JP6891181B2 - ゴム組成物 - Google Patents
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Description
本発明の一実施形態に係るゴム組成物(以下、単に「本発明のゴム組成物」と称することがある。)は、少なくとも、ジエン系ゴムを含むゴム成分と、ワックスと、酸化カルシウムとを含有し、更に必要に応じて、オイル成分、ファクチス、その他の成分を含有する。
本発明のゴム組成物は、ジエン系ゴムを含むゴム成分を含有する。ゴム組成物がジエン系ゴムを含有することにより、基本的な耐破壊性を維持することができる。ジエン系ゴムとしては、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレン−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−ジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエンゴム等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明のゴム組成物は、ワックスを含有する。ゴム組成物がワックスを含有することにより、耐オゾン性を向上させることができる。
ワックスとしては、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスが挙げられる。
更に、本発明のゴム組成物におけるワックスの含有量は、5質量部以下であることが好ましい。ワックスの含有量がゴム成分100質量部に対して5質量部以下であることにより、後述する、酸化カルシウムによるワックスのブルーム抑止効果を十分に得ることができ、ゴム製品の外観性をより良好に保つことができる。同様の観点から、本発明のゴム組成物におけるワックスの含有量は、4.0質量部以下であることがより好ましい。
本発明のゴム組成物は、酸化カルシウムを含有する。通常、酸化カルシウムは、ゴム業界において発泡防止剤として用いられ、ゴム製品の製造の際に、加圧を要しない連続加硫(例えば、塩浴加硫法など)や、モールドを使用しない加硫などを実施する必要がある場合に限り、ゴム組成物に配合され得るものであった。しかしながら、本発明者らは、驚くべきことに、ワックスを含有するゴム組成物に酸化カルシウムを同時に含有させることにより、ワックスに起因した高い耐オゾン性が維持されつつ、当該ワックスのブルームが抑えられて、ゴム製品の外観性の悪化を抑制することができることを見出した。なお、酸化カルシウムに代えて、例えばシリカや炭酸カルシウムなどを用いたとしても、ワックスのブルーム抑止効果、ひいてはゴム製品の外観性悪化の抑制効果を得ることはできない。
酸化カルシウムの形状や大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
また、本発明のゴム組成物における酸化カルシウムの含有量は、ブラスめっきワイヤー等の金属部材との接着性を高く維持する観点から、ゴム成分100質量部に対して5質量部以下であることが好ましく、2.5質量部以下であることがより好ましい。
本発明のゴム組成物は、上述したゴム成分、ワックス及び酸化カルシウムの他、オイル成分を更に含有していてもよい。
オイル成分としては、例えば、アロマ系オイル、パラフィン系オイル、ナフテン系オイル等が挙げられる。
一方で、オイル成分としてアロマ系オイル及び他のオイルを併用することで、ゴム組成物のロール密着性の悪化を抑制することができるという利点が得られる。
本発明のゴム組成物は、更に、ファクチスを含有することができる。ここで、ファクチスとは、「サブ」(rubber substituteの略)とも呼ばれる成分であり、例えば、植物油又は魚油などの油脂を、硫黄又は塩化硫黄などの硫黄含有化合物で加熱加硫させて得ることができる。ゴム組成物がファクチスを含有することにより、例えば塩浴加硫法による加硫を行う場合であっても、酸化カルシウム及び/又は有機酸コバルト化合物に由来する成分のブルーム(「白化現象」という。)が抑制され、ゴム製品の外観性をより良好に保つことができる。
