JP5529885B2 - 油展ゴム組成物 - Google Patents
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Description
ある実施形態では、ジエン系ゴムと、少なくとも1つの脂環式エポキシド系ポリエーテル又はポリグリコールエーテルとを含む組成物が形成される。用語「ジエン系ゴム」が使用される場合、これは、エラストマーとして機能する人造のあらゆる種類のポリマー材料を意味する。用語「脂環式エポキシド系ポリエーテル又はポリグリコールエーテル」が使用される場合、これは、4〜12個の炭素原子を有するシクロアルケンオキシドから誘導されるポリエーテル又はポリグリコールエーテル組成物を意味する。
ジエン系ゴムは、エラストマーとして機能する人造のあらゆる種類のポリマー材料である。ジエン系ゴムは、多くの場合、改善された材料特性が必要とされる場合に特に天然ゴムの代替品としての役割を果たす。ジエン系ゴムは、種々のモノマーの重合によって製造される。モノマーの例としては、イソプレン、1,3−ブタジエン、イソブチレン、及びクロロプレンが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
ジエン系ゴム組成物のための脂環式エポキシド系ポリエーテル又はポリグリコールエーテルの調製に有用である4〜12個の炭素原子を有する脂環式エポキシドの例としては、シクロブテンオキシド、シクロペンテンオキシド、シクロヘキセンオキシド、シクロヘプテンオキシド、シクロオクテンオキシド、シクロドデセンオキシド、1,2,5,6−ジエポキシシクロオクタン、それらのアルキル置換誘導体、及びそれらの混合物が挙げられるが、これらの限定されるものではない。
充填剤は、改善された加工性、熱膨張の制御、電気的性質、磁気的性質、及び改善された機械的性質を実現するため、並びに高価な材料の代替品としてポリマー中に使用される。それぞれの種類の充填剤は、異なる性質を有し、これらの性質は粒度、形状、及び表面化学によって影響される。粒子の比表面積及び充填が重要な性質となる。
硬化剤は、硬化反応の促進又は制御のためにゴム組成物に加えられる物質又は物質の混合物である。
UV抑制剤は、UV光に曝露した結果生じる色あせ、乾燥及び亀裂を防止するためにゴム組成物に加えられる物質又は物質の混合物である。
実施形態のゴム組成物は、適切な加工特性、例えば耐熱性、熱安定性、圧力安定性、制御可能な粘度などを有する。さらに、実施形態のゴム組成物は、従来技術の利用可能な組成物よりも、改善された耐摩耗性、トラクション特性、及び引裂抵抗を有する。
エチレングリコール及びシクロヘキセンオキシドからCHO−PG 59を調製する。式1に示されるように、1モルのエチレングリコールを4モルのシクロヘキセンオキシドと反応させるとCHO−PG 59が得られる:
ポリエーテル添加剤とベースエクステンダー油との混合物を目盛付きガラスビーカー中で調製した。ベースストックエクステンダー油をビーカー中で秤量した後、所望の最終有効重量%が得られる量のポリエーテル添加剤を秤量した。この混合物を加熱し撹拌して完全に溶解させた。
先に作製した2つの油混合物及びTDAE標準物質を2つの異なるESBRラテックスと混合することによって実施例1〜6を作製する。一方のESBRラテックスはSBR 1723である。SBR 1723は、そのまま(raw)のムーニー粘度が100〜130ムーニー単位であり約23.5重量%のスチレン含有率を有する非油展ゴムである。他方のESBRラテックスはSBR 1739である。SBR 1739は、生ゴムのムーニー粘度が110〜140ムーニー単位であり約40重量%のスチレン含有率を有する非油展ゴムである。
実施例1〜6の油展ESRB組成物について、種々の方法、例えばスチレン含有率測定、抽出物(ETA)値測定、及びムーニー粘度測定によって特性決定を行う。ムーニー粘度は、1分間の予備加熱時間及び4分間のローター作動時間を使用し、100℃の温度においてMV 2000Eを使用して、ASTM D 1646手順に準拠して測定する。
