JP7015051B2 - ブルーミング抑制剤及びこれを用いたゴム組成物 - Google Patents
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グリセリン脂肪酸エステルと、
下記一般式(1)で表される化合物、下記一般式(2)で表される化合物、及び下記一般式(3)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも一種の化合物(X)と、
を含むブルーミング抑制成分を含有し、
前記ブルーミング抑制成分の含有割合が、90質量%以上であり、
ゴム成分と、加硫促進剤、過酸化物、脂肪酸、及び脂肪酸金属塩からなる群より選択される少なくとも一種の架橋系添加剤と、を含有するゴム材料に用いられる、ブルーミング抑制剤。
R1O(R2O)nH (1)
(一般式(1)中、R1は、炭素数18~22のアルキル基またはアルケニル基を表し、前記アルキル基及びアルケニル基は、直鎖状、分枝鎖状及び環状のいずれでも良く、R2は、炭素数2~4のアルキレン基であり、nは平均付加モル数を意味し、1~2である。)
加硫促進剤、過酸化物、脂肪酸、及び脂肪酸金属塩からなる群より選択される少なくとも一種の架橋系添加剤並びにゴム成分を含むゴム材料と、を含有する、ゴム組成物。
本発明のブルーミング抑制剤は、ゴム成分と、加硫促進剤、過酸化物、脂肪酸、及び脂肪酸金属塩からなる群より選択される少なくとも一種の架橋系添加剤と、を含有するゴム材料に添加して用いられるものである。そして、このブルーミング抑制剤は、化合物(X)と天然油脂の硬化物とを含むブルーミング抑制成分を含有し、このブルーミング抑制成分の含有割合が、90質量%以上のものである。そして、化合物(X)は、下記一般式(1)で表される化合物、下記一般式(2)で表される化合物、下記一般式(3)で表される化合物、グリセリン脂肪酸エステル、及び、クエン酸オクタデシルからなる群より選択される少なくとも一種の化合物である。
R1O(R2O)nH (1)
(一般式(1)中、R1は、炭素数12~22のアルキル基またはアルケニル基を表し、上記アルキル基及びアルケニル基は、直鎖状、分枝鎖状及び環状のいずれでも良く、R2は、炭素数2~4のアルキレン基であり、nは平均付加モル数を意味し、1~15である。)
ブルーミング抑制成分は、上述の通り化合物(X)と天然油脂の硬化物とを含む成分のことである。このようなブルーミング抑制成分を所定量含有することによって、ゴム成分に対する架橋系添加剤の相溶性が向上し、架橋系添加剤のブルームを抑制することができる。そのため、特にタイヤなどの黒色のゴム製品における外観を良くすることができる。つまり、本発明のブルーミング抑制剤を添加することにより、作製されるゴム製品における架橋系添加剤のブルームに起因する外観の汚染を改善することができる。
化合物(X)は、上述の通り、一般式(1)で表される化合物、下記一般式(2)で表される化合物、下記一般式(3)で表される化合物、グリセリン脂肪酸エステル、及び、クエン酸オクタデシルからなる群より選択される少なくとも一種の化合物である。
一般式(1)で表される化合物は、一般式(1)中のR1が、炭素数12~22のアルキル基または炭素数12~22のアルケニル基であり、炭素数15~20のアルキル基が好ましく、炭素数18のアルキル基が更に好ましい。
一般式(2)で表される化合物は、一般式(2)中のR3が、炭素数7~17のアルキル基または炭素数7~17のアルケニル基であり、これらのうち、炭素数11~17のアルキル基またはアルケニル基が好ましい。
一般式(3)で表される化合物は、一般式(3)中のR3が、炭素数7~17のアルキル基または炭素数7~17のアルケニル基であり、これらのうち、炭素数11~17のアルキル基またはアルケニル基が好ましい。
天然油脂の硬化物としては、例えば、ヒマシ硬化油(12-ヒドロキシステアリン酸トリグリセリド)、大豆硬化油、菜種硬化油、牛脂硬化油などを挙げることができる。ここで、天然油脂の硬化物の中でも、ヒマシ硬化油、菜種硬化油を用いることが好ましい。なお、天然油脂の硬化物には、上記各成分が1種または2種以上含まれていてもよい。
本発明のブルーミング抑制剤は、ゴム材料に添加して用いられることによって、得られるゴム製品におけるブルーミング抑制効果を発揮する。ここで、本明細書において、本発明のブルーミング抑制剤とゴム材料とを含むものがゴム組成物であり、このゴム組成物を原料にしてゴム製品を製造することができる。なお、ゴム材料には、ゴム成分と架橋系添加剤とが含まれる。
