JP6091511B2 - 修飾ゴムマスターバッチ、並びにゴム組成物及びそれを使用して製造される加硫ゴム及びその調製方法 - Google Patents
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Description
当該分野に示される問題に関して、本発明の目的の1つは、修飾ゴム成分とも呼ばれる修飾ゴムマスターバッチを提供することである。そのようなマスターバッチから製造されるゴム組成物の加硫ゴムは、低い転がり抵抗及び優れた濡れ滑り抵抗を示すだけでなく、優れた摩耗抵抗も示し、従って、優れた車両タイヤトレッドゴムとして使用することができる。
(1)合成ゴム及び/又は天然ゴムのラテックスを放射線架橋に供し、それによって、架橋構造、前記ゲル分率そして同時に前記の平均粒径範囲に固定された平均粒径を有する、ラテックス中の合成ゴム及び/又は天然ゴム粒子を提供する工程;
(2)架橋構造を有するゴム粒子と非架橋ゴムの前記重量比に従って、上記の放射線架橋した合成ゴム及び/又は天然ゴムのラテックスと非架橋ゴムのラテックスを均質になるまで混合する工程;
(3)上記の混合したラテックスを凝固して、前記修飾ゴムマスターバッチを得る工程
を含む調製方法。
(1)合成ゴム及び/又は天然ゴムのラテックスを放射線架橋に供し、それによって、架橋構造、前記ゲル分率そして同時に前記の平均粒径範囲に固定された平均粒径を有する、ラテックス中の合成ゴム及び/又は天然ゴム粒子を提供する工程;
(2)架橋構造を有するゴム粒子と非架橋ゴムの前記重量比に従って、上記の放射線架橋した合成ゴム及び/又は天然ゴムのラテックスと非架橋ゴムのラテックスを均質になるまで混合する工程;
(3)上記の混合したラテックスを凝固して、前記修飾ゴムマスターバッチを得る工程
を含むことを特徴とする、実施態様10に記載の調製方法。
2000年9月18日に出願人によって提出された国際特許出願WO01/40356(優先日:1999年12月3日)及び2001年6月15日に出願人によって提出された国際特許出願WO01/98395(優先日:2000年6月15日)は、完全に加硫された粉末状ゴムを開示した。該特許は、ゴムラテックスを放射線架橋した後、ラテックス粒子の粒径が固定され、そして、放射線架橋から生じたゴムラテックス中のラテックス粒子(ゴム粒子)の特定のゲル分率のおかげで、その後の乾燥プロセスにおいて接着も凝固も起こらないことを開示した。その研究の中で、発明者等は、そのような放射線架橋したゴムラテックスと非架橋スチレン−ブタジエンゴムラテックスを混合し、次に、これらを凝固することによって、架橋ゴム粒子によって修飾されたスチレン−ブタジエンゴムのゴム組成物が得られるであろうことを発見していた。接着及び凝固は、架橋構造を有する放射線架橋したゴム粒子間では起こらないが、一方で、凝固は、一般的な非架橋スチレン−ブタジエンゴムラテックスのラテックス粒子間で起こりうるため、架橋構造を有するゴム粒子は、非架橋スチレン−ブタジエンゴムラテックスの凝固後に得られた粗ゴムのマトリックス中にそれらの初期粒径で分散され、そして、その分散均一性は、完全に加硫された粉末状ゴムと粗ゴムを直接配合することによって得られる混合物の場合よりも良好である。それによって、修飾ゴムマスターバッチが得られる。
(1)ゴムラテックスを放射線架橋に供し、それによって、架橋構造、前記ゲル分率そして同時に前記の平均粒径範囲に固定された平均粒径を有する、ラテックス中のゴム粒子を提供する工程;
(2)架橋構造を有するゴム粒子と非架橋ゴムの前記重量比に従って、上記の放射線架橋したゴムラテックスと非架橋ゴムのラテックスを均質になるまで混合する工程;
(3)上記の混合したラテックスを凝固して、前記修飾ゴムマスターバッチを得る工程
を含む。
