JP2674629B2 - ゴム組成物 - Google Patents
ゴム組成物Info
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- JP2674629B2 JP2674629B2 JP25021389A JP25021389A JP2674629B2 JP 2674629 B2 JP2674629 B2 JP 2674629B2 JP 25021389 A JP25021389 A JP 25021389A JP 25021389 A JP25021389 A JP 25021389A JP 2674629 B2 JP2674629 B2 JP 2674629B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は天然ゴム又は合成ゴム組成物、特にはアセチ
レン化合物を含有することを特徴とし、シリカ系補強性
充填剤の分散に優れ、配合物の粘度が低く、成形時の流
れ性が著しく改善され、加硫物の機械的強度、耐熱性に
優れたゴムを与えるゴム組成物に関するものである。
レン化合物を含有することを特徴とし、シリカ系補強性
充填剤の分散に優れ、配合物の粘度が低く、成形時の流
れ性が著しく改善され、加硫物の機械的強度、耐熱性に
優れたゴムを与えるゴム組成物に関するものである。
［従来の技術］ 天然ゴム又は合成ゴムの補強性充填剤としてはカーボ
ンブラックが最も汎用されてきた。これは親油性のカー
ボンブラックが天然ゴム又は合成ゴムとなじみが良く、
補強効果が大きいことによるものである。
ンブラックが最も汎用されてきた。これは親油性のカー
ボンブラックが天然ゴム又は合成ゴムとなじみが良く、
補強効果が大きいことによるものである。
一方シリカ系充填剤である微粒子ケイ酸は、カーボン
配合物に較べて、加硫ゴムの耐熱老化性、引裂抵抗性、
耐屈曲亀裂性、接着性等に優れ且つ自由に着色出来ると
いう特徴を有しているが粒子表面の親水性シラノール基
のため天然ゴム又はシリコーンゴムを除く合成ゴムとは
なじみが悪く、分散不良をおこして配合物の粘度をあげ
加工性並びに加硫物の物性を大幅に低下させている。こ
れを改善するため従来よりポリエチレングリコール等の
アルコール類や一般の界面活性剤等が使用されている
が、まだまだカーボンブラックに較べて分散性が悪い。
又、シリカ表面をアルコール類、シラン、シロキサン等
で処理する方法も行われているが、分散効果は改善され
ているものの、コストが高くつき、シリカ配合時にシラ
ン等を加える方法は分散効果が不十分という欠点を有す
る。又、特開昭61−225243にはアクリルゴムに白色充填
剤を配合することにより長期耐熱性、耐グリース、耐水
性が改善されるとしているが、白色充填剤の分散性、加
工性の改善には言及されておらず、特開昭55−31817に
は天然及び合成ゴムにシリカ系充填剤を使用するにあた
ってオルガノポリシロキサンの添加が加硫物の圧縮永久
歪の改善に有効であるとしているが、オルガノポリシロ
キサン添加だけではシリカ系補強性充填剤の分散性が改
善されていない。特にグリーン強度の小さいアクリルゴ
ム等はシリカの分散性が悪いために配合物のムーニー粘
度が高く複雑な加硫成型が困難なのが現状である。
配合物に較べて、加硫ゴムの耐熱老化性、引裂抵抗性、
耐屈曲亀裂性、接着性等に優れ且つ自由に着色出来ると
いう特徴を有しているが粒子表面の親水性シラノール基
のため天然ゴム又はシリコーンゴムを除く合成ゴムとは
なじみが悪く、分散不良をおこして配合物の粘度をあげ
加工性並びに加硫物の物性を大幅に低下させている。こ
れを改善するため従来よりポリエチレングリコール等の
アルコール類や一般の界面活性剤等が使用されている
が、まだまだカーボンブラックに較べて分散性が悪い。
又、シリカ表面をアルコール類、シラン、シロキサン等
で処理する方法も行われているが、分散効果は改善され
ているものの、コストが高くつき、シリカ配合時にシラ
ン等を加える方法は分散効果が不十分という欠点を有す
る。又、特開昭61−225243にはアクリルゴムに白色充填
剤を配合することにより長期耐熱性、耐グリース、耐水
性が改善されるとしているが、白色充填剤の分散性、加
工性の改善には言及されておらず、特開昭55−31817に
は天然及び合成ゴムにシリカ系充填剤を使用するにあた
ってオルガノポリシロキサンの添加が加硫物の圧縮永久
歪の改善に有効であるとしているが、オルガノポリシロ
キサン添加だけではシリカ系補強性充填剤の分散性が改
善されていない。特にグリーン強度の小さいアクリルゴ
ム等はシリカの分散性が悪いために配合物のムーニー粘
度が高く複雑な加硫成型が困難なのが現状である。
［発明の構成］ 本発明者らはこの様な不利を解決するため鋭意研究し
た結果、ある種のアセチレン化合物を用いることによ
り、シリカ系補強性充填剤の分散を著しく改良して低粘