本発明のゴム組成物は、更に、必要に応じ、上述したもの以外の添加剤等を含有してもよい。かかる添加剤等としては、例えば、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤、リターダー(スコーチ防止剤)、カーボンブラックやシリカなどの補強性充填剤、老化防止剤、可塑剤、酸化防止剤、滑剤、紫外線吸収剤、分散剤、相溶化剤、均質化剤、ステアリン酸、亜鉛華等が挙げられる。
なお、有機酸コバルト化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。特に、ロール密着性が過剰となることを抑制する観点からは、有機酸コバルト化合物として、ネオデカン酸コバルトとステアリン酸コバルトとを併用することが好ましい。
本発明のゴム組成物は、上述した各成分を、例えば、開放混合式の練りロール機、密閉式混合機のバンバリーミキサー、ニーダー等の混練機を用いて混練りすることにより、得ることができる。
本発明のゴム組成物の用途としては、特に制限されず、本発明のゴム組成物は、油圧ホース等のホース、タイヤ、コンベアベルト、防振ゴム、空気ばね等のゴム製品の種々の部位に、好適に用いることができる。特に、本発明のゴム組成物は、耐オゾン性に優れ、ゴム製品の外観性の悪化を抑制することができる上、金属部材との接着性が高いため、油圧ホース等のホースの外面ゴム層(外被)に用いられることが好ましい。本発明のゴム組成物を用いて外面ゴム層が形成されたホースは、耐オゾン性に優れ、外面ゴム層とブラスめっきワイヤーとの接着性が高いため耐久性に優れ、また、ワックスのブルームが抑制されているため外観性が良好に保持される。
未加硫ゴム組成物を、一辺150mm×厚さ2mmのシート状に切断した。次いで、モールドを用い、このシート状サンプルを150℃で60分間加硫し、加硫済サンプルを得た。その後、得られた加硫済サンプルを、温度35℃、湿度70%に調整された恒温恒湿層に入れ、30日間放置した。そして、放置後の加硫済サンプルを180°に折り曲げ、析出したワックス層を破壊し、その破壊状態を観察して、下記の基準に従って外観状態を評価した。結果を表1〜3に示す。
筋状に割れ目がつくが、加硫済サンプルからのワックス層の剥離は少ない・・・○
ワックス層が割れ、フケ状の物質が加硫済サンプルから多く剥離した・・・×
上記○と上記×の中間である・・・△
未加硫ゴム組成物を、一辺150mm×厚さ2mmのシート状に切断した。次いで、モールドを用い、このシート状サンプルを150℃で60分間加硫し、加硫済サンプルを得た。その後、得られた加硫済サンプルを、温度35℃、湿度70%に調整された恒温恒湿層に入れ、30日間放置した。そして、放置後の加硫済サンプルを25mm幅×150mm長さに切り出し、表面に析出したワックスを削り落として、削り落とす前と後の重量差を、ワックスブルーム量として測定した。結果を表1〜3に示す。
未加硫ゴム組成物を、一辺150mm×厚さ2mmのシート状に切断した。次いで、モールドを用い、このシート状サンプルを150℃で60分間加硫し、加硫済サンプルを得た。その後、JIS K 6259「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−耐オゾン性の求め方」に準拠して、オゾン濃度50±5pphm、温度40±2℃、引張歪み40±2%で、168時間の暴露試験を実施し、オゾンクラックによる切断の有無を観察した。そして、オゾンクラックによる切断が確認できなかった場合には「異常なし」、確認できた場合には「異常あり」と評価した。結果を表1〜3に示す。
