JP3700143B2

JP3700143B2 - 樹脂加硫ゴム組成物

Info

Publication number: JP3700143B2
Application number: JP35606397A
Authority: JP
Inventors: 俊治上澤; 築若槻
Original assignee: Taoka Chemical Co Ltd
Current assignee: Taoka Chemical Co Ltd
Priority date: 1997-12-08
Filing date: 1997-12-08
Publication date: 2005-09-28
Anticipated expiration: 2017-12-08
Also published as: JPH11172041A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は天然ゴム又は合成ゴムとアルキルフェノール樹脂とからなる樹脂加硫ゴム組成物の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
天然ゴム又は合成ゴムをアルキルフェノール樹脂を用いて樹脂加硫する際に、加硫促進剤として、従来から、例えば塩化第一錫、塩化第二鉄や塩化亜鉛等の金属ハロゲン化物、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロルスルホン化ポリエチレン、塩素化パラフィン等の有機ハロゲン化物、ｐ−トルエンスルホン酸等の芳香族スルホン酸が用いられている。
【０００３】
しかるに、このようにしてアルキルフェノール樹脂加硫されたゴム製品は、ホース、防振材、各種パッキング材、シール材等に使用された時に、各種金属、金属部品と接触している部分において金属の腐食を促進し、表面外観の悪化、強度の低下、電気抵抗の増大等の問題を引き起こす場合がある。また樹脂加硫ゴム組成物を混練加工する際においても、ロール、金型等の腐食が問題となっている。
【０００４】
これらの原因については、必ずしも明らかでないが、おそらく加硫促進剤に含まれるハロゲン化合物に由来するものと考えられる。この対策として、金属部分に防錆剤を塗布することにより金属の腐食を防止したり、または加硫促進剤を使用せずに加硫を行う方法が採られている。しかしながら、混練加工機の種類、ゴム製品の使用部分によっては防錆剤の使用ができない場合もあり、また加硫促進剤を使用しない場合はゴムの加硫に時間がかかり、生産効率が劣るという状態であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、アルキルフェノール樹脂を用いる樹脂加硫ゴム組成物において、接触する金属部分への防錆剤塗布が不用で、かつ加硫速度の速い樹脂加硫ゴム組成物を提供することである。
本発明者らは、鋭意検討した結果、アルキルフェノール樹脂でゴムを加硫するに際し、従来の加硫促進剤又は加硫触媒に替え、特定の置換基を有する芳香族スルホン酸類を用いることにより、加硫速度を速いままに維持しながら金属腐食作用を示さない樹脂加硫ゴム組成物が得られることを見い出し、本発明を完成するに到った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、天然ゴム又は合成ゴムとアルキルフェノール樹脂とからなる樹脂加硫ゴム組成物において、加硫促進剤として炭素数２〜３０のアルキル基を有する芳香族スルホン酸類を含有してなることを特徴とする樹脂加硫ゴム組成物である。
【０００７】
本発明の好ましい実施の態様は、天然ゴム又は合成ゴム１００重量部に対して、加硫剤としてのアルキルフェノール樹脂１〜２５重量部及び加硫促進剤として炭素数２〜３０のアルキル基を有する芳香族スルホン酸類０．０１〜５０重量部とを含有してなることを特徴とする樹脂加硫ゴム組成物である。
【０００８】
本発明の樹脂加硫ゴム組成物は、そのままゴム製品とすることができるが、更にアルキルフェノール樹脂に、汎用ゴムを予め添加し、必要により充填剤、軟化剤その他の添加剤を加え、混練していわゆるマスターバッチとして用いることもできる。
【０００９】
本発明に用いられる天然ゴム又は合成ゴムとしては、具体的には、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンーブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン−プロピレン−ターポリマー（ＥＰＤＭ）等を上げることができる。これらのうちでも、特にブチルゴム（ＩＩＲ）が好ましく用いられる。
【００１０】
本発明にいうアルキルフェノール樹脂としては、具体的には、炭素数１〜１８のアルキル基基を有するフェノール類（メター及び／又はパラーアルキル基置換）とホルムアルデヒド類との縮合によって得られるアルキルフェノール樹脂が好ましく挙げられる。
【００１１】
ここで、アルキルフェノール樹脂の原料となる炭素数１〜１８のアルキル基基を有するフェノール類としては、具体的には例えば、ｐ−クレゾール、ｉ−プロピルフェノール、ｐ−ｔ−ブチルフェノール、アミルフェノール、ｐ−ｔ−オクチルフェノール、ノニルフェノール、ドデシルフェノール、アリルフェノール、シクロヘキシルフェノール、４，６−ジオクチルレゾルシン等を上げることができる。これらのうちでも、特にｐ−ｔ−ブチルフェノール、アミルフェノール、ｐ−ｔ−オクチルフェノールが好適に用いられる。このようなアルキルフェノール樹脂は、例えば、タッキロール（田岡化学工業株式会社製、登録商標名）２０１等として市販されているものが使用される。
【００１２】
本発明に用いられる加硫促進剤としての炭素数２〜３０のアルキル基を有する芳香族スルホン酸類としては、好ましくは炭素数５〜２０のアルキル基を有する芳香族スルホン酸であり、具体的にはｐ−エチルベンゼンスルホン酸、ｐ−ｎ−プロピルベンゼンスルホン酸、ｐ−イソプロピルベンゼンスルホン酸、ｐ−ｔ−ブチルベンゼンスルホン酸、ｐ−アミルベンゼンスルホン酸、ｐ−ｔ−オクチルベンゼンスルホン酸、ｐ−ドデシルベンゼンスルホン酸等が挙げられ、これらは単独又は混合して使用される。これらの芳香族スルホン酸としては、例えばネオペレックスＦＳ（花王株式会社商品名）として市販されているアルキルベンゼンスルホン酸が好適に用いられる。
【００１３】
本発明の樹脂加硫ゴム組成物において、天然ゴム又は合成ゴムに対するアルキルフェノール樹脂、加硫促進剤の添加量については、目的とする加硫度、使用目的に応じて適宜決められるが、該樹脂加硫ゴム組成物をそのまま加硫してゴム製品として使用するときは、天然ゴム又は合成ゴム１００重量部に対して、加硫剤としてのアルキルフェノール樹脂１〜２５重量部、好ましくは５〜２０重量部及び加硫促進剤としての炭素数２〜３０のアルキル基を有する芳香族スルホン酸類０．０１〜５０重量部、好ましくは０．１〜２０重量部である。
【００１４】
本発明の樹脂加硫ゴム組成物は、更に充填剤或いは軟化剤が必要により添加される。通常は、コンパウンド化を容易にするため、その他の目的で充填剤又は軟化剤を併用使用することが好ましい。
【００１５】
本発明の使用される充填剤としては例えば、カーボンブラック、炭酸カルシウム、クレー、シリカ、硅酸カルシウム、珪酸マグネシウム、タルク、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、チタン白等を上げることができる。これら充填剤の混合割合は、天然ゴム又は合成ゴム１００重量部に対して、１〜２００重量部、好ましくは１０〜１５０重量部であり、これらは単独又は混合して使用される。
【００１６】
また、本発明に使用される軟化剤としては、脂肪酸類、ナフテン系プロセスオイル、パラフィン系プロセスオイル、アロマチック系プロセスオイル、ワックス類等が挙げられる。ここで、脂肪酸類としては例えば、ステアリン酸、オレイン酸を、ナフテン系プロセスオイルとしては例えば、コーモレックス２号、ＰＷ−９０等を、更にパラフィン系プロセスオイルとしては、例えばサンパー１０７、−１１５、−１５０、ワックス類としてはパラフィンワックス等を挙げることができる。これら軟化剤の混合割合は、天然ゴム又は合成ゴム１００重量部に対して０〜１５０重量部、好ましくは１〜８０重量部である。
【００１７】
本発明の樹脂加硫ゴム組成物の製造方法としては、ゴム成分、アルキルフェノール樹脂、加硫促進剤、その他の配合剤を同時に混練してもよいし、あらかじめ特定の成分と混合又は混練してから他の成分と混合又は混練してもよい。例えば、アルキルフェノール樹脂と加硫促進剤との混合物、ゴム成分、アルキルフェノール樹脂、加硫促進剤の三成分の混合物等をあらかじめ作成した後に、最終組成物として上記本発明の組成物を得ても良い。加硫促進剤と他の成分との、混合又は混練温度は０〜１５０℃が好ましい範囲である。温度が低すぎると均一混合が困難である場合があり、一方温度が高すぎるとゴムの加硫を行う前に反応が進行して、ゴムの加硫成型に不具合を生じる傾向を示す。
【００１８】
また、いわゆる加硫促進剤を含むマスターバッチとしては、例えば、前記加硫促進剤、アルキルフェノール樹脂及び前記天然ゴム又は合成ゴム及び必要により充填剤、軟化剤等を加熱および冷却可能な密閉式ニーダーに投入し、内温を３０〜１００℃、好ましくは６０〜８０℃に保持しながら混合均一化し、用途に応じてシート出し、あるいはペレット状にすることにより、容易に得られる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は樹脂加硫ゴム組成物は、好ましい加硫速度を維持し、かつ加硫後に加硫促進触媒が表面へのブリードが起りにくく金属に対する腐食性の著しい改善が認められる。
【００２０】
【実施例】
実施例１〜３及び比較例１〜２
以下に示した配合処方により、６インチ・ロールを用いて混練し、ベースゴムを調整した。