度の配合物、良好な加工性、優れた加硫物性が得られる
ことを見出し、アセチレン化合物の種類や、配合物の組
成についてさらに検討を加えて本発明を完成したもので
ある。
た結果、ある種のアセチレン化合物を用いることによ
り、シリカ系補強性充填剤の分散を著しく改良して低粘
度の配合物、良好な加工性、優れた加硫物性が得られる
ことを見出し、アセチレン化合物の種類や、配合物の組
成についてさらに検討を加えて本発明を完成したもので
ある。
即ち、本発明のゴム組成物は イ）天然ゴム又は合成ゴム 100重量部 ロ）比表面積が少なくとも30m2/gであるシリカ系補強性
充填剤 10 〜200重量部 ハ）アセチレンアルコール又はそのアルキレンオキサイ
ド付加物 0.1〜 10重量部 から成ることを特徴とするものである。
充填剤 10 〜200重量部 ハ）アセチレンアルコール又はそのアルキレンオキサイ
ド付加物 0.1〜 10重量部 から成ることを特徴とするものである。
以下にこれを詳述する。
本発明の組成物を構成するイ）成分は天然ゴム又は合
成ゴムであって、この合成ゴムとしては従来より知られ
ている下記のゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリ
ロニトリル−ブタジエンゴム、水素化アクリロニトリル
−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、
クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレン
−プロピレン−ジエンゴム、アクリルゴム、エチレン−
アクリル酸エステルゴム、エチレン−酢酸ビニルゴム、
ウレタンゴム、多硫化ゴム、クロロスルホン化ポリエチ
レンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、ふっ素ゴム又はエ
ピクロルヒドリンゴムを用いることができる。これらの
天然ゴムあるいは合成ゴムは必要に応じて２種以上を併
用することもできる。
成ゴムであって、この合成ゴムとしては従来より知られ
ている下記のゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリ
ロニトリル−ブタジエンゴム、水素化アクリロニトリル
−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、
クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレン
−プロピレン−ジエンゴム、アクリルゴム、エチレン−
アクリル酸エステルゴム、エチレン−酢酸ビニルゴム、
ウレタンゴム、多硫化ゴム、クロロスルホン化ポリエチ
レンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、ふっ素ゴム又はエ
ピクロルヒドリンゴムを用いることができる。これらの
天然ゴムあるいは合成ゴムは必要に応じて２種以上を併
用することもできる。
次にロ）成分であるシリカ系補強性充填剤について
は、比表面積が少なくとも30m2/gの微粒子であることが
必要とされる。これはエアロジル、キャボシルという商
品名で代表される乾式法により煙霧質シリカ、アルキル
シリケートやけい酸ソーダから湿式法で合成される沈降
性シリカ、けい酸マグネシウム、けい酸カルシウム、な
どが例示される。この補強性充填剤の配合量は上記した
イ）成分のポリマー100重量部に対して10重量部未満と
すると補強効果が不充分で実用的な機械的強度が得られ
なくなるし、200重量部を越えると良好な成形加工性が
得られず、機械的強度も低下してしまうので、10〜200
重量部の範囲とする必要があるが、この好ましい範囲は
30〜80重量部とされる。
は、比表面積が少なくとも30m2/gの微粒子であることが
必要とされる。これはエアロジル、キャボシルという商
品名で代表される乾式法により煙霧質シリカ、アルキル
シリケートやけい酸ソーダから湿式法で合成される沈降
性シリカ、けい酸マグネシウム、けい酸カルシウム、な
どが例示される。この補強性充填剤の配合量は上記した
イ）成分のポリマー100重量部に対して10重量部未満と
すると補強効果が不充分で実用的な機械的強度が得られ
なくなるし、200重量部を越えると良好な成形加工性が
得られず、機械的強度も低下してしまうので、10〜200
重量部の範囲とする必要があるが、この好ましい範囲は
30〜80重量部とされる。
次にハ）成分であるアセチレン化合物について説明す
る。本発明のゴム組成物を構成するハ）成分のアセチレ
ン化合物はアセチレン結合及び水酸基を有する特異な分
子構造をしており、三重結合と隣接する炭素原子に結合
した−OH基又は−Ｏ−基を有するものが好ましく、この
ような化合物はカーボンブラック、シリカ、炭酸カルシ
