）で表される高級脂肪酸アミド系化合物を１５質量％〜９０質量％の割合で配合したゴム配合用ワックス組成物により達成。
【選択図】なし

Description

この発明は、各種ゴム製品に添加使用することにより、該ゴム製品の摩擦係数を大幅に低下させることができるゴム配合用ワックス組成物に関するものである。

一般に、自動車の振動低減、騒音低減のため、スタビライザブッシュ、リヤサスペンションブッシュ等のはめ込み式ブッシュでは、発進時、急ブレーキ制動時、左右旋回時などに、取り付け金具とゴムブッシュの表面の接触面で生ずるスリップやスティック現象により、異音が発生し、その対策が望まれている。

防振ゴム等を構成するゴム組成物には、日光や大気中のオゾンなどの影響を極力低く押さえる性質としての、いわゆる耐候性を付与するために、ワックスが配合されている。このワックスを配合することで、防振ゴム製品でのクラックなどの発生を効率よく押さえているのであるが、ワックスを混入するだけでは、充分な摩擦係数低下作用を発揮させることはできず、異音の発生を充分に押さえることができない。そこで、特許文献１には、特定の分子量を有する合成ワックスにＲＣＯＮＨ₂で表される高級脂肪酸アミドを特定量配合したゴム配合用ワックス組成物が開示されている。

しかしながら、上記特許文献１に開示されたゴム配合用ワックス組成物の場合には、夏場など、自動車のボンネット内部温度が１２０℃近くになるような条件下では、充分な効果を発揮できない場合があることが知られている。
特開昭６２−２７７４８号公報

本発明は、かかる事情に鑑みなされたもので、防振ゴム製品に使用したときに、通常の温度条件下での摩擦係数を低く抑えることができるだけで無く、１２０℃という高温条件下に長時間曝されても、摩擦係数の大きな変動を生じない、ゴム配合用ワックス組成物を提供することをその目的とする。

上記の目的を達成するため、鋭意研究した結果、本発明者は、数平均分子量が５００〜１５００の合成ワックス８５質量％〜１０質量％に式（１）、Ｒ¹ＣＯ−ＮＨ（ＣＨ₂）_n−ＮＨＣＯＲ²（式中ｎは、１〜６の整数を、またＲ¹およびＲ²は、共に同一であっても、異なっていてもよく、Ｃ₇〜Ｃ₂₁のアルキル基またはアルケニル基を示す。）で表される高級脂肪酸アミド系化合物を１５質量％〜９０質量％の割合で配合したゴム配合用ワックス組成物は、特許文献１に開示されたゴム配合用ワックス組成物に比較して、通常温度条件下で摩擦係数が低いだけでなく、高温条件下、例えば、１２０℃という高温条件下に長時間曝されるような環境下で使用されても、摩擦係数の大きな変動を生じないことを見出し、本発明を完成したものである。

即ち、本発明によれば、数平均分子量が５００〜１５００の合成ワックス８５質量％〜１０質量％に式（１）、Ｒ¹ＣＯ−ＮＨ（ＣＨ₂）_n−ＮＨＣＯＲ²（式中ｎは、１〜６の整数を、またＲ¹およびＲ²は、共に同一であっても、異なっていてもよく、Ｃ₇〜Ｃ₂₁のアルキル基またはアルケニル基を示す。）で表される高級脂肪酸アミド系化合物を１５質量％〜９０質量％の割合で配合したゴム配合用ワックス組成物が提供される。更に、本発明によれば、該高級脂肪酸アミド系化合物が上記式（１）において、ｎは１〜４の整数、Ｒ¹およびＲ²は、共に同一であっても、異なっていてもよく、Ｃ₇〜Ｃ₂₁のアルキル基またはアルケニル基であるゴム配合用ワックス組成物が提供される。なお、上記式（１）で表される高級脂肪酸アミド系化合物の一部を式（２）、ＲＣＯＮＨ₂（式中Ｒは、上記式（１）におけるＲ¹およびＲ²と同一であっても、異なっていてもよく、Ｃ₇〜Ｃ₂₁のアルキル基またはアルケニル基を示す。）で表される高級脂肪酸アミドで置き換えることにより、低温域から高温域の広い範囲で優れた効果を発揮するゴム配合用ワックス組成物が提供される。

防振ゴム製品に使用したときに、通常の温度条件下での摩擦係数を低く抑えることができるだけで無く、１２０℃という高温条件下に長時間曝されても、摩擦係数の大きな変動を生ぜず、温度条件が冬場での低温から、夏場での高温と変動しても、温度の変動による効果の低下を生じないという優れた効果を発揮する。