ゴム成分は、タイヤ、ゴムマット等のゴム製品の主たる原料となるものである。このゴム成分は特に制限はないが、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体ゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エチレン-プロピレン共重合体ゴム、エチレン-プロピレン-ジエン共重合体ゴム、水素化アクリロニトリル-ブタジエンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ポリサルファイドゴム、フッ素ゴムなどを挙げることができる。なお、これらのゴム成分は、1種で用いても2種以上を混合して用いてもよい。
架橋系添加剤は、加硫促進剤、過酸化物、脂肪酸、及び脂肪酸金属塩からなる群より選択される少なくとも一種のことである。これらは、架橋ゴムの製造に際してポリマーに架橋構造を形成させるために用いられるものであり、従来公知のものである。本発明のブルーミング抑制剤は、加硫促進剤、過酸化物、脂肪酸、及び脂肪酸金属塩のいずれのブルームも抑制することができる。
本発明のゴム組成物は、本発明のブルーミング抑制剤と、加硫促進剤、過酸化物、脂肪酸、及び脂肪酸金属塩からなる群より選択される少なくとも一種の架橋系添加剤並びにゴム成分を含むゴム材料と、を含有するものである。
(1)ブルーミング抑制剤の作製:
表1及び表2に示す試料を予め混合してブルーミング抑制剤を作製した。
エチレン-プロピレン-ジエン共重合体ゴム100部、酸化亜鉛5部、ステアリン酸1部、FEFカーボンブラック60部、パラフィンオイル30部、を1.7Lのバンバリーミキサーで4分間混練を行った。これに硫黄1部、加硫促進剤として商品名「サンセラーCM」(三新化学工業社製)2質量部、商品名「サンセラーPZ」(三新化学工業社製)1質量部を直径約24cmの2本ロールを用いて添加し、更に混練を行ってゴム材料を得た。
このゴム材料に、作製したブルーミング抑制剤を、2本ロールを用いて添加し、更に混練を行って未加硫のゴム組成物を得た。なお、ブルーミング抑制剤の配合量を表1、表2に示す。表1、表2に示すブルーミング抑制剤の配合量は、ゴム材料中のゴム成分100質量部に対する配合量(質量部)を示す。
加硫ゴムシート(縦150mm×横150mm)を20℃で28日間放置し、その後、その表面に析出しているブルーミング物(析出物)を削って採取し、ブルーミング物の量を測定した。そして、比較例1、8、16におけるブルーミング物の量(ブルーム量)を基準値「100」として、各実施例及び比較例の「ブルーム量」を算出した。結果を表1、表2に示す。
得られた加硫ゴムシートを用いて外観評価試験を行った。具体的には、得られた加硫ゴムシートを、40℃で28日間放置し、その後、目視による外観の観察(表1~表6中、「外観」と示す)と、光沢度を測定して基準に対する比率(以下、「光沢度の比」と記す場合がある)の算出を行った。結果を表1、表2に示す。
ヒマシ硬化油(12-ヒドロキシステアリン酸トリグリセリド):ケイエフ・トレーディング社製
菜種硬化油(ステアリン酸トリグリセリド):横関油脂社製
ヒマシ油(リシノール酸トリグリセリド):ケイエフ・トレーディング社製
サンソフト No.750-C:ラウリン酸グリセリル、HLB 5.3、太陽化学社製
サンソフト Q-10D-C:モノカプリン酸ジグリセリン、HLB 9.5、太陽化学社製
サンソフト Q-12S-C:モノラウリン酸デカグリセリン、HLB 15.5、太陽化学社製
クエン酸オクタデシル:シグマ アルドリッチ ジャパン社製
ノニオン K-204:上記式(1)において、R1がC12H25、R2がC2H4、nが4、日油社製
ポリオキシエチレン(2)ステアリルエーテル:一般式(1)において、R1がC18H37、R2がC2H4、nが2、和光純薬工業社製
ポリオキシエチレン(10)ドコシルエーテル:一般式(1)において、R1がC22H45、R2がC2H4、nが2、和光純薬工業社製
ノニオン E-215:一般式(1)において、R1がC18H35、R2がC2H4、nが15、日油社製
エマルゲン LS-110:一般式(1)において、R1がC12~C14の混合物、R2がC2H4とC3H6のブロック共重合体、nが10(C2H4とC3H6の合計)、花王社製
EMALEX 1805:一般式(1)において、R1がC18H37(分岐)、R2がC2H4、nが5、日本エマルジョン社製