ウム、酸化チタン、クレー等の補強性充填剤に対して優
れた濡れ効果、分散効果を示す。これは三重結合と隣接
する炭素原子に結合した−OH基又は−Ｏ−基が電子密度
を非常に高めることによるもので、特に式 （ここでＲは炭素数１〜８のアルキル基、Ａは同種又は
異種のアルキレングライコール残基、X,Yは１以上の整
数） で示される左右対称型のアセチレン化合物は分子中央部
を強く極性にするため、補強性充填剤に対して他の分散
剤には見られない優れた分散効果を示し、特に天然ゴム
またはシリコーンゴムを除く合成ゴムとの親和性に乏し
い親水性のシリカ系充填剤に対してはその効果が大き
い。本発明に使用されるアセチレン化合物としては具体
的には３−メチル−１−ブチン−３−オール、3,5−ジ
メチル−１−ヘキシン−３−オール、3,5−ジメチル−
１−ヘキシン−３−オールのエチレンオキシド付加物、
2,5−ジメチル−３−ヘキシン−2,5−ジオール、2,4,7,
9−テトラメチル−５−デシン−4,7−ジオール、2,4,7,
9−テトラメチル−５−デシン−4,7−ジオールのエチレ
ンオキシド付加物、2,4,7,9−テトラメチル−５−デシ
ン−4,7−ジオールのプロピレンオキシド付加物、等が
例示される。これらのアセチレン化合物は市販品（米国
Air Products ＆ Chemicals Incorporated社製造、日信
化学社販売、商品名オルフィンまたはサーフィノール）
から入手することができる。これらのアセチレン化合物
は必要に応じて２種以上を併用することもできる。この
アセチレン化合物の配合量は上記したイ）成分のゴム10
0重量部に対して0.1重量部未満ではロ）成分の充填剤を
充分に分散させることができず、従って配合物のムーニ
ー粘度が高く、ロール加工性の悪い配合物となる。又10
重量部を越える量を添加してももはや加工性の改良がみ
られないので0.1〜10重量部の範囲で添加するものとさ
れる。
る。本発明のゴム組成物を構成するハ）成分のアセチレ
ン化合物はアセチレン結合及び水酸基を有する特異な分
子構造をしており、三重結合と隣接する炭素原子に結合
した−OH基又は−Ｏ−基を有するものが好ましく、この
ような化合物はカーボンブラック、シリカ、炭酸カルシ
ウム、酸化チタン、クレー等の補強性充填剤に対して優
れた濡れ効果、分散効果を示す。これは三重結合と隣接
する炭素原子に結合した−OH基又は−Ｏ−基が電子密度
を非常に高めることによるもので、特に式 （ここでＲは炭素数１〜８のアルキル基、Ａは同種又は
異種のアルキレングライコール残基、X,Yは１以上の整
数） で示される左右対称型のアセチレン化合物は分子中央部
を強く極性にするため、補強性充填剤に対して他の分散
剤には見られない優れた分散効果を示し、特に天然ゴム
またはシリコーンゴムを除く合成ゴムとの親和性に乏し
い親水性のシリカ系充填剤に対してはその効果が大き
い。本発明に使用されるアセチレン化合物としては具体
的には３−メチル−１−ブチン−３−オール、3,5−ジ
メチル−１−ヘキシン−３−オール、3,5−ジメチル−
１−ヘキシン−３−オールのエチレンオキシド付加物、
2,5−ジメチル−３−ヘキシン−2,5−ジオール、2,4,7,
9−テトラメチル−５−デシン−4,7−ジオール、2,4,7,
9−テトラメチル−５−デシン−4,7−ジオールのエチレ
ンオキシド付加物、2,4,7,9−テトラメチル−５−デシ
ン−4,7−ジオールのプロピレンオキシド付加物、等が
例示される。これらのアセチレン化合物は市販品（米国
Air Products ＆ Chemicals Incorporated社製造、日信
化学社販売、商品名オルフィンまたはサーフィノール）
から入手することができる。これらのアセチレン化合物
は必要に応じて２種以上を併用することもできる。この
アセチレン化合物の配合量は上記したイ）成分のゴム10
0重量部に対して0.1重量部未満ではロ）成分の充填剤を
充分に分散させることができず、従って配合物のムーニ
ー粘度が高く、ロール加工性の悪い配合物となる。又10
重量部を越える量を添加してももはや加工性の改良がみ
られないので0.1〜10重量部の範囲で添加するものとさ
れる。
本発明のゴム組成物は上記したイ）〜ハ）成分を、一
般にゴム用に使用されているバンバリーミキサー、ニー
ダー、インターミキサー、２本ロール等を混合機を用い
て充分に混練して得られるが、さらにイ）成分の種類に
応じて通常用いられている加硫剤、加硫促進剤、その他
の加硫助剤を添加し混合することによって加硫が可能と
なる。
般にゴム用に使用されているバンバリーミキサー、ニー
ダー、インターミキサー、２本ロール等を混合機を用い
て充分に混練して得られるが、さらにイ）成分の種類に
応じて通常用いられている加硫剤、加硫促進剤、その他
の加硫助剤を添加し混合することによって加硫が可能と
なる。
