JP7012014B2 - 未加硫ゴム用防着剤組成物 - Google Patents
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Description
下記成分(A)~(D)および水を含み、
水以外の成分の全質量に対し、
下記成分(A)を30質量%以上、
下記成分(B)を1~20質量%、
下記成分(C)を20~50質量%、
下記成分(D)を10~20質量%、
含有することを特徴とする。
(A)水溶性高分子
(B)水不溶性有機ポリマー粒子
(C)金属石鹸
(D)界面活性剤
本発明の未加硫ゴム用防着剤組成物は、前述のとおり、
下記成分(A)~(D)および水を含み、
水以外の成分の全質量に対し、
下記成分(A)を30質量%以上、
下記成分(B)を1~20質量%、
下記成分(C)を20~50質量%、
下記成分(D)を10~20質量%、
含有することを特徴とする。
(A)水溶性高分子
(B)水不溶性有機ポリマー粒子
(C)金属石鹸
(D)界面活性剤
本発明の未加硫ゴム用防着剤組成物において、成分(A)すなわち水溶性高分子(以下「水溶性高分子(A)」という場合がある。)とは、水中に入れる、もしくは水中に入れた後に加熱をすることで、本発明の未加硫ゴム用防着剤組成物中で溶解することが可能な高分子化合物である。これにより、例えば、未加硫ゴムへの被覆効果が得られ、防着効果が得られる。水溶性高分子(A)の含有率は、前記のとおり、水以外の成分の全質量に対し、下限が30質量%以上であり、例えば、40質量%以上または50質量%以上でもよく、上限は、特に制限されず、例えば、60質量%以下、40質量%以下または35質量%以下であってもよい。水溶性高分子(A)の含有率が30質量%以上であることにより、例えば、未加硫ゴムへの被覆効果が得られる。また、本発明の未加硫ゴム用防着剤組成物は、水溶性高分子(A)の含有率が40質量%以下であることにより、例えば、乾燥性に優れるため、速く乾燥させることができる。
成分(B)すなわち水不溶性有機ポリマー粒子(以下「水不溶性有機ポリマー粒子(B)」ということがある。)とは、成分(A)の水溶性高分子と異なり、水中に入れる、もしくは水中に入れた後に加熱をしても、本発明の未加硫ゴム用防着剤組成物中において溶解しない有機高分子化合物である。成分(B)は、本発明の未加硫ゴム用防着剤組成物中において溶解しないため、所望の粒子形状を保つことが特徴であり、ゴム表面に凹凸を形成し保持することで、例えば、高い滑性が得られる。不溶性有機ポリマー粒子(B)の含有率は、前記のとおり、水以外の成分の全質量に対し、1~20質量%以上であり、下限は、例えば、2質量%以上または3質量%以上でもよく、上限は、例えば、15質量%以下または10質量%以下であってもよい。水不溶性有機ポリマー粒子(B)の含有率が1質量%以上であることにより、例えば、高い滑性が得られる。また、水不溶性有機ポリマー粒子(B)の含有率が20質量%以下であることにより、例えば、乾燥後の未加硫ゴム用防着剤組成物において、防着剤由来の粉塵の飛散量が少なく、粉塵を低減できる。
本発明の未加硫ゴム用防着剤組成物において、成分(C)すなわち金属石鹸(以下「金属石鹸(C)」という場合がある。)の含有率は、前記のとおり、水以外の成分の全質量に対し、20~50質量%であり、下限は、例えば、25質量%以上または30質量%以上でもよく、上限は、例えば、45質量%以下または40質量%以下であってもよい。金属石鹸(C)の含有率が20質量%以上であることにより、例えば、高い滑性および高い防着性が得られる。また、金属石鹸(C)の含有率が50質量%以下であることにより、例えば、粉塵の抑制という効果が得られる。
本発明の未加硫ゴム用防着剤組成物において、成分(D)すなわち界面活性剤(以下「界面活性剤(D)」という場合がある。)の含有率は、前記のとおり、水以外の成分の全質量に対し、10~20質量%であり、例えば、13質量%以上または15質量%以上でもよく、例えば、18質量%以下または16質量%以下であってもよい。界面活性剤(D)の含有率が10質量%以上であることにより、例えば、高い防着性および未加硫ゴムへの高い濡れ性が得られる。また、界面活性剤(D)の含有率が20質量%以下であることにより、例えば、乾燥性に優れるという効果が得られる。なお、未加硫ゴムへの付着性の測定方法は、特に限定されないが、例えば、後述の実施例に記載の測定方法により測定できる。
(i)高級脂肪酸塩、アルキルエーテルカルボン酸塩、ポリオキシアルキレンエーテルカルボン酸塩、アルキル(またはアルケニル)アミドエーテルカルボン酸塩、アシルアミノカルボン酸塩等のカルボン酸型アニオン界面活性剤
(ii)高級アルコール硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレン高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、グリセリン脂肪酸エステルモノ硫酸エステル塩等の硫酸エステル型アニオン界面活性剤
(iii)アルカンスルホン酸塩、α-オレフィンスルホン酸塩、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、α-スルホ脂肪酸エステル塩、ジアルキルスルホコハク酸塩等のスルホン酸型アニオン界面活性剤
(iv)アルキルリン酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルリン酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルリン酸エステル塩、グリセリン脂肪酸エステルモノリン酸エステル塩等のリン酸エステル型アニオン界面活性剤
(v)ポリオキシアルキレンアルキルエーテル型のノニオン界面活性剤
RO-(AO)n-H (1)
AOは炭素数2~4のオキシアルキレン基を示し、nはAOの平均付加モル数である。
nは、例えば、1~30または1~25である。具体的には、界面活性能が低下し、成分(A)の分散性が低下することを防止する観点からは、nは、1以上である(すなわち、0ではない)。また、親水性が高くなりすぎることによる付着性低下を防止する観点からは、nは、30以下、または25以下である。nが、1~30の範囲または1~25の範囲であれば、成分(A)の分散性がさらに向上し、かつ、未加硫ゴム表面の疎水性が高い場合にも、未加硫ゴム用防着剤組成物の乾燥被覆に充分な粘弾性を与えることで付着性を向上させるものと推測される。ただし、この推測は、本発明をなんら限定しない。
本発明の未加硫ゴム用防着剤組成物において、水の含有率は、特に限定されないが、未加硫ゴム用防着剤組成物の全質量に対し、例えば、50質量%以上、60質量%以上または70質量%以上でもよく、例えば、90質量%以下、85質量%以下または80質量%以下であってもよい。
本発明の未加硫ゴム用防着剤組成物は、成分(A)~(D)および水以外の任意成分を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。例えば、本発明の未加硫ゴム用防着剤組成物には、必要に応じて、消泡剤、濡れ性補助剤、粘性補助剤、異物低減補助剤などの添加剤が任意成分として含まれていてもよい。
本発明の未加硫ゴム用防着剤組成物の製造方法は、特に限定されないが、例えば、未加硫ゴム用防着剤の全ての成分(成分(A)~(D)および水と、必要に応じて配合される任意成分と)を混合することにより製造できる。混合に用いる装置としては、特に限定されないが、例えば、撹拌羽根を容器内に備えた構成の装置などを使用できる。具体的には、例えば、リボン型混合機、垂直スクリュー型混合機等の揺動撹拌または撹拌を行える粉体混合機を挙げることができる。
本発明の未加硫ゴム用防着剤組成物の使用方法は、特に限定されず、例えば、一般的な未加硫ゴム用防着剤組成物の使用方法と同様またはそれに準じてもよい。本発明の未加硫ゴム用防着剤組成物の使用方法は、具体的には、例えば以下のとおりであるが、これには限定されない。
A-1:ポリビニルアルコール(PVA)、日本酢ビ・ポバール(株)製、商品名「JF-17L」
A-2:ポリビニルアルコール(PVA)、日本酢ビ・ポバール(株)製、商品名「JP-24」
A-3:カルボキシメチルセルロース(CMC)、第一工業製薬(株)製、商品名「セロゲン6A」
A-4:カルボキシメチルセルロース(CMC)、第一工業製薬(株)製、商品名「セロゲンPR」
B-1:架橋ポリメタクリル酸メチル(平均粒子径5μm)、積水化成品工業(株)製、商品名「テクポリマーMBX-5」