2000年9月18日に出願人によって提出された国際特許出願WO01/40356(優先日:1999年12月3日)及び2001年6月15日に出願人によって提出された国際特許出願WO01/98395(優先日:2000年6月15日)は、完全に加硫された粉末状ゴムを開示した。該特許は、ゴムラテックスを放射線架橋した後、ラテックス粒子の粒径が固定され、そして、放射線架橋から生じたゴムラテックス中のラテックス粒子(ゴム粒子)の特定のゲル分率のおかげで、その後の乾燥プロセスにおいて接着も凝固も起こらないことを開示した。その研究の中で、発明者等は、そのような放射線架橋したゴムラテックスと非架橋スチレン−ブタジエンゴムラテックスを混合し、次に、これらを凝固することによって、架橋ゴム粒子によって修飾されたスチレン−ブタジエンゴムのゴム組成物が得られるであろうことを発見していた。接着及び凝固は、架橋構造を有する放射線架橋したゴム粒子間では起こらないが、一方で、凝固は、一般的な非架橋スチレン−ブタジエンゴムラテックスのラテックス粒子間で起こりうるため、架橋構造を有するゴム粒子は、非架橋スチレン−ブタジエンゴムラテックスの凝固後に得られた粗ゴムのマトリックス中にそれらの初期粒径で分散され、そして、その分散均一性は、完全に加硫された粉末状ゴムと粗ゴムを直接配合することによって得られる混合物の場合よりも良好である。それによって、修飾ゴム組成物が得られる。
(1)ゴムラテックスを放射線架橋に供し、それによって、架橋構造、前記ゲル分率そして同時に前記の平均粒径範囲に固定された平均粒径を有する、ラテックス中のゴム粒子を提供する工程;
(2)架橋構造を有するゴム粒子と非架橋ゴムの前記重量比に従って、上記の放射線架橋したゴムラテックスと非架橋ゴムのラテックスを均質になるまで混合する工程;
(3)上記の混合したラテックスを凝固して、前記修飾ゴム成分を得る工程
を含む。
第一に、修飾ゴム成分を生成すること、すなわち、ゴムラテックスを放射線によって架橋し、ラテックス中のゴム粒子が架橋構造を有するようにし、次に、放射線架橋したゴムラテックスと非架橋スチレン−ブタジエンゴムラテックスを一般的に使用される混合装置中で混合し、これらを当該分野において一般的に使用されるゴムラテックスの凝固プロセスによって凝固して、修飾ゴム成分を生成すること;
第二に、固体修飾剤としての修飾ゴム成分と非架橋ブロックベースゴムを、ゴム用の慣用の他の添加剤と共に、ゴム業界で一般的なゴム配合プロセスによって配合して、ゴム組成物を製造すること
を含む。
(1)ゴムラテックスを放射線架橋に供し、それによって、架橋構造、前記ゲル分率そして同時に前記の平均粒径範囲(例えば、20〜500nm、好ましくは、50〜200nm、より好ましくは、70〜200nmの範囲)に固定された平均粒径を有する、ラテックス中のゴム粒子を提供する工程;
(2)架橋構造を有するゴム粒子と非架橋スチレン−ブタジエンゴムの前記重量比に従って、上記の放射線架橋したゴムラテックスと非架橋スチレン−ブタジエンゴムのラテックスを均質になるまで混合する工程(ここで、放射線架橋したゴムラテックスの固体含有量とスチレン−ブタジエンゴムラテックスの固体含有量の重量比は、20:80より大きく80:20以下、好ましくは、30:70〜80:20、より好ましくは、40:60〜80:20である);
(3)上記の混合したラテックスを凝固して、修飾ゴム成分を得る工程;
(4)上記で得られた修飾ゴム成分とベースゴムを前記の量で配合して、ゴム組成物を製造する工程(ここで、修飾ゴム成分は、ベースゴムの100重量部に対して、1〜70重量部、好ましくは、1〜40重量部、より好ましくは、1〜30重量部の量で存在する)
を含む。
下記の実施例は、本発明をさらに実証するために提供される。しかし、本発明は、決してそれらに限定されるものではない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。
(1)転がり抵抗:転がり力の損失を決定するために、RSS−IIゴム転がり抵抗試験機(Beijing Rubberinfo Co. Ltd.から)を使用する。
V=(m1−m2)/ρ
[式中、
V-被検物の摩耗量(cm3)
m1-摩擦する前の被検物の質量(g)
m2-摩擦した後の被検物の質量(g)
ρ-被検物の密度(cm3)]
摩耗指数=Vt/Vs×100%
[式中、
Vs−標準処方のゴムの摩耗量
Vt−修飾ゴムの摩耗量]
原料:
乳化重合スチレン−ブタジエンゴムラテックスSBR1502:固体含有量20wt%、スチレン単位含有量23wt%、ムーニー粘度50、Qilu Petrochemical Corporationのゴムプラントから入手可能
乳化重合スチレン−ブタジエンゴム:SBR1500ブランドのブロック粗ゴム、南通のSHENHUA Chemical Industrialから入手可能
ニトリルブタジエンゴムラテックス:ブランド:ニトリル−26、肇東市のTIANYUAN Chemical Industrialから入手可能
カーボンブラック:N234、TIANJIN DOLPHIN CARBON BLACK DEVELOPMENT CO. LTDから入手可能