イ）〜ハ）成分及び加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤以
外に必要に応じて酸化防止剤、加工助剤用オイル、紫外
線吸収剤、着色剤、難燃剤、増量剤など通常のゴム配合
において添加される各種添加剤などを添加してもよい。
外に必要に応じて酸化防止剤、加工助剤用オイル、紫外
線吸収剤、着色剤、難燃剤、増量剤など通常のゴム配合
において添加される各種添加剤などを添加してもよい。
この様にして得られた本発明のゴム組成物は加工性に
優れ、加圧成形、押出成形、射出成形等通常の方法によ
って容易に成形加硫でき、機械強度や、耐熱性の優れた
成形体が得られる。従って工業的に極めて有利なもので
ある。
優れ、加圧成形、押出成形、射出成形等通常の方法によ
って容易に成形加硫でき、機械強度や、耐熱性の優れた
成形体が得られる。従って工業的に極めて有利なもので
ある。
次に実施例をあげて本発明を説明する。尚、特にこと
わらない限り配合中の部は重量部を表す。
わらない限り配合中の部は重量部を表す。
実施例１ アクリル系エラストマー、トアアクロンAR−840（東
亜ペイント社商品名）100部を６インチロールに巻きつ
け、これに比表面積230m2/gの沈降性シリカ、ニップシ
ルLP（日本シリカ社製商品名）を50部、ナウガード445
（ユニロイヤル社製商品名）２部、ステアリン酸１部、
サーフィノール440（米国Air products ＆ Chemicals I
ncorporated社製造、日信化学社販売商品名、2,4,7,9−
テトラメチル−５−デシン−4,7−ジオールのエチレン
オキシド平均3.5モル付加物）１部を添加し充分に混練
した後、シリカ中の水分除去のためロール温度130℃で1
0分間加熱混練した。
亜ペイント社商品名）100部を６インチロールに巻きつ
け、これに比表面積230m2/gの沈降性シリカ、ニップシ
ルLP（日本シリカ社製商品名）を50部、ナウガード445
（ユニロイヤル社製商品名）２部、ステアリン酸１部、
サーフィノール440（米国Air products ＆ Chemicals I
ncorporated社製造、日信化学社販売商品名、2,4,7,9−
テトラメチル−５−デシン−4,7−ジオールのエチレン
オキシド平均3.5モル付加物）１部を添加し充分に混練
した後、シリカ中の水分除去のためロール温度130℃で1
0分間加熱混練した。
次にこの配合物の加工性判定用にムーニー粘度［ML
1+4（100℃）］を測定すると共に、トリチオシアヌール
酸1.5部、酸化マグネシウム５部、ジメチルジチオカル
バミン酸亜鉛1.5部を充分に混練し、165℃×12分プレス
加硫し、更に175℃のオーブン中で８時間後加硫して2mm
厚の加硫シートを得た。
1+4（100℃）］を測定すると共に、トリチオシアヌール
酸1.5部、酸化マグネシウム５部、ジメチルジチオカル
バミン酸亜鉛1.5部を充分に混練し、165℃×12分プレス
加硫し、更に175℃のオーブン中で８時間後加硫して2mm
厚の加硫シートを得た。
この加硫シートについてJIS K−6301の測定方法に準
じて機械的特性を測定し、結果を第１表に示した。
じて機械的特性を測定し、結果を第１表に示した。
実施例2,3,4及び比較例１ 実施例１と同様の方法で第１表に示す配合で組成物を
調整した。次いで実施例１と同一条件で加硫を行ない、
加硫物性を測定した。結果は第１表のとおりであった。
調整した。次いで実施例１と同一条件で加硫を行ない、
加硫物性を測定した。結果は第１表のとおりであった。
これらの結果に示された実施例と比較例を対比する
と、アセチレン化合物を用いた本発明の組成物では、シ
リカ系充填剤の分散性が著しく改良され、ムーニー粘度
が低く、加工性も優れ、更に引張強さが大きく、優れた
加硫物性を示すことが判る。
と、アセチレン化合物を用いた本発明の組成物では、シ
リカ系充填剤の分散性が著しく改良され、ムーニー粘度
が低く、加工性も優れ、更に引張強さが大きく、優れた
加硫物性を示すことが判る。
実施例5,6及び比較例2,3 EPDM及びNBRについて、本発明の効果を説明する。実
施例１と同様な方法で第２表に示す配合で組成物を調整
した。次いで第２表に示した加硫を行い、加硫特性を測
定した。その結果は第２表のとおりであり、本発明の組
成物は優れた特性を示した。
施例１と同様な方法で第２表に示す配合で組成物を調整
した。次いで第２表に示した加硫を行い、加硫特性を測
定した。その結果は第２表のとおりであり、本発明の組
成物は優れた特性を示した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大畠 宏之 福井県武生市北府２丁目17番33号 日信 化学工業株式会社内 (72)発明者 奥田 治和 福井県武生市北府２丁目17番33号 日信 化学工業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】イ）天然ゴム又は合成ゴム 100重量部 ロ）比表面積が少なくとも30m2/gであるシリカ系補強性