ゴム配合用ワックス組成物に使用する合成ワックスとしては、数平均分子量が５００〜１５００であれば、特に限定無く使用できるが、このような合成ワックスとしては、たとえば、数平均分子量が５００〜１５００の範囲内にある合成ポリエチレンワックス、合成マイクロクリスタリンワックスなどを挙げることができる。なお、数平均分子量が５００〜１５００の範囲外のものは、条件によっては、所望とする効果を発揮することができないことがあるので、好ましくない。本発明に係るゴム配合用ワックス組成物での数平均分子量が５００〜１５００の合成ワックスの配合量は、８５質量％〜１０質量％である。この範囲外だと、所望とする摩擦係数低減効果が発揮されなかったり、あるいは、所望とする異音の防止効果に悪影響を与える場合があるので好ましくない。

また、本発明に係るゴム配合用ワックス組成物において使用されるもう一方の成分である、式（１）、Ｒ¹ＣＯ−ＮＨ（ＣＨ₂）_n−ＮＨＣＯＲ²（式中ｎは、１〜６の整数を、またＲ¹およびＲ²は、共に同一であっても、異なっていてもよく、Ｃ₇〜Ｃ₂₁のアルキル基またはアルケニル基を示す。）で表される高級脂肪酸アミド系化合物としては、上記の一般式に含まれる化合物であれば、何れも特に制限無く使用できるが、式中のｎは、好ましくは、１〜４、より好ましくは、１〜３であり、Ｒ¹およびＲ²としては、Ｃ₇〜Ｃ₂₁のアルキル基またはアルケニル基、好ましくは、Ｃ₁₂〜Ｃ₁₈のアルキル基またはアルケニル基であり、Ｒ¹およびＲ²とは、同一であっても、異なっていてもよい。好ましい化合物としては、具体的に例を挙げれば、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスオレイン酸アミドなどである。本発明に係るゴム配合用ワックス組成物での上記式で表される高級脂肪酸アミド系化合物の配合量は、１５質量％〜９０質量％である。この範囲外では、所望とする異音の防止効果が十分に発揮されなかったり、ワックス成分の効果に悪影響をもたらすことがあるので好ましくない。

なお、式（１）、Ｒ¹ＣＯ−ＮＨ（ＣＨ₂）_n−ＮＨＣＯＲ²（式中ｎは、１〜６の整数を、またＲ¹およびＲ²は、共に同一であっても、異なっていてもよく、Ｃ₇〜Ｃ₂₁のアルキル基またはアルケニル基を示す。）で表される高級脂肪酸アミド系化合物の一部を、式（２）、ＲＣＯＮＨ₂（式中Ｒは、上記式（１）におけるＲ¹およびＲ²と同一であっても、異なっていてもよく、Ｃ₇〜Ｃ₂₁のアルキル基またはアルケニル基を示す。）で表される高級脂肪酸アミドで置き換えることにより、低温域から高温域の広い範囲で優れた効果を発揮するゴム配合用ワックス組成物が得られる。なお、この場合に、置き換える量は、高温域での特性を妨げない範囲であることが必要で、通常は、上記式（１）で表される高級脂肪酸アミド系化合物の使用量の１０質量％〜６０質量％を上記式（２）、ＲＣＯＮＨ₂で表される高級脂肪酸アミドで置き換えればよい。

使用目的、使用条件などによっては、本発明に係るゴム配合用ワックス組成物に、他の成分を、本発明に係るゴム配合用ワックス組成物が本来有する効果を妨げない範囲内であれば、配合してもよい。

本発明に係るゴム配合用ワックス組成物の調製は、所望量の合成ワックスと高級脂肪酸アミド系化合物とを混合機等に投入し、２つの成分が完全に混じり合うまで、混合するなど、本願発明に係るゴム配合用ワックス組成物等を含む各種組成物の調製に通常使用される方法を用いて行えばよい。なお、防振ゴムへの混合は、予め用意された原料ゴム中に、所望とする量の本願発明に係るゴム配合用ワックス組成物を添加配合し、これを定法に従い混合することにより行えばよい。通常の配合量は、コンパウンドゴム中のゴム１００質量部に対して、０．５〜１０質量部である。

以下、本願発明に係るゴム配合用ワックス組成物に関する実施例を、その性能試験の結果を挙げて説明する。勿論、本発明は以下の実施例によって何ら限定的に解釈されるものではなく、本願発明の本旨を逸脱しない範囲内において、各種の修飾、変更を加えうるものであることは言うまでもない。