酸化亜鉛:市販品
ステアリン酸:市販品
硫黄:臨沂市のLUOZHUANG化学プラント
促進剤TBBS:N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、鄭州市のJINSHAN化学プラント
塩化カルシウム:市販品
デンプン:市販品
グリセロール:市販品
5%石炭酸溶液:市販品
凝固剤溶液を表1に示す処方に従って処方した。次に、ゴムラテックスを、凝固剤溶液の重量と等量で、凝固剤溶液に加えた。15分間撹拌した後、固体ゴム(粗ゴム)を濾過、洗浄及び乾燥することによって得た。
セクションI:
操作は、容量1.57Lのバンバリーミキサー(Farrel Bridge Corporation, UKの製品)内で、80r・min-1のローター速度で実施した。具体的なプロセスは、乳化重合スチレン−ブタジエン粗ゴム又は本発明の修飾ゴム成分及び乳化重合スチレン−ブタジエン粗ゴムをそれぞれと、カーボンブラック及びその他の添加剤(硫黄及び促進剤は除く)を加え、ルーフボルトを取り付け、3分間混合し、次に、ゴムを排出すること(150〜160℃の温度で)を含んだ。
上記セクション1に記載した配合ゴムに硫黄、促進剤を加えた後、XK−160二本ローラーミル(Shang Hai Rubber Machinery Factoryによって製造)によってその材料を6回薄膜化し、次に、バッチアウトした。そして、混合物を正の硫化時間T90に従って160℃で加硫処理し、その後、加硫ゴム試料から標準試料片を製造した。様々な機械特性を試験し、その結果を表3に示した。配合ゴムの処方を表2に示した(単位は、重量部である)。
1.修飾ゴム成分の調製:
(1)放射線架橋したニトリルブタジエンゴムラテックスの調製:
45wt%の固体含有量を有するニトリルブタジエンゴムラテックス(ニトリル−26)と共に、架橋添加剤トリメチロールプロパントリアクリレートを、ニトリルブタジエンゴムラテックスの固体含有量に対して3wt%の量で加えた。次に、混合物を放射線量3.0Mradの放射線架橋に供し、放射線架橋したニトリルブタジエンゴムラテックスを調製した。その放射線架橋したニトリルブタジエンゴム粒子の平均粒径は100nmであり、ゲル分率は91%である。
放射線架橋後のニトリルブタジエンゴムラテックスを、特定の固体含有量比で、非架橋の乳化重合スチレン−ブタジエンゴムラテックスSBR1502に加えた。その放射線架橋したニトリルブタジエンゴムラテックス中の固体含有量と非架橋の乳化重合スチレン−ブタジエンゴムラテックス中の固体含有量の重量比は、50:50であった。撹拌器で15分間高速撹拌した後、上述したラテックス凝固プロセスに従って凝固を実施して、固体の修飾ゴム成分Aを製造した。凝固剤溶液の組成は、表1に示す組成と同じであった。
上記で得られた修飾剤としての修飾ゴム成分Aを、他の添加剤と共に、ブロック粗ゴム(乳化重合スチレン−ブタジエンゴムSBR1500)に加えて混合し、配合ゴムを製造して、その処方(重量部)を表2に示した。配合ゴムの調製方法及び加硫プロセスは、上述したプロセスと同じであった。加硫ゴム被検物シートを標準被検物片に加工して、様々な機械特性を測定した。その結果を表3に示した。
1.修飾ゴム成分の調製:
放射線架橋したニトリルブタジエンゴムラテックスの調製とラテックスの混合及び凝固を、放射線架橋したニトリルブタジエンゴムラテックスの固体含有量と非架橋の乳化重合スチレン−ブタジエンゴムラテックスの固体含有量の重量比を80:20に変更した以外は実施例1に記載したプロセスと同じプロセスに従って実施した。固体の修飾ゴム成分Bを得た。
上記で得られた修飾剤としての修飾ゴム成分Bを、他の添加剤と共に、ブロック粗ゴム(乳化重合スチレン−ブタジエンゴムSBR1500)に加えて混合し、配合ゴムを製造して、その処方(重量部)を表2に示した。配合ゴムの調製方法及び加硫プロセスは、上述したプロセスと同じであった。加硫ゴム被検物シートを標準被検物片に加工して、様々な機械特性を測定した。その結果を表3に示した。
純粋な乳化重合スチレン−ブタジエンゴムの粗ゴム(乳化重合スチレン−ブタジエンゴムSBR1500)を、実施例1の工程2に記載したものと同じ配合及び加硫プロセスに従って配合及び加硫した。具体的なゴム組成物の配合ゴムの処方を表2に示した。加硫ゴムの特性を表3に示した。
原料:
乳化重合スチレン−ブタジエンゴムラテックスSBR1502:固体含有量20wt%、スチレン単位含有量23wt%、ムーニー粘度50、Qilu Petrochemical Corporationのゴムプラントから入手可能
油展乳化重合スチレン−ブタジエンゴム:SBR1712ブランドの油展ブロック粗ゴム、China Petrochemical CorporationのQilu Petrochemical Corporation branchから入手可能
ニトリルブタジエンゴムラテックス:ニトリル−26ブランド、肇東市のTIANYUAN Chemical Industrialから入手可能
カーボンブラック:N234、TIANJIN DOLPHIN CARBON BLACK DEVELOPMENT CO. LTDから入手可能
酸化亜鉛:市販品
ステアリン酸:市販品
硫黄:臨沂市のLUOZHUANG化学プラント
促進剤TBBS:N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、河南省のJINSHAN化学プラント
塩化カルシウム:市販品
デンプン:市販品
グリセロール:市販品
5%石炭酸溶液:市販品
凝固剤溶液を表4に示す処方に従って処方した。次に、ゴムラテックスを、凝固剤溶液の重量と等量で、凝固剤溶液に加えた。15分間撹拌した後、固体ゴム(粗ゴム)を濾過、洗浄及び乾燥することによって得た。
セクションI:
操作は、容量1.57Lのバンバリーミキサー(Farrel Bridge Corporation, UKの製品)内で、80r・min-1のローター速度で実施した。具体的なプロセスは、油展乳化重合スチレン−ブタジエン粗ゴム又は本発明の修飾ゴム成分及び油展乳化重合スチレン−ブタジエン粗ゴムをそれぞれと、カーボンブラック及びその他の添加剤(硫黄及び促進剤は除く)を加え、ルーフボルトを取り付け、3分間混合し、次に、ゴムを排出すること(150〜160℃の温度で)を含んだ。
上記セクション1に記載した配合ゴムに硫黄、促進剤を加えた後、XK−160二本ローラーミル(Shang Hai Rubber Machinery Factoryによって製造)によってその材料を6回薄膜化し、次に、バッチアウトした。そして、混合物を正の硫化時間T90に従って160℃で加硫処理し、その後、加硫ゴム試料から標準試料片を製造した。様々な機械特性を試験し、その結果を表6に示した。配合ゴムの処方を表5に示した(単位は、重量部である)。
1.修飾ゴムマスターバッチの調製:
(1)放射線架橋したニトリルブタジエンゴムラテックスの調製:
45wt%の固体含有量を有するニトリルブタジエンゴムラテックス(ニトリル−26)と共に、架橋添加剤トリメチロールプロパントリアクリレートを、ニトリルブタジエンゴムラテックスの固体含有量に対して3wt%の量で加えた。次に、混合物を放射線量3.0Mradの放射線架橋に供し、放射線架橋したニトリルブタジエンゴムラテックスを調製した。その放射線架橋したニトリルブタジエンゴム粒子の平均粒径は100nmであり、ゲル分率は91%である。
放射線架橋後のニトリルブタジエンゴムラテックスを、特定の固体含有量比で、非架橋の乳化重合スチレン−ブタジエンゴムラテックスSBR1502に加えた。その放射線架橋したニトリルブタジエンゴムラテックス中の固体含有量と非架橋の乳化重合スチレン−ブタジエンゴムラテックス中の固体含有量の重量比は、50:50であった。撹拌器で15分間高速撹拌した後、上述したラテックス凝固プロセスに従って凝固を実施して、固体の修飾ゴムマスターバッチAを製造した。凝固剤溶液の組成は、表4に示す組成と同じであった。
上記で得られた修飾剤としての修飾ゴムマスターバッチAを、他の添加剤と共に、ブロック粗ゴム(油展乳化重合スチレン−ブタジエンゴムSBR1712)に加えて混合し、配合ゴムを製造して、その処方(重量部)を表5に示した。配合ゴムの調製方法及び加硫プロセスは、上述したプロセスと同じであった。加硫ゴム被検物シートを標準被検物片に加工して、様々な機械特性を測定した。その結果を表6に示した。
1.修飾ゴムマスターバッチの調製:
放射線架橋したニトリルブタジエンゴムラテックスの調製とラテックスの混合及び凝固を、放射線架橋したニトリルブタジエンゴムラテックスの固体含有量と非架橋の乳化重合スチレン−ブタジエンゴムラテックスの固体含有量の重量比を80:20に変更した以外は実施例3に記載したプロセスと同じプロセスに従って実施した。固体の修飾ゴムマスターバッチBを得た。