未加硫ゴム組成物を、10mm角のブロック状に成形した後、その中央部に、φ0.60mm×50mm長さのブラスめっきワイヤーを配置し、150℃で60分間加硫した。次いで、加硫後のサンプルからブラスめっきワイヤーを引き抜き、当該ワイヤーへのゴム分の付着面積率(%)を目視で測定した。例えば、ワイヤー表面が全面的にゴムで覆われている状態であれば100%とし、ワイヤー表面にゴムが全く付着してない状態であれば0%とした。このゴム分の付着面積率が80%以上であれば、ブラスめっきワイヤーとの接着性が良好であるといえる。結果を表1〜3に示す。
ガラス製の試験管に、塩(硝酸カリウム、亜硝酸ナトリウム及び硝酸ナトリウムの混合物)を入れ、190℃に加熱して溶融させた。次いで、未加硫ゴム組成物を、溶融した塩の中に浸漬させて加硫した。その後、ゴム組成物を塩から取り出し、水洗するとともに、この水洗により冷却した。冷却後のゴム組成物を目視にて観察し、白化が確認できた場合には「白化有り」、確認できなかった場合には「白化無し」と評価した。この評価は、実施例18、26についてのみ行った。結果を表3に示す。なお、白化の発生は、水洗による急激な冷却によるものと考えられる。
*2 ブタジエンゴム:JSR株式会社製、「JSR−BR01」
*3 スチレン−ブタジエンゴム:JSR株式会社製、「JSR−1500」
*4 クロロプレンゴム:電気化学工業株式会社製、「デンカクロロプレンM−40」
*5 ワックス:精工化学株式会社製、「サンタイト(登録商標)S」、精製ワックス
*6 酸化カルシウム:近江化学工業株式会社製、「CML(登録商標)#21」
*7 シリカ:東ソー・シリカ株式会社製、「ニプシール(登録商標)AQ」
*8 炭酸カルシウム:日東粉化工業株式会社製、「NS#100」
*9 アロマ系オイル:JX日鉱日石エネルギー株式会社製、「コウモレックス(登録商標)300」
*10 パラフィン系オイル:JX日鉱日石エネルギー株式会社製、「スーパーオイルY22」
*11 ナフテン系オイル:SUN REFINING AND MARKETING COMPANY製、「サンセン4240」
*12 コバルト化合物:DIC株式会社製、「DICNATE(登録商標)5000」、ネオデカン酸コバルト
*13 酸化マグネシウム:協和化学工業株式会社製、「キョーワマグ(登録商標)30」
*14 カーボンブラック:旭カーボン株式会社製、「旭#60」、FEF級
*15 ステアリン酸:新日本理化株式会社製、「ステアリン酸50S」
*16 亜鉛華:東邦亜鉛株式会社製、「銀嶺(登録商標)SR」、酸化亜鉛
*17 硫黄:鶴見化学工業株式会社製、「サルファックス5」、5%オイルトリート硫黄
*18 老化防止剤:大内新興化学工業株式会社製、「ノクラック6C」
*19 加硫促進剤:大内新興化学工業株式会社製、「ノクセラーCZ」
*20 ファクチス:天満サブ化工株式会社製、「黒サブ」、硫黄ファクチス
また、表3の結果から、実施例に係るゴム組成物の中でも特に、ファクチスを更に含有するゴム組成物は、塩浴加硫法による加硫を行ったとしても、白化を抑制することができることが分かる。
Claims (6)
- ジエン系ゴムを含むゴム成分と、ワックスと、酸化カルシウムと、オイル成分とを含有し、
前記オイル成分は、アロマ系オイルを含み、
前記ワックスの含有量が、前記ゴム成分100質量部に対して1質量部以上であり、
前記酸化カルシウムの含有量が、前記ゴム成分100質量部に対して0.5質量部以上2.5質量部以下であることを特徴とする、ゴム組成物。 - 前記ワックスの含有量が、前記ゴム成分100質量部に対して5質量部以下である、請求項1に記載のゴム組成物。
- 前記ゴム成分におけるクロロプレンゴムの割合が30質量%以上である、請求項1又は2に記載のゴム組成物。
- 前記オイル成分中のアロマ系オイルの割合が、30質量%以上である、請求項1〜3のいずれかに記載のゴム組成物。
- ファクチスを更に含有し、前記ファクチスの含有量が、前記ゴム成分100質量部に対して1質量部以上10質量部以下である、請求項1〜4のいずれかに記載のゴム組成物。
- ホースの外面ゴム層に用いられる、請求項1〜5のいずれかに記載のゴム組成物。
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