JP2011089098A - ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】炭化水素系のゴム老化防止用ワックスとブルーミング抑制剤の併用により、ゴム老化肪止用ワックスの耐オゾン性を低下させることなく、外観性を改良したゴム組成物を提供する。
【解決手段】
天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴム（Ａ）、炭化水素系のゴム老化防止用ワックス（Ｂ）、ＤＳＣ吸熱ピーク温度が７７℃以上のライスワックス（Ｃ）を含有し、ゴム（Ａ）１００重量部に対してライスワックス（Ｃ）０．２〜３．０重量部を配合したことを特徴とするゴム組成物を提供する。
【選択図】なし

Description

本発明はゴム組成物に関し、更に詳しくは耐オゾン性を損なうことなく、ゴム表面の外観性を向上させたゴム組成物に関する。

天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴム製品のオゾン劣化防止のため、炭化水素系のゴム老化防止用ワックスを配合することが知られている。ワックスはゴム表面にブルーミングして薄膜を形成し、この薄膜がゴムとオゾンとの接触を遮断することでゴムの劣化を防止することができる。但し、過剰なブルーミングは、ゴム表面を白化・外観性を損なうという問題から、過剰なブルーミングを抑えることが望ましい。

このブルーミング抑制には、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプスワックス、低分子ポリエチレンなどの炭化水素系の高融点ワックスの配合が効果的であり、これは公知の事実である。しかしながら、これらの高融点ワックスの配合は耐オゾン性能を著しく低下させるばかりでなく、そのブルーミング抑止効果も不十分である。そこで、炭素数５８以上の直鎖状炭化水素が１％以下であり、かつ炭素数４８−５７の直鎖状炭化水素が３−３０％であるワックス系老化防止剤のように、耐オゾン性を低下させることなくブルーミングを防止する提案がなされている（特許文献１参照）が、そのブルーミング性能は必ずしも満足できるものではない。

また、炭化水素系の高融点ワックス以外のものとしてカルナバワックスの配合が提案されており（特許文献２参照）、ブルーミング抑制には非常に効果的である。然しながら、耐オゾン性に対し負効果を及ぼすことから配合量が制限されること、カルナバワックスが高価でありコスト面において不利であること、の理由から実用化には至っていない。
特開平５−４３７４４号 特許第４０４９４３９号

本発明は、炭化水素系のゴム老化肪止用ワックスとブルーミング抑制剤の併用により、ゴム老化防止用ワックスの耐オゾン性を低下させることなく、外観性を改良したゴム組成物を提供することにある。

本発明は、天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴム（Ａ）、炭化水素系のゴム老化防止用ワックス（Ｂ）、ＤＳＣ吸熱ピーク温度が７７℃以上のライスワックス（Ｃ）を含有し、ゴム（Ａ）１００重量部に対してライスワックス（Ｃ）０．２〜３．０重量部を配合したことを特徴とするゴム組成物を提供する。

本発明に従えば、従来からの炭化水素系のゴム老化防止用ワックスと特定のＤＳＣ吸熱ピーク温度をもつライスワックスを併用することで、ゴム表面の耐オゾン性と外観性という相反する特性を両立したゴム組成物を提供することができる。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明のゴム組成物は、天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴム（Ａ）、炭化水素系のゴム老化防止用ワックス（Ｂ）、ＤＳＣ吸熱ピーク温度が７７℃以上のライスワックス（Ｃ）を必須成分とし、好ましくは、充填剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤、軟化剤等を含有する。

本発明に使用されるジエン系合成ゴムとしては、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等が挙げられる。このゴム成分である天然ゴムやジエン系合成ゴムは単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。

本発明で用いられる炭化水素系のゴム老化防止用ワックス（Ｂ）とは、一般的に用いられるパラフィンワックス、フィッシャートロプスワックス、マイクロクリスタリンワックスまたはそれらの混合物であり、ゴム組成物が使用される温度範囲によってワックスの種類および組合せを選択する。尚、ブルーミング防止を目的にこれらのワックスに低分子ポリエチレン等を配合したものであっても問題はない。