上記で得られた修飾剤としての修飾ゴムマスターバッチBを、他の添加剤と共に、ブロック粗ゴム(油展乳化重合スチレン−ブタジエンゴムSBR1712)に加えて混合し、配合ゴムを製造して、その処方(重量部)を表5に示した。配合ゴムの調製方法及び加硫プロセスは、上述したプロセスと同じであった。加硫ゴム被検物シートを標準被検物片に加工して、様々な機械特性を測定した。その結果を表6に示した。
純粋な乳化重合スチレン−ブタジエンゴムの油展粗ゴム(油展乳化重合スチレン−ブタジエンゴムSBR1712)を、実施例3の工程2に記載したものと同じ配合及び加硫プロセスに従って配合及び加硫した。具体的なゴム組成物の配合ゴムの処方を表5に示した。加硫ゴムの特性を表6に示した。
原料:
乳化重合スチレン−ブタジエンゴムラテックスSBR1502:固体含有量20wt%、スチレン単位含有量23wt%、ムーニー粘度50、Qilu Petrochemical Corporationのゴムプラントから入手可能
ポリブタジエンゴムラテックス:BR9000ブランド、China Petrochemical CorporationのYanshan Petrochemical Corporation branchから入手可能
ニトリルブタジエンゴムラテックス:ニトリル−26ブランド、肇東市のTIANYUAN Chemical Industrialから入手可能
カーボンブラック:N234、TIANJIN DOLPHIN CARBON BLACK DEVELOPMENT CO. LTDから入手可能
酸化亜鉛:市販品
ステアリン酸:市販品
硫黄:臨沂市のLUOZHUANG化学プラント
促進剤TBBS:N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、鄭州市のJINSHAN化学プラント
塩化カルシウム:市販品
デンプン:市販品
グリセロール:市販品
5%石炭酸溶液:市販品
凝固剤溶液を表7に示す処方に従って処方した。次に、ゴムラテックスを、凝固剤溶液の重量と等量で、凝固剤溶液に加えた。15分間撹拌した後、固体ゴム(粗ゴム)を濾過、洗浄及び乾燥することによって得た。
セクションI:
操作は、容量1.57Lのバンバリーミキサー(Farrel Bridge Corporation, UKの製品)内で、80r・min-1のローター速度で実施した。具体的なプロセスは、ポリブタジエン粗ゴム又は本発明の修飾ゴム成分及びポリブタジエン粗ゴムをそれぞれと、カーボンブラック及びその他の添加剤(硫黄及び促進剤は除く)を加え、ルーフボルトを取り付け、3分間混合し、次に、ゴムを排出すること(150〜160℃の温度で)を含んだ。
上記セクション1に記載した配合ゴムに硫黄、促進剤を加えた後、XK−160二本ローラーミル(Shang Hai Rubber Machinery Factoryによって製造)によってその材料を6回薄膜化し、次に、バッチアウトした。そして、混合物を正の硫化時間T90に従って160℃で加硫処理し、その後、加硫ゴム試料から標準試料片を製造した。様々な機械特性を試験し、その結果を表9に示した。配合ゴムの処方を表8に示した(単位は、重量部である)。
1.修飾ゴムマスターバッチの調製:
(1)放射線架橋したニトリルブタジエンゴムラテックスの調製:
45wt%の固体含有量を有するニトリルブタジエンゴムラテックス(ニトリル−26)と共に、架橋添加剤トリメチロールプロパントリアクリレートを、ニトリルブタジエンゴムラテックスの固体含有量に対して3wt%の量で加えた。次に、混合物を放射線量3.0Mradの放射線架橋に供し、放射線架橋したニトリルブタジエンゴムラテックスを調製した。その放射線架橋したニトリルブタジエンゴム粒子の平均粒径は100nmであり、ゲル分率は91%である。
放射線架橋後のニトリルブタジエンゴムラテックスを、特定の固体含有量比で、非架橋の乳化重合スチレン−ブタジエンゴムラテックスSBR1502に加えた。その放射線架橋したニトリルブタジエンゴムラテックス中の固体含有量と非架橋の乳化重合スチレン−ブタジエンゴムラテックス中の固体含有量の重量比は、80:20であった。撹拌器で15分間高速撹拌した後、上述したラテックス凝固プロセスに従って凝固を実施して、固体の修飾ゴムマスターバッチを製造した。凝固剤溶液の組成は、表7に示す組成と同じであった。