充填剤 10 〜200重量部 ハ）アセチレンアルコール又はそのアルキレンオキサイ
ド付加物 0.1〜 10重量部 から成ることを特徴とするゴム組成物。 - 【請求項２】前記イ）成分が、天然ゴム、スチレン−ブ
タジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、水
素化アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ブタジエンゴ
ム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プ
ロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、ア
クリルゴム、エチレン−アクリル酸エステルゴム、エチ
レン−酢酸ビニルゴム、ウレタンゴム、多硫化ゴム、ク
ロロスルホン化ポリエチレンゴム、塩素化ポリエチレン
ゴム、ふっ素ゴム又はエピクロルヒドリンゴムである請
求項１記載のゴム組成物。 - 【請求項３】前記ハ）成分が、一般式 （ここでＲは炭素数１〜８のアルキル基、Ａは同種又は
異種のアルキレングライコール残基、X,Yは１以上の整
数）で示される化合物である請求項１記載のゴム組成
物。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25021389A JP2674629B2 (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | ゴム組成物 |
| US07/427,049 US5059648A (en) | 1988-10-27 | 1989-10-25 | Rubber composition |
| DE68917854T DE68917854T2 (de) | 1988-10-27 | 1989-10-26 | Kautschukmischung. |
| EP89402965A EP0366558B1 (en) | 1988-10-27 | 1989-10-26 | Rubber composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25021389A JP2674629B2 (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | ゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03111438A JPH03111438A (ja) | 1991-05-13 |
| JP2674629B2 true JP2674629B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=17204509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25021389A Expired - Fee Related JP2674629B2 (ja) | 1988-10-27 | 1989-09-26 | ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2674629B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2748866B2 (ja) * | 1994-10-13 | 1998-05-13 | 日本メクトロン株式会社 | アクリル系エラストマー組成物 |
| JP4157608B2 (ja) | 1996-06-26 | 2008-10-01 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物 |
| JP3479084B2 (ja) * | 1996-06-26 | 2003-12-15 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物 |
| JP6520096B2 (ja) * | 2014-12-11 | 2019-05-29 | 横浜ゴム株式会社 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
-
1989
- 1989-09-26 JP JP25021389A patent/JP2674629B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03111438A (ja) | 1991-05-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |