JP2657823B2 - 加硫性ゴム組成物 - Google Patents
加硫性ゴム組成物Info
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- JP2657823B2 JP2657823B2 JP63142067A JP14206788A JP2657823B2 JP 2657823 B2 JP2657823 B2 JP 2657823B2 JP 63142067 A JP63142067 A JP 63142067A JP 14206788 A JP14206788 A JP 14206788A JP 2657823 B2 JP2657823 B2 JP 2657823B2
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- rubber
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
- C08K5/098—Metal salts of carboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
- C08L9/02—Copolymers with acrylonitrile
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
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- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は加硫性ゴム組成物に関し、さらに詳しくは強
度特性、耐摩耗性に優れ、改良された耐圧縮永久歪み性
を有する、加硫性ゴム組成物に関する。
度特性、耐摩耗性に優れ、改良された耐圧縮永久歪み性
を有する、加硫性ゴム組成物に関する。
（従来の技術） ゴムにジメタアクリル酸亜鉛およびまたは塩基性メタ
クリル酸亜鉛を混合することは古くから知られている。
すなわち米国特許第1,091,818号は、エチレンプロピレ
ン系ゴムにジメタクリル酸金属塩と、有機過酸化物を混
合して架橋することにより強度に優れたゴムが得られる
ことを開示している。英国特許第159477号はポリブタジ
エンゴムに塩基性メタクリル酸亜鉛（酸化亜鉛／メタア
クリル酸モル比;1〜1.5/1）を混合してラジカル発生剤
で加硫したゴムをコアとするゴルフボールを開示してい
る。特開昭59−149938は天然ゴム並びに共役ジエン系ゴ
ムに表面積約3.7〜約5.4m2/g以上のジメタクリル酸亜鉛
とカーボンブラック、シリカまたはクレーを併用して過
酸化物加硫剤で架橋したものが優れた強度特性を有する
ことを開示している。特開昭52−121653はポリブタジエ
ンとメタクリル酸を混合して過酸化物で加硫することに
より、耐摩耗性に優れた組成物を得ることを開示してい
る。
クリル酸亜鉛を混合することは古くから知られている。
すなわち米国特許第1,091,818号は、エチレンプロピレ
ン系ゴムにジメタクリル酸金属塩と、有機過酸化物を混
合して架橋することにより強度に優れたゴムが得られる
ことを開示している。英国特許第159477号はポリブタジ
エンゴムに塩基性メタクリル酸亜鉛（酸化亜鉛／メタア
クリル酸モル比;1〜1.5/1）を混合してラジカル発生剤
で加硫したゴムをコアとするゴルフボールを開示してい
る。特開昭59−149938は天然ゴム並びに共役ジエン系ゴ
ムに表面積約3.7〜約5.4m2/g以上のジメタクリル酸亜鉛
とカーボンブラック、シリカまたはクレーを併用して過
酸化物加硫剤で架橋したものが優れた強度特性を有する
ことを開示している。特開昭52−121653はポリブタジエ
ンとメタクリル酸を混合して過酸化物で加硫することに
より、耐摩耗性に優れた組成物を得ることを開示してい
る。
しかし、これらの文献での強度はいずれも300kg/cm2
未満の引張強度を示しているにすぎない。また、これら
の文献はエチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン系高飽
和ゴムの有用性について述べていない。
未満の引張強度を示しているにすぎない。また、これら
の文献はエチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン系高飽
和ゴムの有用性について述べていない。
本発明者らは先に強度特性に優れたゴムを開発すべく
鋭意検討を重ねた結果、エチレン性不飽和ニトリル−共
役ジエン系高飽和ゴムとメタクリル酸亜鉛および有機過
酸化物からなる加硫ゴム組成物を用いれば驚くべきこと
に従来の架橋ゴムでは得られなかった、500kg/cm2以上
の引張強さを持った加硫物が得られることを見い出し
た。さらに検討を行なったところ、これら組成物に無水
珪酸を混合することにより、高い引張強さに加えてゴム
材料として重要な特性である耐摩耗性、耐圧縮永久歪性
の向上した加硫物が得られることを見出し、本発明を完
成するに到った。
鋭意検討を重ねた結果、エチレン性不飽和ニトリル−共
役ジエン系高飽和ゴムとメタクリル酸亜鉛および有機過
酸化物からなる加硫ゴム組成物を用いれば驚くべきこと
に従来の架橋ゴムでは得られなかった、500kg/cm2以上
の引張強さを持った加硫物が得られることを見い出し
た。さらに検討を行なったところ、これら組成物に無水
珪酸を混合することにより、高い引張強さに加えてゴム