上記で得られた修飾剤としての修飾ゴムマスターバッチを、他の添加剤と共に、ブロック粗ゴム(ポリブタジエンゴムBR9000)に加えて混合し、配合ゴムを製造して、その処方(重量部)を表8に示した。配合ゴムの調製方法及び加硫プロセスは、上述したプロセスと同じであった。加硫ゴム被検物シートを標準被検物片に加工して、様々な機械特性を測定した。その結果を表9に示した。
純粋なポリブタジエン粗ゴム(ポリブタジエンゴムBR9000)を、実施例7の工程2に記載したものと同じ配合及び加硫プロセスに従って配合及び加硫した。凝固ゴム組成物の配合ゴムの処方を表8に示した。加硫ゴムの特性を表9に示した。
原料:
乳化重合スチレン−ブタジエンゴムラテックスSBR1502:固体含有量20wt%、スチレン単位含有量23wt%、ムーニー粘度50、Qilu Petrochemical Corporationのゴムプラントから入手可能
溶液重合プロセスによって製造された溶液重合スチレン−ブタジエンゴム:T2000Rブランドのブロック粗ゴム、China Petrochemical CorporationのSHANGHAI GAOQIAO Petrochemical Corporation branchから入手可能
ニトリルブタジエンゴムラテックス:ニトリル−26ブランド、肇東市のTIANYUAN Chemical Industrialから入手可能
カーボンブラック:N234、TIANJIN DOLPHIN CARBON BLACK DEVELOPMENT CO. LTDから入手可能
酸化亜鉛:市販品
ステアリン酸:市販品
硫黄:臨沂市のLUOZHUANG化学プラント
促進剤TBBS:N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、鄭州市のJINSHAN化学プラント
塩化カルシウム:市販品
デンプン:市販品
グリセロール:市販品
5%石炭酸溶液:市販品
凝固剤溶液を表10に示す処方に従って処方した。次に、ゴムラテックスを、凝固剤溶液の重量と等量で、凝固剤溶液に加えた。15分間撹拌した後、固体ゴム(粗ゴム)を濾過、洗浄及び乾燥することによって得た。
セクションI:
操作は、容量1.57Lのバンバリーミキサー(Farrel Bridge Corporation, UKの製品)内で、80r・min-1のローター速度で実施した。具体的なプロセスは、溶液重合スチレン−ブタジエン粗ゴム又は本発明の修飾ゴム成分及び溶液重合スチレン−ブタジエン粗ゴムをそれぞれと、カーボンブラック及びその他の添加剤(硫黄及び促進剤は除く)を加え、ルーフボルトを取り付け、3分間混合し、次に、ゴムを排出すること(150〜160℃の温度で)を含んだ。
上記セクション1に記載した配合ゴムに硫黄、促進剤を加えた後、XK−160二本ローラーミル(Shang Hai Rubber Machinery Factoryによって製造)によってその材料を6回薄膜化し、次に、バッチアウトした。そして、混合物を正の硫化時間T90に従って160℃で加硫処理し、その後、加硫ゴム試料から標準試料片を製造した。様々な機械特性を試験し、その結果を表12に示した。配合ゴムの処方を表11に示した(単位は、重量部である)。
1.修飾ゴム成分の調製:
(1)放射線架橋したニトリルブタジエンゴムラテックスの調製:
45wt%の固体含有量を有するニトリルブタジエンゴムラテックス(ニトリル−26)と共に、架橋添加剤トリメチロールプロパントリアクリレートを、ニトリルブタジエンゴムラテックスの固体含有量に対して3wt%の量で加えた。次に、混合物を放射線量3.0Mradの放射線架橋に供し、放射線架橋したニトリルブタジエンゴムラテックスを調製した。その放射線架橋したニトリルブタジエンゴム粒子の平均粒径は100nmであり、ゲル分率は91%である。
放射線架橋後のニトリルブタジエンゴムラテックスを、特定の固体含有量比で、非架橋の乳化重合スチレン−ブタジエンゴムラテックスSBR1502に加えた。その放射線架橋したニトリルブタジエンゴムラテックス中の固体含有量と非架橋の乳化重合スチレン−ブタジエンゴムラテックス中の固体含有量の重量比は、80:20であった。撹拌器で15分間高速撹拌した後、上述したラテックス凝固プロセスに従って凝固を実施して、固体の修飾ゴム成分1を製造した。凝固剤溶液の組成は、表10に示す組成と同じであった。
上記で得られた修飾剤としての修飾ゴム成分を、他の添加剤と共に、ブロック粗ゴム(溶液重合スチレン−ブタジエンゴムT2000R)に加えて混合し、配合ゴムを製造して、その処方(重量部)を表11に示した。配合ゴムの調製方法及び加硫プロセスは、上述したプロセスと同じであった。加硫ゴム被検物シートを標準被検物片に加工して、様々な機械特性を測定した。その結果を表12に示した。