【００２１】
ベースゴムを分割し、６インチ・ロールに投入し、アルキルフェノール樹脂（タッキロール２０１、田岡化学工業株式会社製）１３重量部及び表−１に記載の所定量の加硫促進剤を投入し、混練し樹脂加硫ゴム組成物を調整した。得られた樹脂加硫ゴム組成物を、オシレーティングディスクレオメーター（東洋精機製作所製ＡＳＴＭ−１００型）を用いて、ＡＳＴＭＤ−２０８４に準じて加硫特性を測定した。結果を表−１に示す。
【００２２】
また、各試料のブリード性のテストを行い、結果を表−１に示した。
ブリード性のテストは次の方法によって行った。
各試料のゴムを加硫し（温度１８０℃、４５分間）、１週間放置後目視にてゴム表面を観察した。次に加硫ゴム２０ｇを切断し（約４０個）水１００ｇに投入し５０℃で３６時間保温し、２０℃に冷却後、水のＰＨを測定した。
【００２３】
【表−１】

Claims

天然ゴム又は合成ゴムとアルキルフェノール樹脂とからなる樹脂加硫ゴム組成物において、加硫促進剤として炭素数２〜３０のアルキル基を有する芳香族スルホン酸類を含有してなることを特徴とする樹脂加硫ゴム組成物。
天然ゴム又は合成ゴム１００重量部に対して、アルキルフェノール樹脂１〜２５重量部及び加硫促進剤として炭素数２〜３０のアルキル基を有する芳香族スルホン酸類０．０１〜５０重量部とを含有してなることを特徴とする樹脂加硫ゴム組成物。
天然ゴム又は合成ゴムが、ブチルゴムを５０重量％以上含有するゴムである請求項１および請求項２のいずれかに記載の樹脂加硫ゴム組成物。