ASTM D 3185に基づき、カーボンブラックIRB7を使用して油展ESRB組成物を配合する。実験室用ミルを使用して実施例を配合し、その結果加硫物を形成する。
実施例1〜6を、145℃において35分間のプレス硬化において硬化させた。
転がり抵抗は、物体(例えば、車輪又はタイヤ)が回転するときに生じる抵抗である。転がり抵抗は、1回転する間にタイヤに生じる変形に基づくヒステリシス損失によって表される。タイヤの回転に基づく振動数は、10〜100Hzの範囲内であり、これは温度に変換した場合30℃〜70℃におけるtanδと同等となる。一般に60℃におけるtanδが転がり抵抗の予測に使用される。
Claims (26)
- ジエン系ゴムと、式(III)
- 前記ジエン系ゴムがブタジエン系ポリマーを含む、請求項1に記載の組成物。
- 天然ゴム、ブタジエン系ゴム、エチレン−プロピレン−ジエンモノマーゴム、及びイソプレン系ゴムからなる群より選択される少なくとも1つのゴムをさらに含む、請求項1に記載の組成物。
- 充填剤をさらに含み、前記充填剤が、カーボンブラック、タルク、シリカ、硫黄、酸化亜鉛、及びそれらの混合物からなる群より選択される、請求項1に記載の組成物。
- 硬化剤をさらに含み、前記硬化剤が、硫黄、メルカプタン、シランカプラー、及びそれらの混合物からなる群より選択される、請求項1に記載の組成物。
- 前記硬化剤が促進剤をさらに含む、請求項5に記載の組成物。
- 前記少なくとも1つの脂環式エポキシド系ポリエーテル又はポリグリコール エーテルが、少なくとも1つの脂環式エポキシドと少なくとも1つの反応物との間の反応生成物で構成される、請求項1に記載の組成物。
- 前記脂環式エポキシドがシクロヘキセンオキシドである、請求項7に記載の組成物。
- 前記反応物が、少なくとも1つのヒドロキシル官能基を有する化合物である、請求項7に記載の組成物。
- 芳香族油、脂肪族油、ナフテン系油、及びそれらの混合物からなる群より選択される少なくとも1つの伸展油をさらに含む、請求項1に記載の組成物。
- 40〜70ムーニー単位のムーニー粘度(ML1+4、100℃)を有する、請求項1に記載の組成物。
- 前記ジエン系ゴムが、前記ジエン系ゴムの20〜40重量%の範囲内のスチレン含有率を有する、請求項1に記載の組成物。
- 硬化される、請求項1に記載の組成物。
- 50〜100%の範囲内の架橋率を有する、請求項13に記載の組成物。
- 請求項1に記載の前記組成物の製造方法であって、前記脂環式エポキシド系ポリエーテル又はポリグリコールエーテルの少なくとも1つを前記ジエン系ゴム中に混入するステップを含む、方法。
- 前記混入ステップが、エマルジョン系重合方法、溶液系重合方法、又はブレンド方法を介して行われる、請求項15に記載の方法。
- ジエン系ゴムと少なくとも1つの伸展油とを含む組成物であって、伸展油が、式(III)
- 前記少なくとも1つの伸展油が、前記組成物の0.1〜50重量%の範囲内である、請求項17に記載の組成物。
- 前記少なくとも1つの伸展油が、芳香族油、脂肪族油、ナフテン系油、及びそれらの混合物からなる群より選択される、請求項17又は18に記載の組成物。
- 前記少なくとも1つの伸展油の前記少なくとも1つの脂環式エポキシド系ポリエーテル又はポリグリコールエーテルの含有率が、前記伸展油の0.1〜99重量%の範囲内である、請求項17〜19のいずれか一項に記載の組成物。
- 請求項1〜14および17〜20のいずれか一項に記載の組成物を含む物品。
- タイヤ、ホース、工業用ゴム製品、及び靴底からなる群より選択される、請求項21に記載の物品。
- 0.2rad/sにおいて、0〜2℃の温度で測定して、0.2〜0.4の範囲内のtanδを有する、請求項21に記載の物品。
- 0.2rad/sにおいて60℃からの温度で測定して、0.08〜0.1の範囲内のtanδを有する、請求項21に記載の物品。
- 少なくとも1つの伸展油と、式(III)
- 前記少なくとも1つの脂環式エポキシド系ポリエーテル又はポリグリコールエーテルの含有率が、前記組成物の0.1〜99重量%の範囲内である、請求項25に記載の組成物。
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