JP2016199630A - Method for producing master batch and method for producing elastomer composition - Google Patents

Method for producing master batch and method for producing elastomer composition Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a fullerene master batch having good heat resistance, and a method for producing an elastomer composition.SOLUTION: The method for producing a fullerene master batch according to the present invention comprises the steps of: dissolving fullerene in a solvent to prepare a fullerene-containing solution; adding a butyl rubber to the fullerene-containing solution to prepare a fullerene-containing butyl rubber solution having the butyl rubber dissolved therein; and removing the solvent from the fullerene-containing butyl rubber solution.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、マスターバッチの製造方法及びエラストマー組成物の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a masterbatch and a method for producing an elastomer composition.

現在、エラストマー組成物を用いたゴム製品は種々の用途に用いられている。その使用用途は、タイヤや靴底のような一般消費者向けの用途からパッキンやOリングのような産業用途まで多岐に渡っている。   Currently, rubber products using an elastomer composition are used in various applications. Its usage ranges from general consumer applications such as tires and shoe soles to industrial applications such as packing and O-rings.

このようなゴム製品は、その特色を生かして、圧縮されて用いることが多い。また特に産業用途では、種々の部品を有する装置の部品間の接合部(パッキン、Oリング等)に用いられることが多く、その装置の使用用途に合わせてゴム製品が曝される環境も異なる。そのため、様々な過酷な環境に耐えることができるゴム製品が求められている。   Such a rubber product is often used after being compressed by taking advantage of its characteristics. Particularly in industrial applications, it is often used for joints (packing, O-ring, etc.) between parts of a device having various parts, and the environment to which the rubber product is exposed varies depending on the use application of the device. Therefore, there is a demand for rubber products that can withstand various harsh environments.

このようなゴム製品に求められる性能として、耐熱性が高いことが求められている。   As performance required for such a rubber product, high heat resistance is required.

特許文献1には、ゴムの製造方法として、アクリルゴムに、その他の材料を添加し混合することが記載されている。また、特許文献2では、ゴム組成物をゴム成分とその他の材料をオーブンロール、バンバリミキサー等を用いて混練することが記載されている。   Patent Document 1 describes, as a method for producing rubber, adding and mixing other materials to acrylic rubber. Patent Document 2 describes kneading a rubber composition with a rubber component and other materials using an oven roll, a Banbury mixer, or the like.

特開2012−76595号公報JP 2012-76595 A 特開2015−28129号公報JP2015-28129A

しかしながら、十分な耐熱性を有するエラストマー組成物を実現することはできていないというのが現状である。   However, the present situation is that an elastomer composition having sufficient heat resistance cannot be realized.

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、耐熱性の良好なマスターバッチの製造方法及びエラストマー組成物の製造方法を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said problem, and it aims at providing the manufacturing method of a masterbatch with favorable heat resistance, and the manufacturing method of an elastomer composition.

本発明者らは、鋭意検討の結果、エラストマー成分に対するフラーレンの分散性を高めることが、エラストマーの耐熱性を高めることを見出した。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that increasing the dispersibility of fullerenes with respect to the elastomer component increases the heat resistance of the elastomer.

従来のエラストマー組成物は、ゴム化合物とその他の材料は乾式の混練作業によって行われることが通常である(例えば、特許文献1,2)。
このように、エラストマー成分(ゴム成分)に対して、その他の材料を徐々に添加しながら乾式の混練することでエラストマー組成物を得ることが当業者の技術常識であった。また、エラストマー成分を溶媒に溶解させる湿式の方法は、エラストマー成分の組成が変化する問題があるため、当業者の間では忌避されていた。
In the conventional elastomer composition, the rubber compound and other materials are usually performed by a dry kneading operation (for example, Patent Documents 1 and 2).
Thus, it was a common technical knowledge of those skilled in the art to obtain an elastomer composition by dry kneading while gradually adding other materials to the elastomer component (rubber component). Further, the wet method of dissolving the elastomer component in a solvent has been avoided by those skilled in the art because of the problem that the composition of the elastomer component changes.