材料として重要な特性である耐摩耗性、耐圧縮永久歪性
の向上した加硫物が得られることを見出し、本発明を完
成するに到った。
（問題を解決するための手段） 従って本発明の目的はエチレン性不飽和ニトリル−共
役ジエン系高飽和ゴムにメタアクリル酸亜鉛、無水珪酸
および有機過酸化物を配合してなる加硫性ゴム組成物を
用いることにより達成される。
役ジエン系高飽和ゴムにメタアクリル酸亜鉛、無水珪酸
および有機過酸化物を配合してなる加硫性ゴム組成物を
用いることにより達成される。
本発明で使用されるエチレン性不飽和ニトリル−共役
ジエン系高飽和ゴムはアクリロニトリル、メタアクリロ
ニトリルなどのエチレン性不飽和ニトリル10〜60重量％
と1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエンな
どの共役ジエン40〜90重量％との共重合体、上記の２種
の単量体と共重合可能な単量体例えばビニル芳香族化合
物、（メタ）アクリル酸、アルキル（メタ）アクリレー
ト、アルコキシアルキル（メタ）アクリレート、シアノ
アルキル（メタ）アクリレートなどの単量体この多元共
重合体であって、具体的にはアクリロニトリル−ブタジ
エン共重合ゴム、アクリロニトリル−イソプレン共重合
ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン−イソプレン共重
合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリレート
共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリレ
ート−メタクリル酸共重合ゴム等を挙げることができ
る。これらのゴムの共役ジエン単位は、部分水素化など
の手段により、30重量％以下としたものである。
ジエン系高飽和ゴムはアクリロニトリル、メタアクリロ
ニトリルなどのエチレン性不飽和ニトリル10〜60重量％
と1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエンな
どの共役ジエン40〜90重量％との共重合体、上記の２種
の単量体と共重合可能な単量体例えばビニル芳香族化合
物、（メタ）アクリル酸、アルキル（メタ）アクリレー
ト、アルコキシアルキル（メタ）アクリレート、シアノ
アルキル（メタ）アクリレートなどの単量体この多元共
重合体であって、具体的にはアクリロニトリル−ブタジ
エン共重合ゴム、アクリロニトリル−イソプレン共重合
ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン−イソプレン共重
合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリレート
共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリレ
ート−メタクリル酸共重合ゴム等を挙げることができ
る。これらのゴムの共役ジエン単位は、部分水素化など
の手段により、30重量％以下としたものである。
本発明で使用されるメタクリル酸の亜鉛塩は、酸化亜
鉛、炭酸亜鉛等の亜鉛化合物とメタクリル酸を、モル比
が0.5/1〜3/1、好ましくは0.5/1〜2/1の範囲で反応させ
ることにより得ることができる。これらは該金属塩とし
て使用してもよく、また、本発明の組成物製造時にゴム
中に亜鉛化合物およびメタクリル酸を加え、メタクリル
酸亜鉛を生成させる方法によってもよい。又、亜鉛化合
物およびメタクリル酸亜鉛は粗大粒子を除去したもの、
すなわち風合分級機等により20μ以上の粗粒子を含まな
いようにしたものが好ましい。これらの使用量は、ゴム
100重量部に対し10〜100重量部、好ましくは10〜80重量
部である。
鉛、炭酸亜鉛等の亜鉛化合物とメタクリル酸を、モル比
が0.5/1〜3/1、好ましくは0.5/1〜2/1の範囲で反応させ
ることにより得ることができる。これらは該金属塩とし
て使用してもよく、また、本発明の組成物製造時にゴム
中に亜鉛化合物およびメタクリル酸を加え、メタクリル
酸亜鉛を生成させる方法によってもよい。又、亜鉛化合
物およびメタクリル酸亜鉛は粗大粒子を除去したもの、
すなわち風合分級機等により20μ以上の粗粒子を含まな
いようにしたものが好ましい。これらの使用量は、ゴム
100重量部に対し10〜100重量部、好ましくは10〜80重量
部である。
さらに本発明の特徴であって、耐摩耗性、耐圧縮永久
歪み性を向上させる効果がある無水珪酸は亜鉛化合物や
メタクリル酸亜鉛と同様に20μ以下のものが好ましい。
粒径が大きくなると引張強さを著しく低下させる。これ
らの使用量はゴム100重量部に対し５〜50重量部、好ま
しくは５〜40重量部である。
歪み性を向上させる効果がある無水珪酸は亜鉛化合物や
メタクリル酸亜鉛と同様に20μ以下のものが好ましい。
粒径が大きくなると引張強さを著しく低下させる。これ
らの使用量はゴム100重量部に対し５〜50重量部、好ま
しくは５〜40重量部である。
本発明で使用される有機過酸化物は通常ゴムの過酸化
物加硫に使用されるものであればよく、特に制限されな
い。例えばジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパ
ーオキサイド、ｔ−プチルクミルパーオキサイド、ベン
ゾイルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ（ｔ−
ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、2,5−ジメチル−2,5
−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、2,5−ジメチ
ル−2,5−モノ（ｔ−ブチルパーオキシ）−ヘキサン、
α，α′−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−イソプロ
ピル）ベンゼンなどが挙げられる。これらの有機過酸化
物は１種又は２種以上で使用でき、通常ゴム100重量部
に対して0.2〜10重量部の範囲で使用されるが、要求さ
れる物性値に応じて適宜最適量を決定することができ
る。
物加硫に使用されるものであればよく、特に制限されな
い。例えばジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパ
ーオキサイド、ｔ−プチルクミルパーオキサイド、ベン
ゾイルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ（ｔ−
ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、2,5−ジメチル−2,5
−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、2,5−ジメチ
ル−2,5−モノ（ｔ−ブチルパーオキシ）−ヘキサン、
α，α′−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−イソプロ
ピル）ベンゼンなどが挙げられる。これらの有機過酸化
物は１種又は２種以上で使用でき、通常ゴム100重量部
に対して0.2〜10重量部の範囲で使用されるが、要求さ
れる物性値に応じて適宜最適量を決定することができ
る。
本発明の加硫性ゴム組成物はメタクリル酸亜鉛の良好
な分散が得られればいかなる方法によってもよいが、通
常ゴム工業で使用されるロール、バンバリー、ニーダー
などによって混合することにより製造される。なお、系
中でメタクリル酸亜鉛を生成させる場合にはこれらの混
練機によりあらかじめ酸化亜鉛を均一に混合した後、メ
タクリル酸を混合または吸収させる方法を採用すること
が望ましい。
な分散が得られればいかなる方法によってもよいが、通
常ゴム工業で使用されるロール、バンバリー、ニーダー
などによって混合することにより製造される。なお、系
中でメタクリル酸亜鉛を生成させる場合にはこれらの混
練機によりあらかじめ酸化亜鉛を均一に混合した後、メ
タクリル酸を混合または吸収させる方法を採用すること
が望ましい。
本発明の加硫性ゴム組成物において前記の各成分とと
もにカーボンブラック等の補強剤、炭カル、タルクなど
の充填剤、トリアリルイソシアヌレート、トリメチロー
ルプロパントリアクリレート、ｍ−フェニレンビスマレ
イミドなどの架橋助剤、可塑剤、安定剤、加工助剤、着
色剤等の通常ゴム工業で使用される種々の薬剤が使用目
的に応じて適宜混合される。
もにカーボンブラック等の補強剤、炭カル、タルクなど
の充填剤、トリアリルイソシアヌレート、トリメチロー
ルプロパントリアクリレート、ｍ−フェニレンビスマレ
イミドなどの架橋助剤、可塑剤、安定剤、加工助剤、着
色剤等の通常ゴム工業で使用される種々の薬剤が使用目
的に応じて適宜混合される。
（効果） 本発明によれば、優れた強度特性、耐摩耗性、耐圧縮
永久歪み性を有する加硫性ゴム組成物が得られる。した
がって、これらの特性を必要とする種々の用途例えば、
ロール、ベルト、スノーチェーン、タイヤ、キャタピラ
ーなどの用途において非常に有用である。
永久歪み性を有する加硫性ゴム組成物が得られる。した
がって、これらの特性を必要とする種々の用途例えば、
ロール、ベルト、スノーチェーン、タイヤ、キャタピラ
ーなどの用途において非常に有用である。
（実施例） 以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明す
る。なお実施例及び比較例中の部及び％はとくに断りの
ないかぎり重量基準で表示してある。
る。なお実施例及び比較例中の部及び％はとくに断りの
ないかぎり重量基準で表示してある。
実施例１ 第１表記載の配合処方により、加硫性ゴム組成物を調
整した。同表記載の加硫条件でプレス加硫し、2mm厚さ
の加硫シートを作成し、JIS K6301に準じて加硫物性を
測定した。得られた結果を第１表に示した。ゴムの物性
は硬さによって大きく変化する。そこで、これらの値を
硬さを横軸としてプロットした。第１図は硬さと引張強
度の相関、第２図は硬さと圧縮永久歪みの相関、第３図
は硬さと摩耗量の相関を示す図である。図中の数字は実
験番号を示している。第１図にあるように、本発明例
は、ゴムにメタクリル酸亜鉛のみを含有するもの（比較
例８〜11）に比べて殆んど変らぬ高い引張強さを有して
いる。また第２図、第３図でわかるように両図とも比較
例より本発明例の方が、同一の硬さに対して小さい値と
なっており、大幅に改良されている。
整した。同表記載の加硫条件でプレス加硫し、2mm厚さ
の加硫シートを作成し、JIS K6301に準じて加硫物性を
測定した。得られた結果を第１表に示した。ゴムの物性
は硬さによって大きく変化する。そこで、これらの値を
硬さを横軸としてプロットした。第１図は硬さと引張強