B-2:架橋ポリメタクリル酸メチル(平均粒子径12μm)、積水化成品工業(株)製、商品名「テクポリマーMBX-12」
B-3:架橋ポリメタクリル酸メチル(平均粒子径20μm)、積水化成品工業(株)製、商品名「テクポリマーMBX-20」
B-4:架橋ポリメタクリル酸メチル(平均粒子径30μm)、積水化成品工業(株)製、商品名「テクポリマーMBX-30」
B-5:架橋ポリメタクリル酸ブチル(平均粒子径12μm)、積水化成品工業(株)製、商品名「テクポリマーBM30X-12」
C-1:ステアリン酸カルシウム、日油(株)製、商品名「カルシウムステアレート」
C-2:ステアリン酸亜鉛、日油(株)製、商品名「ジンクステアレート」
D-1:ジオクチルスルホサクシネートナトリウム塩、東邦化学工業(株)製、商品名「エアロールCT-1ET」
D-2:ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリデシルエーテル(平均EO付加モル数2モル、平均PO付加モル数1モル)、青木油脂工業(株)製、商品名「ファインサーフTDP-0201R」
D-3:ポリオキシエチレンラウリルエーテル(EO平均付加モル数2.2モル)、青木油脂工業(株)製、商品名「ファインサーフEL-1502.2」
2質量%になるように調整した水溶性高分子(A)水溶液を200mLサンプル瓶にとり、25℃に調整した後、B型粘度計(東機産業株式会社製)を用いて測定した。測定は、ローターNo.1または2、回転数30rpm、30秒後の粘度を測定した。
以下のようにして、実施例1~15および比較例1~6の未加硫ゴム用防着剤組成物を製造した。
A-1(25℃での2質量%水溶液の粘度5mPa・s)を5質量%、B-1を1質量%、C-1を5質量%、D-1を0.5質量%、D-2を1.0質量%、D-3を1.0質量%、水を残り全て(86.5質量%)とし、これらの全成分を混合(配合)して未加硫ゴム用防着剤組成物を製造した。また、本実施例において、「平均粒子径」は、体積平均粒子径を表す。以下の各実施例および比較例においても同様である。
水不溶性有機ポリマー粒子(B)を、B-2に変更したこと以外は実施例1と同様にして未加硫ゴム用防着剤組成物を製造した。
水不溶性有機ポリマー粒子(B)を、B-3に変更したこと以外は実施例1と同様にして未加硫ゴム用防着剤組成物を製造した。
B-3の配合量を0.2質量%に、C-1の配合量を6質量%に変更したこと以外は実施例3と同様にして未加硫ゴム用防着剤組成物を製造した。
B-3の配合量を3質量%に変更したこと以外は実施例3と同様にして未加硫ゴム用防着剤組成物を製造した。
C-1の配合量を4.7質量%に変更したこと以外は実施例3と同様にして未加硫ゴム用防着剤組成物を製造した。
C-1の配合量を6.5質量%に変更したこと以外は実施例3と同様にして未加硫ゴム用防着剤組成物を製造した。
D-1の配合量を0.3質量%に、D-2の配合量を0.5質量%に、D-3の配合量を0.5質量%に変更したこと以外は実施例3と同様にして未加硫ゴム用防着剤組成物を製造した。
D-2の配合量を1.1質量%に、D-3の配合量を1.1質量%に変更したこと以外は実施例3と同様にして未加硫ゴム用防着剤組成物を製造した。
水不溶性有機ポリマー粒子(B)を、B-4に変更したこと以外は実施例1と同様にして未加硫ゴム用防着剤組成物を製造した。
水不溶性有機ポリマー粒子(B)を、B-5に変更したこと以外は実施例1と同様にして未加硫ゴム用防着剤組成物を製造した。
水溶性高分子(A)を、A-2(25℃での2質量%水溶液の粘度8mPa・s)に変更したこと以外は実施例1と同様にして未加硫ゴム用防着剤組成物を製造した。
水溶性高分子(A)を、A-3(25℃での2質量%水溶液の粘度8mPa・s)に変更したこと以外は実施例1と同様にして未加硫ゴム用防着剤組成物を製造した。
水溶性高分子(A)を、A-4(25℃での2質量%水溶液の粘度110mPa・s)に変更したこと以外は実施例1と同様にして未加硫ゴム用防着剤組成物を製造した。
金属石鹸(C)を、C-2に変更したこと以外は実施例14と同様にして未加硫ゴム用防着剤組成物を製造した。
水溶性高分子(A)を加えない代わりに同じ質量の水をさらに加えたこと以外は、実施例3と同様にして未加硫ゴム用防着剤組成物を製造した。