しかしながら、本発明者らは、ブチルゴムとフラーレンを互いに溶液中に分散または溶解させることにより、前述の問題なく、得られるマスターバッチ(ゴム組成物)中におけるフラーレンの分散性を高め、耐熱性を高めることができることを見出した。またマスターバッチを基に、別のゴム組成物を加えて混練すると、ゴム成分同士の相溶性が高いため、得られるエラストマー組成物の耐熱性を高めることができることを見出した。
すなわち、本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
However, the present inventors improve the dispersibility of fullerene in the obtained masterbatch (rubber composition) and improve heat resistance without dispersing the above-mentioned problems by dispersing or dissolving butyl rubber and fullerene in the solution. I found that I can do it. Moreover, when another rubber composition was added and knead | mixed based on the masterbatch, since the compatibility of rubber components was high, it discovered that the heat resistance of the elastomer composition obtained could be improved.
That is, this invention provides the following means in order to solve the said subject.

(1)フラーレンを溶媒中に溶解させてフラーレン含有溶液を作製する工程と、 前記フラーレン含有溶液中にブチルゴムを添加し、ブチルゴムを溶解させたフラーレン含有ブチルゴム溶液を作製する工程と、前記フラーレン含有ブチルゴム溶液から溶媒を除去する工程とを有するマスターバッチの製造方法。   (1) A step of preparing a fullerene-containing solution by dissolving fullerene in a solvent, a step of adding a butyl rubber to the fullerene-containing solution to prepare a fullerene-containing butyl rubber solution in which butyl rubber is dissolved, and the fullerene-containing butyl rubber A method for producing a masterbatch comprising a step of removing the solvent from the solution.

(2)前記ブチルゴムを予め切断する前処理工程を含む前項(1)に記載のマスターバッチの製造方法。   (2) The manufacturing method of the masterbatch as described in the preceding clause (1) including the pre-processing process which cut | disconnects the said butyl rubber previously.

(3)前記フラーレン含有ブチルゴム溶液を作製する工程において、前記ブチルゴムを溶解させる際に、前記溶媒の沸点以下の温度に加温しながら行う前項(1)または(2)に記載のマスターバッチの製造方法。   (3) In the step of preparing the fullerene-containing butyl rubber solution, when the butyl rubber is dissolved, the master batch according to (1) or (2) described above is performed while heating to a temperature not higher than the boiling point of the solvent. Method.

(4)前記溶媒を除去する工程の前に、前記フラーレン含有ブチルゴム溶液に剪断応力を加える工程をさらに有する前項(1)〜(3)のいずれかに記載のマスターバッチの製造方法。   (4) The method for producing a masterbatch according to any one of (1) to (3), further comprising a step of applying a shear stress to the fullerene-containing butyl rubber solution before the step of removing the solvent.

(5)前記剪断応力を加える工程を、前記溶媒の沸点以下の温度に加温しながら行う前項(4)に記載のマスターバッチの製造方法。   (5) The method for producing a masterbatch according to (4), wherein the step of applying the shear stress is performed while heating to a temperature not higher than the boiling point of the solvent.

(6)前記溶媒を除去する工程を、前記前記フラーレン含有ブチルゴム溶液を作製する工程における温度以上の温度に加温しながら行う前項(1)〜(5)のいずれか一項に記載のマスターバッチの製造方法。   (6) The master batch according to any one of (1) to (5), wherein the step of removing the solvent is performed while heating to a temperature equal to or higher than the temperature in the step of preparing the fullerene-containing butyl rubber solution. Manufacturing method.

(7)前項(1)〜(6)のいずれか一項に記載の方法で、5μm以上の粒子からなるフラーレンの個数がマスターバッチの表面積1mmあたり10個以下であるマスターバッチを得、該マスターバッチにゴム組成物を混合するエラストマー組成物の製造方法。 (7) By the method according to any one of (1) to (6), a master batch in which the number of fullerenes composed of particles of 5 μm or more is 10 or less per 1 mm 2 of the surface area of the master batch is obtained, The manufacturing method of the elastomer composition which mixes a rubber composition with a masterbatch.

本発明の一態様に係るマスターバッチの製造方法及びエラストマー組成物の製造方法を用いることによって、耐熱性の良好なマスターバッチ及びエラストマー組成物を得ることができる。   By using the method for producing a masterbatch and the method for producing an elastomer composition according to one embodiment of the present invention, a masterbatch and an elastomer composition having good heat resistance can be obtained.

以下、本発明を適用したマスターバッチの製造方法及びエラストマー組成物の製造方法について詳細に説明する。
以下の説明において例示される材質、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
Hereinafter, the manufacturing method of the masterbatch to which this invention is applied and the manufacturing method of an elastomer composition are demonstrated in detail.
The materials, dimensions, and the like exemplified in the following description are examples, and the present invention is not limited to them, and can be appropriately modified and implemented without changing the gist thereof.

マスターバッチ、エラストマー組成物、ゴム製品の定義について説明する。マスターバッチとは、エラストマー組成物、ゴム製品に含有されるべき機能材料を高濃度で含有するゴム組成物であり、これをベースとなるエラストマーで希釈して使用する。マスターバッチとその他のゴム組成物を混ぜることによってエラストマー組成物(生ゴム)を得ることができる。このエラストマー組成物に、最終製品として使用される態様に合せて、炭素質材料、シリコン材料、架橋剤、架橋促進剤等の種々の材料を混ぜて、架橋させたものがゴム製品である。また最終製品の態様によっては、エラストマー組成物を介さずにゴム製品を作製してもよい。すなわち、マスターバッチその物に、種々の材料を混ぜて架橋させてゴム製品を得てもよい。   The definition of a masterbatch, an elastomer composition, and a rubber product will be described. The masterbatch is a rubber composition containing a high concentration of functional material to be contained in an elastomer composition and a rubber product, which is diluted with an elastomer as a base. An elastomer composition (raw rubber) can be obtained by mixing the masterbatch and other rubber compositions. A rubber product is obtained by mixing the elastomer composition with various materials such as a carbonaceous material, a silicon material, a cross-linking agent, a cross-linking accelerator, and the like in accordance with an aspect used as a final product. Depending on the form of the final product, a rubber product may be produced without using an elastomer composition. That is, a rubber product may be obtained by mixing various materials with the master batch and crosslinking the mixture.

(マスターバッチの製造方法)
本発明のマスターバッチの製造方法は、フラーレンを溶媒中に溶解させてフラーレン含有溶液を作製する工程と、フラーレン含有溶液中にゴムを添加し、ゴムを溶解させたフラーレン含有ブチルゴム溶液を作製する工程と、フラーレン含有溶液から溶媒を除去する工程とを有する。
(Manufacturing method of master batch)
The method for producing a masterbatch of the present invention includes a step of dissolving fullerene in a solvent to prepare a fullerene-containing solution, and a step of adding a rubber to the fullerene-containing solution to prepare a fullerene-containing butyl rubber solution in which the rubber is dissolved. And a step of removing the solvent from the fullerene-containing solution.

(フラーレン含有溶液の作製工程)
まずフラーレンを溶媒に溶解させてフラーレン含有溶液を作製する。
(Production process of fullerene-containing solution)
First, fullerene is dissolved in a solvent to prepare a fullerene-containing solution.

フラーレンとしては、種々の物を用いることができる。例えば、比較的入手しやすいC60やC70、さらに高次のフラーレン、あるいはそれらの混合物が挙げられる。   Various materials can be used as the fullerene. For example, C60 and C70 which are relatively easily available, higher order fullerenes, or a mixture thereof can be used.

フラーレンを溶解する前記溶媒としては、トルエン、トリフロロメチルベンゼン、アニソール、トリフロロメトキシベンゼン、ペンタフロロトルエン、キシレン、トリメチルベンゼン等を用いることができる。後述するが、ブチルゴムを十分溶解できる溶媒を用いることが好ましく、トルエンを用いることがより好ましい。   As the solvent for dissolving fullerene, toluene, trifluoromethylbenzene, anisole, trifluoromethoxybenzene, pentafluorotoluene, xylene, trimethylbenzene or the like can be used. As will be described later, it is preferable to use a solvent capable of sufficiently dissolving butyl rubber, and it is more preferable to use toluene.

この溶媒中にフラーレンを溶解させる。溶解させるフラーレンの量は、最終的に得られるマスターバッチ中に含ませたいフラーレンの量から算出する。一方、フラーレンを溶解した溶媒は、マスターバッチを得た段階では除去される。そのため、フラーレンを十分溶解させることができる量の溶媒を準備することが好ましい。ここで、十分溶解した場合、ガラス上に滴下した溶媒中に1μm以上のフラーレンの凝集粒が、光学顕微鏡で確認されない程度を意味する。   Fullerene is dissolved in this solvent. The amount of fullerene to be dissolved is calculated from the amount of fullerene desired to be contained in the finally obtained master batch. On the other hand, the solvent in which fullerene is dissolved is removed when the master batch is obtained. Therefore, it is preferable to prepare an amount of solvent that can sufficiently dissolve fullerene. Here, when it melt | dissolves enough, it means the grade which the aggregate particle | grains of 1 micrometer or more of fullerene are not confirmed with an optical microscope in the solvent dripped on glass.

溶媒に対するフラーレンの溶解は、撹拌等によって行うことができる。また1μm以上のフラーレンの凝集した粒を無くすことが、ゴム中におけるフラーレンの分散性を高めるために好ましい。そのため、粒高速回転粉砕機等を用いて凝集した粒を粉砕したり、高圧液相ジェットミル等を用いてフラーレン凝集粒に剪断応力を加えてもよい。また篩を用いて、大きな凝集粒を除去してもよい。   The fullerene can be dissolved in the solvent by stirring or the like. Further, it is preferable to eliminate the aggregated particles of fullerene of 1 μm or more in order to improve the dispersibility of fullerene in the rubber. Therefore, the aggregated particles may be pulverized using a high-speed rotary pulverizer or the like, or a shear stress may be applied to the fullerene aggregated particles using a high-pressure liquid phase jet mill or the like. Moreover, you may remove a big aggregated particle using a sieve.

このような工程を得ることにより、溶媒中に十分フラーレンが溶解したフラーレン含有溶液を得ることができる。   By obtaining such a process, a fullerene-containing solution in which fullerene is sufficiently dissolved in a solvent can be obtained.

(前処理工程)
フラーレンを加えるブチルゴムを準備する。後述する工程でブチルゴムを溶媒中に溶解させる際の溶解性を高めるために、ブチルゴムのサイズを小さくする。
ブチルゴムのサイズは、1〜10mm程度にすることが好ましい。ブチルゴムのサイズを小さくすることで、ブチルゴムを溶媒中に添加した際に、ブチルゴム内部まで溶媒を浸透させることができる。その結果、ブチルゴムの溶解性を高めることができる。
(Pretreatment process)
Prepare butyl rubber to add fullerene. In order to increase the solubility when butyl rubber is dissolved in a solvent in the process described later, the size of the butyl rubber is reduced.
The size of butyl rubber is preferably about 1 to 10 mm. By reducing the size of the butyl rubber, the solvent can penetrate into the butyl rubber when the butyl rubber is added to the solvent. As a result, the solubility of butyl rubber can be increased.

(フラーレン含有ブチルゴム溶液を作製する工程)
フラーレン含有溶液の作製工程及び前処理工程を行った後は、フラーレン含有ブチルゴム溶液を作製する工程を行う。
(Process for producing fullerene-containing butyl rubber solution)
After performing the fullerene-containing solution preparation step and the pretreatment step, a fullerene-containing butyl rubber solution step is prepared.

フラーレン含有溶液中にブチルゴムを添加すると、ブチルゴムは膨潤する。この添加したブチルゴムは、一部溶解が進んだものであってもよい。この状態で、2日以上放置する。放置した後のブチルゴムは、まだ形を保持している場合がある。そのため、高速ホモジナイザーにより、ブチルゴムを解砕し、ブチルゴムの溶解を助けることが好ましい。この処理中は、フラーレン含有溶液が揮発しないように密閉容器中で、フラーレン含有溶液の溶媒の沸点以下の温度に加温しながら行うことが好ましい。加温することで、ブチルゴムの溶解性を高めることができる。またブチルゴムが再凝集することを抑制することができる。   When butyl rubber is added to the fullerene-containing solution, the butyl rubber swells. The added butyl rubber may be partially dissolved. Leave in this state for 2 days or more. The butyl rubber after being left may still retain its shape. Therefore, it is preferable to crush butyl rubber with a high-speed homogenizer to help dissolution of butyl rubber. This treatment is preferably performed in a closed container while heating to a temperature not higher than the boiling point of the solvent of the fullerene-containing solution so that the fullerene-containing solution does not volatilize. By heating, the solubility of butyl rubber can be increased. Further, reaggregation of butyl rubber can be suppressed.

本工程を行うことで、フラーレン含有溶液中にブチルゴムを溶解させ、フラーレン含有ブチルゴム溶液を得ることができる。   By performing this step, butyl rubber can be dissolved in the fullerene-containing solution to obtain a fullerene-containing butyl rubber solution.

(剪断応力を加える工程)
このようにして得られたフラーレン含有ブチルゴム溶液は、さらに剪断応力を加えることが好ましい。剪断応力を加える方法としては、超音波ホモジナイザーやジェットミル等を用いることができる。剪断応力を加える際は、フラーレン含有ブチルゴム溶液の温度を、フラーレン含有ブチルゴム溶液を作製する工程の温度から下げないことが好ましい。すなわち、ジェットミル等を行う際も、フラーレン含有ブチルゴム溶液の溶媒の沸点以下の温度に加温しながら行うことが好ましい。温度が下がることを避けることで、溶解したブチルゴムや溶解したフラーレンが再凝集することを避けることができる。この工程を行うことで、マスターバッチ中に含まれるフラーレンの割合を高めることができる。剪断応力を加えない場合は、マスターバッチ中に含むことができるフラーレンの割合は3質量%程度であるが、剪断応力を加えることで、20質量%以上まで高めることができる。
(Process of applying shear stress)
The fullerene-containing butyl rubber solution thus obtained is preferably further subjected to shear stress. As a method for applying the shear stress, an ultrasonic homogenizer, a jet mill or the like can be used. When applying the shear stress, it is preferable not to lower the temperature of the fullerene-containing butyl rubber solution from the temperature of the step of producing the fullerene-containing butyl rubber solution. That is, when performing a jet mill etc., it is preferable to carry out while heating to the temperature below the boiling point of the solvent of a fullerene containing butyl rubber solution. By avoiding a decrease in temperature, it is possible to avoid reaggregation of dissolved butyl rubber or dissolved fullerene. By performing this step, the ratio of fullerene contained in the master batch can be increased. In the case where no shear stress is applied, the proportion of fullerene that can be contained in the master batch is about 3% by mass, but it can be increased to 20% by mass or more by applying the shear stress.

(溶媒を除去する工程)
このようにして得られたフラーレン含有ブチルゴム溶液から溶媒を除去することで、マスターバッチを製造する。
(Step of removing the solvent)
A masterbatch is manufactured by removing the solvent from the fullerene-containing butyl rubber solution thus obtained.

フラーレン含有ブチルゴム溶液から溶媒を除去する方法は、加熱によって行ってもよいし、エバポレータ等を用いた減圧処理によって行ってもよい。またさらに真空乾燥を行ってもよい。   The method for removing the solvent from the fullerene-containing butyl rubber solution may be carried out by heating, or may be carried out by a reduced pressure treatment using an evaporator or the like. Further, vacuum drying may be performed.

フラーレン含有ブチルゴム溶液の温度は、フラーレン含有ブチルゴム溶液を作製する工程の温度から下げないことが好ましい。すなわち、溶媒を除去する際も、溶媒の沸点以下の温度にまで加温しながら行うことが好ましい。温度が下がることを避けることで、溶解したブチルゴムや溶解したフラーレンが再凝集することを避けうることができる。この工程を行うことで、フラーレンの分散性の高いマスターバッチを得ることができる。   The temperature of the fullerene-containing butyl rubber solution is preferably not lowered from the temperature of the step of producing the fullerene-containing butyl rubber solution. That is, it is preferable to remove the solvent while heating to a temperature not higher than the boiling point of the solvent. By avoiding a decrease in temperature, it is possible to avoid reaggregation of dissolved butyl rubber and dissolved fullerene. By performing this step, a masterbatch with high dispersibility of fullerene can be obtained.

この溶媒を除去する工程は、マスターバッチ中に含まれる溶媒が50ppm以下になるまで行うことが好ましい。マスターバッチ中に含まれる溶媒の量が200ppm以下であれば、溶媒により組成変化が生じることがなく、確実に所望の性能を得ることができる。   This step of removing the solvent is preferably carried out until the solvent contained in the master batch is 50 ppm or less. If the amount of the solvent contained in the master batch is 200 ppm or less, the composition does not change due to the solvent, and the desired performance can be reliably obtained.