本発明で用いられるライスワックス（Ｃ）とは、ＤＳＣ吸熱ピーク温度が７７℃以上、好ましくは８０℃以上のものである。ＤＳＣ吸熱ピーク温度が７７℃未満であるとブルーミング抑止効果が不十分であり、外観性が良好なゴム組成物を得ることができない。このような性状のライスワックスは、様々な方法により製造することができ、特に制限されるものではない。例えば、米糠より抽出された米糠原油を脱ガム・脱酸後に溶剤分別して得られたライスワックス、更に精製水素添加して硬化した精製ライスワックス等を挙げることができ、市販品としては、小倉合成工業（株）製のＲ ＷＡＸ ＫＧ、ＫＧ−Ｂ、ＫＧ−ＢＢ、東亜化成（株）の精製ライスワックス Ｓ−１００、Ｒ−１００を例示することができる。

上記ライスワックス（Ｃ）の配合量は、ゴム（Ａ）１００重量部に対して０．２〜３．０重量部であることが好ましく、０．２重量部未満ではブルーミング抑止効果が不十分であり、３．０重量部を超えると増量に対するブルーミング抑止の改善度合が低く、またコスト面においても不利となる。

本発明の組成物には、上記必須成分に加え、本発明の目的を損なわない範囲で、充墳剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤、加工助剤、軟化助剤等の添加剤を適宜配合することができる。本発明に用いられる充填剤としては、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、クレー、酸化チタン、カーボンブラック、ホワイトカーボン、シリカ等が挙げられる。

本発明に用いられる加硫剤および加硫促進剤としては、硫黄、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラムジスルフィド（ＴＥＴＤ）、ジペンタメチレンチウラムジスルフィド（ＤＰＴＴ）等の有機含硫黄化合物、ジクミルペルオキシド等の有機過酸化物等が挙げられる。

本発明に用いられる老化防止剤としては、Ｎ−イソプロピル−Ｎ′−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−オクチル−Ｎ′−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ′−ジアリル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ′−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ′−ジ（１，４−ジメチルペンチル）−ｐ−フェニレンジアミン等のｐ−フェニレンジアミン系、６−エトキシ−２，２，４−トリメチル−１−２−ジヒドロキノリン等のケトン・アミン反応生成物等が挙げられる。

本発明の組成物の加硫方法および加硫条件は、通常行われる方法および条件によればよく、例えば、１４０〜１９０℃、１０〜９０分の条件でプレス加硫、蒸気加硫、温水加硫等の方法で加硫すればよい。

以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。

（ゴム外観性評価：ワックスブルーミング試験）
加硫ゴムシート（１４５×１４５×２ｍｍ）を４０℃の恒温乾燥バス中に吊るし、４０日間放置した後に取り出し、ゴムシートの表面にブルーミングしたワックスをカッターナイフて削り取り、そのワックス重量を測定した。重量が少ないほど外観性は良好である。

（耐オゾン性評価：ＪＩＳ Ｋ ６３０１）
加硫後のゴムシートをダンベル１号の形状に打ち抜き、スガ試験機（株）製のオゾンウエザーメーターＯＭＳ−１Ｖにてオゾン雰囲気下（オゾン濃度１００ｐｐｈｍ、温度４０℃）にゴム片を暴露、亀裂の発生しなかった最大のゴム片伸張率を臨界歪として評価した。臨界歪の値が大きいほど、耐オゾン性は良好である。