レオドール TW-L106:一般式(2)において、R3がC11H23、l、m及びnの合計が6である化合物と、一般式(3)において、R3がC11H23、l、m及びnの合計が6である化合物との混合物、花王社製
レオドール TW-O106V:一般式(2)において、R3がC17H33、l、m及びnの合計が6である化合物と、一般式(3)において、R3がC17H33、l、m及びnの合計が6である化合物との混合物、花王社製
リケスター EW-200:アジピン酸ペンタエリスリトールポリマーのステアレート、理研ビタミン社製
ブレンマー AE-400:ポリエチレングリコールモノアクリレート、日油社製
(1)ブルーミング抑制剤の作製:
表3及び表4に示す試料を予め混合してブルーミング抑制剤を作製した。
エチレン-プロピレン-ジエン共重合体ゴム100部、酸化亜鉛5部、ステアリン酸1部、FEFカーボンブラック60部、パラフィンオイル30部、を1.7Lのバンバリーミキサーで4分間混練を行った。これに過酸化物として商品名「パーブチルP-40」(日油社製)5質量部を直径約24cmの2本ロールを用いて添加し、更に混練を行ってゴム材料を得た。
このゴム材料に、作製したブルーミング抑制剤を、2本ロールを用いて添加し、更に混練を行って未加硫のゴム組成物を得た。なお、ブルーミング抑制剤の配合量を表3、表4に示す。表3、表4に示すブルーミング抑制剤の配合量は、ゴム材料中のゴム成分100質量部に対する配合量(質量部)を示す。
(1)ブルーミング抑制剤の作製:
表5及び表6に示す試料を予め混合してブルーミング抑制剤を作製した。
天然ゴム100質量部、酸化亜鉛5質量部、ステアリン酸3質量部、FEFカーボンブラック50質量部、ナフテンオイル10質量部を1.7Lのバンバリーミキサーで3.5分間混練を行った。これに硫黄2質量部と、加硫促進剤として商品名「サンセラーCM」(三新化学工業社製)1質量部を直径24cmの2本ロールを用いて添加し、更に混練を行ってゴム材料を得た。
このゴム材料に、作製したブルーミング抑制剤を、2本ロールを用いて添加し、更に混練を行って未加硫のゴム組成物を得た。なお、ブルーミング抑制剤の配合量を表5、表6に示す。表5、表6に示すブルーミング抑制剤の配合量は、ゴム材料中のゴム成分100質量部に対する配合量(質量部)を示す。
Claims (7)
- 天然油脂の硬化物と、
グリセリン脂肪酸エステルと、
下記一般式(1)で表される化合物、下記一般式(2)で表される化合物、及び下記一般式(3)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも一種の化合物(X)と、
を含むブルーミング抑制成分を含有し、
前記ブルーミング抑制成分の含有割合が、90質量%以上であり、
ゴム成分と、加硫促進剤、過酸化物、脂肪酸、及び脂肪酸金属塩からなる群より選択される少なくとも一種の架橋系添加剤と、を含有するゴム材料に用いられる、ブルーミング抑制剤。
R1O(R2O)nH (1)
(一般式(1)中、R1は、炭素数18~22のアルキル基またはアルケニル基を表し、前記アルキル基及びアルケニル基は、直鎖状、分枝鎖状及び環状のいずれでも良く、R2は、炭素数2~4のアルキレン基であり、nは平均付加モル数を意味し、1~2である。)
- 前記ブルーミング抑制成分中、天然油脂の硬化物の配合割合は、50~70質量%であり、及びグリセリン脂肪酸エステルの合計の配合割合は15~45質量%であり、前記一般式(1)~(3)で表される化合物の合計の配合割合は7.5~50質量%である(但し、各成分の合計の配合割合は、100質量%である)、請求項1に記載のブルーミング抑制剤。
- 前記化合物(X)は、少なくとも、下記一般式(2)で表される化合物、下記一般式(3)で表される化合物、または、これらの両方を含むものである、請求項1または2に記載のブルーミング抑制剤。
- 前記天然油脂の硬化物は、ヒマシ硬化油及び菜種硬化油の少なくとも一方である、請求項1~3のいずれか一項に記載のブルーミング抑制剤。
- グリセリン脂肪酸エステルは、HLBが10以下である、請求項1~4のいずれか一項に記載のブルーミング抑制剤。
- 請求項1~5のいずれか一項に記載のブルーミング抑制剤と、
加硫促進剤、過酸化物、脂肪酸、及び脂肪酸金属塩からなる群より選択される少なくとも一種の架橋系添加剤並びにゴム成分を含むゴム材料と、を含有する、ゴム組成物。 - 前記ブルーミング抑制剤の配合量は、前記ゴム材料中の前記ゴム成分100質量部に対して、0.5~5.0質量部である、請求項6に記載のゴム組成物。
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