このような方法で得られたマスターバッチは、フラーレンの分散性が非常に高い。得られたマスターバッチ中のフラーレンの分散性は、5μm以上の粒子からなるフラーレンの個数がマスターバッチの表面積1mmあたり10個以下であることが好ましい。この測定は、得られたマスターバッチの表面を光学顕微鏡で観測することで確認できる。
フラーレンの分散性が高いため、従来の混練方法で作製したエラストマー組成物よりもフラーレンの添加量が少量でも、耐熱性を高めることができる。
The masterbatch obtained by such a method has very high dispersibility of fullerene. The dispersibility of fullerene in the obtained master batch is preferably such that the number of fullerenes composed of particles of 5 μm or more is 10 or less per 1 mm 2 of the surface area of the master batch. This measurement can be confirmed by observing the surface of the obtained master batch with an optical microscope.
Since the dispersibility of fullerene is high, the heat resistance can be enhanced even if the addition amount of fullerene is smaller than that of an elastomer composition produced by a conventional kneading method.

上述の手順で得られたマスターバッチを用いて、エラストマー組成物を作製する。求めるフラーレンの割合に合せて、マスターバッチとゴム組成物の割合を適宜決定する。そして、マスターバッチとゴム組成物を混練することで生ゴムを得ることができる。さらに、架橋剤、架橋促進剤等を加え、架橋処理を行うことで、ゴム製品を得ることができる。
マスターバッチとゴム組成物は互いにエラストマー成分を主成分とするため、混練での相溶性は非常に高い。そのため、生ゴム中のフラーレンの分散性も高く維持することができ、耐熱性を高めることができる。
An elastomer composition is prepared using the master batch obtained by the above-described procedure. The proportion of the master batch and the rubber composition is appropriately determined according to the desired proportion of fullerene. And raw rubber can be obtained by knead | mixing a masterbatch and a rubber composition. Furthermore, a rubber product can be obtained by adding a crosslinking agent, a crosslinking accelerator, etc. and performing a crosslinking treatment.
Since the masterbatch and the rubber composition have an elastomer component as a main component, the compatibility in kneading is very high. Therefore, the dispersibility of fullerene in the raw rubber can be maintained high, and the heat resistance can be improved.

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Can be modified or changed.

以下、本発明の実施例について説明する。なお、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below. In addition, this invention is not limited only to a following example.

(耐熱性測定)
耐熱性は、ネッチ・ジャパン社製のASC7000Sを用いた熱重量特性から確認した。熱重量特性が、加熱前の質量に対して10%低下した温度を耐熱温度とした。
(Heat resistance measurement)
The heat resistance was confirmed from thermogravimetric characteristics using ASC7000S manufactured by Netch Japan. The temperature at which the thermogravimetric characteristics were reduced by 10% with respect to the mass before heating was defined as the heat resistant temperature.

(実施例1)
フラーレン(フロンティアカーボン(株)製nanom mix ST C60: 60%、C70: 25%、その他高次フラーレンを含む。)0.1gをトルエン1Lに添加後1日撹拌し、0.1μmのメンブレンフィルターを通すことフラーレン含有溶液を作製した。
そして得られたフラーレン含有溶液10mlに、短径約2mm程度に切断したブチルゴム(日本ブチル(株)製 Butyl 268)0.5gを添加した。
Example 1
Fullerene (Frontier Carbon Co., Ltd. nanom mix ST C60: 60%, C70: 25%, including other higher-order fullerenes) 0.1 g was added to 1 L of toluene and stirred for 1 day, and a 0.1 μm membrane filter was added. A fullerene-containing solution was prepared.
Then, 0.5 g of butyl rubber (Butyl 268 manufactured by Nippon Butyl Co., Ltd.) cut to about 2 mm in short axis was added to 10 ml of the obtained fullerene-containing solution.

このブチルゴムを添加した溶液を60℃で2日間撹拌した。そして、撹拌後に、超音波ホモジナイザーで10分間処理を行った。このときの温度は室温とした。そして得られたフラーレン含有ブチルゴム溶液をエバポレータで濃縮した。このときの温度は60℃とした。そして、得られたマスターバッチをさらに真空乾燥させた。マスターバッチに含有されたフラーレンの比率は0.2質量%であった。   The solution to which the butyl rubber was added was stirred at 60 ° C. for 2 days. And after stirring, it processed for 10 minutes with the ultrasonic homogenizer. The temperature at this time was room temperature. The resulting fullerene-containing butyl rubber solution was concentrated with an evaporator. The temperature at this time was 60 ° C. The obtained master batch was further vacuum dried. The ratio of fullerene contained in the master batch was 0.2% by mass.

