JP2021059743A - ゴム組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
<ゴム組成物>
実施形態1に係るゴム組成物は、ゴム成分と、セルロース系微細繊維とを含有し、セルロース系微細繊維の繊維径の分布範囲が50〜500nmを含む。ゴム組成物は、セルロース系微細繊維に加えて各種のゴム配合剤が配合されていても良い。
ゴム組成物のゴム成分としては、例えば、エチレン−α−オレフィンエラストマー(EPDM、EPRなど)、クロロプレンゴム(CR)、クロロスルホン化ポリエチレンゴム(CSM)、水素添加アクリロニトリルゴム(H−NBR)、天然ゴム(NR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、ニトリルゴム(NBR)、シリコーンゴム(Q)、フッ素ゴム(FKM)等が挙げられる。また、これらのうちの1種又は2種以上のブレンドゴムであっても良い。
セルロース系微細繊維は、植物繊維を細かくほぐすことで得られる植物細胞壁の骨格成分で構成されたセルロース微細繊維を由来とする繊維材料である。セルロース系微細繊維の原料植物としては、例えば、木材、竹、稲(稲わら)、じゃがいも、サトウキビ(バガス)、水草、海藻等が挙げられる。これらのうち木材が好ましい。表面ゴム層11aを形成する多孔のゴム組成物がこのようなセルロース系微細繊維を含むことにより、その高補強効果が発現する。
セルロース系微細繊維に加えて用いるゴム配合剤としては、補強材、オイル、架橋剤等が挙げられる。
ゴム組成物を製造するにあたっては、まず、素練りしているゴム成分にセルロース系微細繊維を投入して混練することにより分散させる。
まず、トルエンに粉末セルロース(日本製紙社製 商品名:KCフロック W−GK)を分散させた分散液を調製し、高圧ホモジナイザーを用い、その分散液同士を衝突させて粉末セルロースをセルロース微細繊維に解繊して、トルエンにセルロース微細繊維が分散した分散液を得た。従って、セルロース微細繊維は、機械的解繊手段によって製造され、また、疎水化処理されていないものである。
実施例1と同様にして、セルロース系微細繊維/EPDMマスターバッチを作製した。続いて、EPDMを素練りすると共に、そこにマスターバッチを投入して混練した。マスターバッチの投入量は、トータルのEPDM100質量部に対してセルロース系微細繊維の含有量が5質量部となる量とした。
実施例1と同様にして、セルロース系微細繊維/EPDMマスターバッチを作製した。続いて、EPDMを素練りすると共に、そこにマスターバッチを投入して混練した。マスターバッチの投入量は、トータルのEPDM100質量部に対してセルロース系微細繊維の含有量が5質量部となる量とした。
実施例1と同様にして、セルロース系微細繊維/EPDMマスターバッチを作製した。続いて、EPDMを素練りすると共に、そこにマスターバッチを投入して混練した。マスターバッチの投入量は、トータルのEPDM100質量部に対してセルロース系微細繊維の含有量が10質量部となる量とした。
EPDMを素練りすると共に、そこに、EPDM100質量部に対し、オイルを8質量部、架橋剤を5質量部それぞれ投入して混練を続けることにより未架橋ゴム組成物を作製した。実施例1と比較すると、セルロース系微細繊維及びカーボンブラックを含まない配合となっている。
EPDMを素練りすると共に、そこに、EPDM100質量部に対し、補強材のカーボンブラックFEFを30質量部、オイルを8質量部、架橋剤を5質量部それぞれ投入して混練を続けることにより未架橋ゴム組成物を作製した。実施例1と比較すると、セルロース系微細繊維を含まない配合となっている。
<平均繊維径・繊維径分布>
実施例1〜4のそれぞれのプレス成形により架橋したゴム組成物について採取した試料を凍結粉砕した後、その断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察すると共に、50本の繊維を任意に選択して繊維径を測定し、その数平均を求めて平均繊維径とした。また、50本のセルロース微細繊維のうち繊維径の最大値及び最小値を求めた。
実施例1〜4及び比較例1〜2のそれぞれについて、プレス成形により架橋したゴム組成物の試験片を作製した。試験片の寸法は、5mm角、長さ10mmである。
試験結果を表1に示す。
11 底部ゴム層
12 接着ゴム層
13 伸張ゴム層
14 心線
15 補強布
10’ 積層構造体
11’ ゴムシート
12’ ゴムシート
13’ ゴムシート
14’ 糸
15’ 布
21 マントル
22 円筒金型
23 溝
Claims (7)
- ゴム成分と、セルロース系微細繊維とを含むゴム組成物において、
前記セルロース系微細繊維の繊維径の分布範囲が50〜500nmを含むことを特徴とするゴム組成物。 - 請求項1のゴム組成物において、
フィラーとして、カーボンブラックを含むことを特徴とするゴム組成物。 - 請求項2のゴム組成物において、
前記カーボンブラックは、水酸基、カルボニル基及びカルボキシル基の少なくとも1つを有することを特徴とするゴム組成物。 - 請求項1〜3のいずれか1つのゴム組成物において、
フィラーとして、シリカを含むことを特徴とするゴム組成物。 - 請求項1〜4のいずれか1つのゴム組成物において、
前記ゴム成分は、エチレン−α−オレフィン系エラストマーであることを特徴とするゴム組成物。 - 請求項1〜5のいずれか1つのゴム組成物において、
前記セルロース系微細繊維は、機械的解繊手段によって製造されたものであることを特徴とするゴム組成物。 - 請求項1〜5のいずれか1つのゴム組成物において、
前記セルロース系微細繊維は、化学的解繊手段によって製造されたものであることを特徴とするゴム組成物。
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