（実施例１〜２および比較例）
数平均分子量が５００〜１５００の合成ワックスとして、合成ポリエチレンワックス（クリスタル２２０：モービル石油（株）販売）３０質量％と、式（１）、Ｒ¹ＣＯ−ＮＨ（ＣＨ₂）_n−ＮＨＣＯＲ²（式中ｎは、１〜６の整数を、またＲ¹およびＲ²は、共に同一であっても、異なっていてもよく、Ｃ₇〜Ｃ₂₁のアルキル基またはアルケニル基を示す。）で表される高級脂肪酸アミド系化合物として、エチレンビスオレイン酸アミド７０質量％とを加熱撹拌の出来る金属製容器を使用して混合し、本発明に係るゴム配合用ワックス組成物（１）を得た。更に、エチレンビスオレイン酸アミドのうちの２０質量部をオレイン酸アミドに代えて使用して、得られた配合物を加熱撹拌の出来る金属製容器を使用して混合し、本発明に係るゴム配合用ワックス組成物（２）を得た。なお、比較例として、高級脂肪酸アミド系化合物に代え、オレイン酸アミドのみを使用した以外は実施例と同様の操作により、比較例として使用するゴム配合用ワックス組成物を得た。

評価試験の内容：
以下に述べるように調製した３種類の試験用試料を使用し、ゴム製品としての各種性能の評価を行った。まず、調製した試料を１５０℃で１０分間の加硫化処理を行い、Ｈｓ（ＪＩＳ−Ａ）、Ｍ１００、Ｍ２００、ＴＢ、およびＥＢを試験した。その結果は、表１に示す。
加硫化処理後の試料をそれぞれ表２に示す条件下に放置して、試料の滑り性、摩擦係数を測定した。試料の滑り性は、５名からなるパネリストがそれぞれ指で試料表面をなでて行う感覚試験により行い、それらの結果を総合して、滑る場合を○、やや滑るを△、全く滑りが感じられない場合を×と評価し、その結果を表２に示した。また、摩擦係数は、ポータブル摩擦計（ＨＥＩＤＯＮトライボギアミューズ：新東科学（株）製）を使用して評価した。その結果も、併せて表２に示す。

上記の実施例１〜２と比較例で得られた２つのゴム配合用ワックス組成物を使用して、評価試験を行った。評価試験は、ゴム成分としてのＮＢＲ１００質量部に、ＦＥＦカーボン５０質量部、亜鉛華５質量部、ステアリン酸１質量部、コロイド硫黄０．４質量部、加硫促進剤ＣＢＳ２質量部、加硫促進剤ＴＭＴＤ２質量部、可塑剤ＤＯＰ１０質量部、オゾノン３Ｃ２質量部、およびサンタイトＳ１質量部をそれぞれ配合した、ゴムコンパウンドを使用した。なお、このゴムコンパウンドに、実施例または比較例で得たゴム配合用ワックス組成物、６質量部を添加、定法により混合、加硫化処理して、試験用試料を調製した。

本発明に係るゴム配合用ワックス組成物の場合には、ゴム製品本来の性質には実質的に影響を与えることはなく、滑り性と摩擦係数に関しては、室温域でも、１２０℃の高温域でも、受け入れ可能〜優れた滑り性と低摩擦係数とを示した。一方比較例のゴム配合用ワックス組成物の場合には、室温域での特性では安定した結果を示すものの、高温域では、滑り性の低下と摩擦係数の増加が認められた。

これらの結果より、本発明に係るゴム配合用ワックス組成物の場合には、室温域でも、１２０℃の高温域でも、受け入れ可能〜優れた滑り性と低摩擦係数を示すことから、防振ゴム用および各種ゴム製品の添加物として好適に使用可能である。

Claims

数平均分子量が５００〜１５００の合成ワックス８５質量％〜１０質量％に式（１）、Ｒ¹ＣＯ−ＮＨ（ＣＨ₂）_n−ＮＨＣＯＲ²（式中ｎは、１〜６の整数を、またＲ¹およびＲ²は、共に同一であっても、異なっていてもよく、Ｃ₇〜Ｃ₂₁のアルキル基またはアルケニル基を示す。）で表される高級脂肪酸アミド系化合物を１５質量％〜９０質量％の割合で配合したゴム配合用ワックス組成物。
該高級脂肪酸アミド系化合物が、上記式（１）において、ｎは１〜４の整数、Ｒ¹およびＲ²は、共に同一であっても、異なっていてもよく、Ｃ₇〜Ｃ₂₁のアルキル基またはアルケニル基であるゴム配合用ワックス組成物。
請求項１または２に記載のゴム配合用ワックス組成物において、上記式（１）で表される高級脂肪酸アミド系化合物の一部を式（２）、ＲＣＯＮＨ₂（式中Ｒは、上記式（１）におけるＲ¹およびＲ²と同一であっても、異なっていてもよく、Ｃ₇〜Ｃ₂₁のアルキル基またはアルケニル基を示す。）で表される高級脂肪酸アミドで置き換えたものであるゴム配合用ワックス組成物。