(実施例2,3)
マスターバッチに含有されるフラーレンの割合を、ブチルゴムを添加するフラーレン含有溶液量を調整して表1に記載の割合とした点が、実施例1と異なる。その他は、実施例1と同様に操作を行い、表1の結果を得た。
(Examples 2 and 3)
Example 1 differs from Example 1 in that the ratio of fullerene contained in the master batch was adjusted to the ratio shown in Table 1 by adjusting the amount of fullerene-containing solution to which butyl rubber was added. Other operations were the same as in Example 1, and the results shown in Table 1 were obtained.

(比較例1)
実施例1で使用したブチルゴム単体を用いて耐熱性を測定した。
(Comparative Example 1)
Heat resistance was measured using the butyl rubber alone used in Example 1.

各実施例及び比較例のマスターバッチの耐熱温度の結果を表1に示した。なお、耐熱温度は、比較例1で得られたマスターバッチの耐熱温に対する差で表した。   Table 1 shows the results of heat resistance temperatures of the master batches of the examples and comparative examples. In addition, the heat resistant temperature was represented by the difference with respect to the heat resistant temperature of the masterbatch obtained in Comparative Example 1.

Figure 2016199630
Figure 2016199630

表1に示すように、本発明の混合方法を用いてフラーレンを混合することで、比較例に比べ、各実施例では耐熱性を高めることできた。   As shown in Table 1, by mixing fullerenes using the mixing method of the present invention, the heat resistance could be improved in each example as compared with the comparative examples.

Claims (7)

フラーレンを溶媒中に溶解させてフラーレン含有溶液を作製する工程と、
前記フラーレン含有溶液中にブチルゴムを添加し、ブチルゴムを溶解させたフラーレン含有ブチルゴム溶液を作製する工程と、
前記フラーレン含有ブチルゴム溶液から溶媒を除去する工程とを有するマスターバッチの製造方法。
Dissolving fullerene in a solvent to produce a fullerene-containing solution;
Adding a butyl rubber to the fullerene-containing solution, and preparing a fullerene-containing butyl rubber solution in which the butyl rubber is dissolved;
And a step of removing the solvent from the fullerene-containing butyl rubber solution.
前記ブチルゴムを予め切断する前処理工程を含む請求項1に記載のマスターバッチの製造方法。   The manufacturing method of the masterbatch of Claim 1 including the pre-processing process which cut | disconnects the said butyl rubber previously. 前記フラーレン含有ブチルゴム溶液を作製する工程において、前記ブチルゴムを溶解させる際に、前記溶媒の沸点以下の温度に加温しながら行う請求項1または2に記載のマスターバッチの製造方法。   The method for producing a masterbatch according to claim 1 or 2, wherein in the step of preparing the fullerene-containing butyl rubber solution, the butyl rubber is dissolved while being heated to a temperature not higher than the boiling point of the solvent. 前記溶媒を除去する工程の前に、前記フラーレン含有ブチルゴム溶液に剪断応力を加える工程をさらに有する請求項1〜3のいずれかに記載のマスターバッチの製造方法。   The method for producing a masterbatch according to any one of claims 1 to 3, further comprising a step of applying a shear stress to the fullerene-containing butyl rubber solution before the step of removing the solvent. 前記剪断応力を加える工程を、前記溶媒の沸点以下の温度に加温しながら行う請求項4に記載のマスターバッチの製造方法。   The manufacturing method of the masterbatch of Claim 4 which performs the process of adding the said shear stress, heating up to the temperature below the boiling point of the said solvent. 前記溶媒を除去する工程を、前記前記フラーレン含有ブチルゴム溶液を作製する工程における温度以上の温度に加温しながら行う請求項1〜5のいずれか一項に記載のマスターバッチの製造方法。   The manufacturing method of the masterbatch as described in any one of Claims 1-5 which performs the process of removing the said solvent, heating at the temperature more than the temperature in the process of producing the said fullerene containing butyl rubber solution. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法で、5μm以上の粒子からなるフラーレンの個数がマスターバッチの表面積1mmあたり10個以下であるマスターバッチを得、該マスターバッチにゴム組成物を混合するエラストマー組成物の製造方法。 A master batch in which the number of fullerenes composed of particles of 5 µm or more is 10 or less per 1 mm 2 of the surface area of the master batch is obtained by the method according to any one of claims 1 to 6, and the rubber composition The manufacturing method of the elastomer composition which mixes.
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