度の相関、第２図は硬さと圧縮永久歪みの相関、第３図
は硬さと摩耗量の相関を示す図である。図中の数字は実
験番号を示している。第１図にあるように、本発明例
は、ゴムにメタクリル酸亜鉛のみを含有するもの（比較
例８〜11）に比べて殆んど変らぬ高い引張強さを有して
いる。また第２図、第３図でわかるように両図とも比較
例より本発明例の方が、同一の硬さに対して小さい値と
なっており、大幅に改良されている。
第１図は硬さと引張強さの相関に関する図であり、第２
図は硬さと圧縮永久歪みの相関に関する図であり、第３
図は硬さと摩耗量の相関に関する図である。
図は硬さと圧縮永久歪みの相関に関する図であり、第３
図は硬さと摩耗量の相関に関する図である。
Claims (2)
- 【請求項１】（ａ）重合体中の共役ジエン単位の含有率
量が30重量％以下であるエチレン性不飽和ニトリル−共
役ジエン系高飽和ゴム100重量部：に対して （ｂ）メタクリル酸の亜鉛塩 10〜100重量部 （ｃ）無水珪酸 ５〜50重量部；および （ｄ）有機過酸化物 0.2〜10重量部 を配合して成る、耐摩耗性及び耐圧縮永久歪性を有する
加硫性ゴム組成物。 - 【請求項２】該高飽和ゴムがエチレン性不飽和ニトリル
−共役ジエン共重合体の水素化物である請求項１記載の
加硫性ゴム組成物。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63142067A JP2657823B2 (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | 加硫性ゴム組成物 |
| US07/364,339 US4990570A (en) | 1988-06-09 | 1989-06-08 | Curable rubber composition |
| KR1019890007882A KR910000800A (ko) | 1988-06-09 | 1989-06-08 | 경화성 고무 조성물 |
| DE3918928A DE3918928A1 (de) | 1988-06-09 | 1989-06-09 | Haertbare kautschukmasse |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63142067A JP2657823B2 (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | 加硫性ゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01311158A JPH01311158A (ja) | 1989-12-15 |
| JP2657823B2 true JP2657823B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=15306659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63142067A Expired - Fee Related JP2657823B2 (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | 加硫性ゴム組成物 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4990570A (ja) |
| JP (1) | JP2657823B2 (ja) |
| KR (1) | KR910000800A (ja) |
| DE (1) | DE3918928A1 (ja) |
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| US5137976A (en) * | 1990-04-16 | 1992-08-11 | Bridgestone/Firestone, Inc. | Anhydrous metal salts of α,β-ethylenically unsaturated carboxylic acids and related methods |
| US5120794A (en) * | 1990-04-16 | 1992-06-09 | Bridgestone/Firestone, Inc. | Anhydrous metal salts of α-β-ethylenically unsaturated carboxylic acids and related methods |
| US5202363A (en) * | 1990-04-16 | 1993-04-13 | Bridgestone/Firestone, Inc. | Anhydrous metal salts of α,β-ethylenically unsaturated carboxylic acids and related methods |
| US5096943A (en) * | 1990-04-16 | 1992-03-17 | Bridgestone/Firestone, Inc. | Method for incorporating metal salts of α,β-ethylenically unsaturated carboxylic acids in polymers |
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