純粋な溶液重合スチレン−ブタジエン粗ゴム(溶液重合スチレン−ブタジエンゴムT2000R)を、実施例8の工程2に記載したものと同じ配合及び加硫プロセスに従って配合及び加硫した。具体的なゴム組成物の配合ゴムの処方を表11に示した。加硫ゴムの特性を表12に示した。
Claims (26)
- 非架橋ゴム及びその中に分散した放射線架橋構造を有するゴム粒子のみからなる修飾ゴムマスターバッチであって、放射線架橋構造を有するゴム粒子が、20〜500nmの平均粒径、及び60%(重量)以上のゲル分率を有する、合成ゴム粒子及び/又は天然ゴム粒子であり、非架橋ゴムがスチレン−ブタジエンゴムであり;そして、放射線架橋構造を有するゴム粒子と非架橋ゴムの重量比が、20:80より大きく80:20以下である、修飾ゴムマスターバッチ。
- 放射線架橋構造を有するゴム粒子が、50〜200nmの平均粒径を有する、合成ゴム粒子及び/又は天然ゴム粒子である、請求項1に記載の修飾ゴムマスターバッチ。
- 放射線架橋構造を有するゴム粒子が、70〜200nmの平均粒径を有する、合成ゴム粒子及び/又は天然ゴム粒子である、請求項1又は2に記載の修飾ゴムマスターバッチ。
- 放射線架橋構造を有するゴム粒子が、75%(重量)以上のゲル分率を有する、合成ゴム粒子及び/又は天然ゴム粒子である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の修飾ゴムマスターバッチ。
- 放射線架橋構造を有するゴム粒子が、天然ゴム粒子、スチレン−ブタジエンゴム粒子、カルボキシル化スチレン−ブタジエンゴム粒子、ニトリルブタジエンゴム粒子、カルボキシル化ニトリルブタジエンゴム粒子、クロロプレンゴム粒子、ポリブタジエンゴム粒子、シリコーンゴム粒子、アクリルゴム粒子、及びスチレン−ブタジエン−ビニルピリジンゴム粒子からなる群より選択される1つ以上であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の修飾ゴムマスターバッチ。
- 放射線架橋構造を有するゴム粒子が、ニトリルブタジエンゴム粒子、スチレン−ブタジエン−ビニルピリジンゴム粒子、スチレン−ブタジエンゴム粒子、及びカルボキシル化スチレン−ブタジエンゴム粒子からなる群より選択される1つ以上であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の修飾ゴムマスターバッチ。
- 放射線架橋構造を有するゴム粒子が、スチレン−ブタジエン−ビニルピリジンゴム粒子、及びニトリルブタジエンゴム粒子からなる群より選択される1つ以上であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の修飾ゴムマスターバッチ。
- 放射線架橋構造を有するゴム粒子が、ニトリルブタジエンゴム粒子であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の修飾ゴムマスターバッチ。
- 放射線架橋構造を有するゴム粒子が、均質構造であることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の修飾ゴムマスターバッチ。
- 放射線架橋構造を有するゴム粒子と非架橋ゴムの重量比が、30:70〜80:20であることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の修飾ゴムマスターバッチ。
- 放射線架橋構造を有するゴム粒子と非架橋ゴムの重量比が、40:60〜80:20であることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の修飾ゴムマスターバッチ。
- 修飾ゴムマスターバッチが、非架橋ゴムラテックス及び放射線架橋構造を有するゴム粒子のラテックスを含む成分を均質になるまで混合し、次に、これらを凝固することによって得られ、ここで、放射線架橋構造を有するゴム粒子のラテックスが、放射線架橋によって得られるゴムラテックスであることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の修飾ゴムマスターバッチ。
- 請求項1〜12のいずれか一項に記載の修飾ゴムマスターバッチの調製方法であって、下記の工程:
(1)合成ゴム及び/又は天然ゴムのラテックスを放射線架橋に供し、それによって、放射線架橋構造、前記ゲル分率そして同時に前記の平均粒径範囲に固定された平均粒径を有する、ラテックス中の合成ゴム及び/又は天然ゴム粒子を提供する工程;
(2)放射線架橋構造を有するゴム粒子と非架橋ゴムの前記重量比に従って、上記の放射線架橋した合成ゴム及び/又は天然ゴムのラテックスと非架橋ゴムのラテックスを均質になるまで混合する工程;
(3)上記の混合したラテックスを凝固して、前記修飾ゴムマスターバッチを得る工程
を含む調製方法。 - 合成ゴムラテックス及び/又は天然ゴムラテックスが、天然ゴムラテックス、スチレン−ブタジエンゴムラテックス、カルボキシル化スチレン−ブタジエンゴムラテックス、ニトリルブタジエンゴムラテックス、カルボキシル化ニトリルブタジエンゴムラテックス、クロロプレンゴムラテックス、ポリブタジエンゴムラテックス、シリコーンゴムラテックス、アクリルゴムラテックス、及びスチレン−ブタジエン−ビニルピリジンゴムラテックスからなる群より選択される1つ以上であることを特徴とする、請求項13に記載の調製方法。
- 合成ゴムラテックス及び/又は天然ゴムラテックスが、ニトリルブタジエンゴムラテックス、スチレン−ブタジエン−ビニルピリジンゴムラテックス、スチレン−ブタジエンゴムラテックス、及びカルボキシル化スチレン−ブタジエンゴムラテックスからなる群より選択される1つ以上であることを特徴とする、請求項13又は14に記載の調製方法。
- 合成ゴムラテックス及び/又は天然ゴムラテックスが、スチレン−ブタジエン−ビニルピリジンゴムラテックス、及びニトリルブタジエンゴムラテックスからなる群より選択される1つ以上であることを特徴とする、請求項13〜15のいずれか一項に記載の調製方法。
- 合成ゴムラテックス及び/又は天然ゴムラテックスが、ニトリルブタジエンゴムラテックスであることを特徴とする、請求項13〜16のいずれか一項に記載の調製方法。
- 請求項1〜12のいずれか一項に記載の修飾ゴムマスターバッチとベースゴムのブレンドを含むゴム組成物であって、修飾ゴムマスターバッチが、ベースゴムの100重量部に対して1〜70重量部の量で存在する、ゴム組成物。
- 修飾ゴムマスターバッチが、ベースゴムの100重量部に対して1〜40重量部の量で存在する、請求項18に記載のゴム組成物。
- 修飾ゴムマスターバッチが、ベースゴムの100重量部に対して1〜30重量部の量で存在する、請求項18又は19に記載のゴム組成物。
- ベースゴムが、天然ゴム、修飾天然ゴム、及び合成ゴムからなる群より選択される1つ以上であることを特徴とする、請求項18〜20のいずれか一項に記載のゴム組成物。
- ベースゴムが、天然ゴム、溶液重合スチレン−ブタジエンゴム又はその油展生成物、乳化重合スチレン−ブタジエンゴム又はその油展生成物、及びポリブタジエンゴム又はその油展生成物からなる群より選択される1つ以上であることを特徴とする、請求項18〜21のいずれか一項に記載のゴム組成物。
- ベースゴムが、溶液重合スチレン−ブタジエンゴム又はその油展生成物、乳化重合スチレン−ブタジエンゴム又はその油展生成物、及びポリブタジエンゴム又はその油展生成物からなる群より選択されるいずれか1つ以上であることを特徴とする、請求項18〜22のいずれか一項に記載のゴム組成物。
- 修飾ゴムマスターバッチとベースゴムを、前記の量で配合して、ゴム組成物を得る工程を含む、請求項18〜23のいずれか一項に記載のゴム組成物の調製方法。
- 修飾ゴムマスターバッチの調製方法が、下記の工程:
(1)合成ゴム及び/又は天然ゴムのラテックスを放射線架橋に供し、それによって、放射線架橋構造、前記ゲル分率そして同時に前記の平均粒径範囲に固定された平均粒径を有する、ラテックス中の合成ゴム及び/又は天然ゴム粒子を提供する工程;
(2)放射線架橋構造を有するゴム粒子と非架橋ゴムの前記重量比に従って、上記の放射線架橋した合成ゴム及び/又は天然ゴムのラテックスと非架橋ゴムのラテックスを均質になるまで混合する工程;
(3)上記の混合したラテックスを凝固して、前記修飾ゴムマスターバッチを得る工程
を含むことを特徴とする、請求項24に記載の調製方法。 - 請求項18〜23のいずれか一項に記載のゴム組成物から製造された加硫ゴム。
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