金属石鹸(C)を加えない代わりに同じ質量の水をさらに加えたこと以外は、実施例3と同様にして未加硫ゴム用防着剤組成物を製造した。
水不溶性有機ポリマー粒子(B)を加えない代わりに同じ質量の水をさらに加えたこと以外は、実施例1と同様にして未加硫ゴム用防着剤組成物を製造した。
界面活性剤(D)を加えない代わりに同じ質量の水をさらに加えたこと以外は、実施例3と同様にして未加硫ゴム用防着剤組成物を製造した。
B-3の配合量を0.1質量%に減らすとともに、減らした分と同じ質量の水をさらに加えたこと以外は、実施例3と同様にして未加硫ゴム用防着剤組成物を製造した。
B-3の配合量を10質量%に増やすとともに、増やした分と同じ質量だけ水の配合量を減らした以外は、実施例3と同様にして未加硫ゴム用防着剤組成物を製造した。
以下のとおり、実施例1~15および比較例1~6の未加硫ゴム用防着剤組成物を用いて未加硫ゴムの防着処理を行い、性能を評価した。
未加硫ゴムシート(長さ15cm、幅6cm、厚み5mm)を100℃に加熱し、実施例1~15および比較例1~6のそれぞれの未加硫ゴム用防着剤組成物を水で20倍に希釈して得られた水分散液(45℃)に浸漬し、すぐに引き上げ、そのまま静置して乾燥させた。このようにして、前記未加硫ゴムシートの防着処理を行った。なお、この水分散液(水希釈液)における、水以外の成分の全質量は、水分散液の全質量の約0.62~0.75質量%であった。これは、一般的な未加硫ゴム用防着剤組成物の使用時と比較してきわめて低い値である。
前記防着処理した未加硫ゴムシートにおいて、下部(下端から幅0.5cmまでの部分)以外の部分における濡れ面積(%)を目視により確認した。濡れ面積(%)が大きいほど濡れ性が良好であり、理想的には濡れ面積100%である。なお、前記未加硫ゴムシートの下部(下端から幅0.5cmまでの部分)は、液溜まりができるため、無視した。この濡れ性が高いほど、未加硫ゴム用防着剤の付着性が高いことの指標になる。なお、本実施例において、濡れ性の評価基準は、下記のとおりである。
濡れ性○:濡れ面積100%
濡れ性△:濡れ面積が50%を超え100%未満(例えば75%程度)
濡れ性×:濡れ面積50%以下
前記未加硫ゴムシートの防着処理の際に、前記未加硫ゴムシートを引き上げてから、下部(下端から幅0.5cmまでの部分)以外の部分が乾燥するまでの時間を目視により測定した。なお、前記未加硫ゴムシートの下部(下端から幅0.5cmまでの部分)は、液溜まりができて乾燥しにくいため、無視した。乾燥時間が短いほど乾燥性が高い(良好である)。
前記のとおり防着処理し、乾燥した未加硫ゴムシート2枚を重ね合わせ、1.0×103kgw/m2(9.8×103Pa)の荷重をかけ60℃の恒温槽中で24時間圧着させた。その後、室温まで空冷し、30cm/min.の速度で引っ張り、剥離抗力(N/cm)を測定した。前記剥離抗力が小さいほど、防着性に優れることを示す。
前記のとおり防着処理し、乾燥した未加硫ゴムシートを5×15cmの長方形に裁断した。このゴムをステンレス板上に置き、板を徐々に傾斜させ、滑り落下する時の傾斜角度を測定した。滑り出し角度が低いほど滑性に優れることを示す。
前記のとおり防着処理し、乾燥した未加硫ゴムシートを6×15cmの長方形に裁断し、質量を測定した。このゴムの表裏面をハケで10回掃きその後再び質量を測定し、掃き操作の前後の質量差により粉塵の飛散量を算出した。飛散量が少ないほど、飛散性に優れることを示す。
Claims (3)
- 下記成分(A)~(D)および水を含み、
水以外の成分の全質量に対し、
下記成分(A)を30質量%以上、
下記成分(B)を1~20質量%、
下記成分(C)を20~50質量%、
下記成分(D)を10~20質量%、
含有することを特徴とする未加硫ゴム用防着剤組成物。
(A)水溶性高分子
(B)水不溶性有機ポリマー粒子
(C)金属石鹸
(D)界面活性剤 - 前記成分(B)および(C)の合計質量に対し、前記成分(B)を1~50質量%含有する請求項1記載の未加硫ゴム用防着剤組成物。
- 前記成分(A)は、前記成分(A)の2質量%水溶液の25℃における粘度が3~300mPa・sとなる水溶性高分子である請求項1または2記載の未加硫ゴム用防着剤組成物。
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