（ＤＳＣ吸熱ピーク温度判定：ＪＩＳ Ｋ ７１２１準拠）
セイコー電子工業（株）製のＤＳＣ６２２０を用い、吸熱ピーク温度を測定した。

ブルーミング抑止剤として評価した試料を表１に示す。

表２に示すゴム組成物を調整し、これに各種ブルーミング抑制剤を加えてゴムの外観性および耐オゾン性評価を実施した。

（従来例１、２）
従来例１はブルーミング抑止剤無配合（表２の配合処方）、従来例２はブルーミング抑制剤としてマイクロクリスタリンワックス（日本精蝋（株）製、Ｈｉ−Ｍｉｃ−１０８０）を１．０重量部配合した。

（実施例１〜３）
ブルーミング抑制剤として、小倉合成工業（株）製ライスワックス Ｒ ＷＡＸ ＫＧ（ＤＳＣ吸熱ピーク温度：７７℃）を用い、実施例１では０．２重量部、実施例２では１．０重量部、実施例３では３．０重量部配合した。

（実施例４〜６）
ブルーミング抑制剤として、小倉合成工業（株）製ライスワックス Ｒ ＷＡＸ ＫＧ−Ｂ（ＤＳＣ吸熱ピーク温度：８０℃）を用い、実施例４では０．２重量部、実施例５では１．０重量部、実施例６では３．０重量部配合した。

（比較例１）
ブルーミング抑制剤として、小倉合成工業（株）製ライスワックス Ｒ ＷＡＸ Ｔ（ＤＳＣ吸熱ピーク温度：６７℃）を用い、１．０重量部配合した。

（比較例２、３）
ブルーミング抑制剤として、小倉合成工業（株）製ライスワックス Ｒ ＷＡＸ ＫＧ（ＤＳＣ吸熱ピーク温度：７７℃）を用い、比較例２では０．１重量部、比較例３では５．０重量部配合した。

従来例１、２、実施例１〜６、比較例１〜３についてのゴム外観性および耐オゾン性の評価結果を表３に示す。

表３の外観性評価の判定基準は以下のとおりである。
◎：ブルーミング抑制剤無配合（従来例１）と比較して、ブルームワックス重量が１０％未満
○：従来例１と比較して、ブルームワックス重量が１０％以上、２０％未満
△：従来例１と比較して、ブルームワックス重量が２０％以上、５０％未満
×：従来例１と比較して、ブルームワックス重量が５０％以上

表３の耐オゾン性評価の判定基準は以下のとおりである。
○：従来例１と比較して、臨界歪の値が大きい場合
△：従来例１と同じ臨界歪である場合
×：従来例１と比較して、臨界歪の値が小さい場合

表３の外観性評価結果の内、従来例１、２、実施例２、５および比較例１のブルームワックス重量の比較から次のことが理解される。ＤＳＣ吸熱ピーク温度が７７℃以上のライスワックス（実施例２、５）はブルーミング抑制効果が高いものの、７７℃未満（比較例１）ではマイクロクリスタリンワックス（従来例２）と同等であり、ブルーミング抑制効果不十分とした。

また、実施例１〜３、比較例２，３のブルームワックス重量の比較から、次のことが理解される。ライスワックスの配合量が０．２重量部未満ではブルーミング抑制効果が不十分であり、３．０重量部を超えるとブルーミング抑制の改善度合が小さくなる。

更に、表３の耐オゾン性評価結果より、次のことが理解される。いずれのライスワックスも耐オゾン性に対する負効果が見られず、良好な耐オゾン性を維持することができる。

以上の結果から、特定のＤＳＣ吸熱ピーク温度を有するライスワックスを適量配合することで、耐オゾン性と外観性を両立させたゴム組成物の提供が可能となった

Claims (2)

1. 天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴム（Ａ）、炭化水素系のゴム老化防止用ワックス（Ｂ）、ＤＳＣ吸熱ピーク温度が７７℃以上のライスワックス（Ｃ）を含有するゴム組成物。
2. 前記（Ａ）１００重量部当り（Ｃ）を０．２〜３．０重量部配合した、請求項１に記載のゴム組成物。