JPH01242644A

JPH01242644A - 低温下で柔軟性を失い難いゴム組成物

Info

Publication number: JPH01242644A
Application number: JP63071585A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Watanabe; 聡志渡辺
Original assignee: Okamoto Industries Inc
Current assignee: Okamoto Industries Inc
Priority date: 1988-03-24
Filing date: 1988-03-24
Publication date: 1989-09-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の＋り用分野〉本発明は、低温下においても柔軟性を失い難いゴム組成
物、例えば濡れた路面、雪路面、氷雪路面上におけるυ
ｊ動竹能が優れたタイ１７１−レッド用用の低温下で柔
軟性を失い難いゴム組成物に関するものである。

〈従来の技術〉従来、ゴム組成物の低温域での硬化防止技術で確立され
ているものはなかった。ゴム用軟化剤、例えば芳香族系
オイル、ナフテン系オイル、パラフィン系オイル等を用
いることにより、低温域でゴムの柔軟性を付与させる方
法もあった。しかし、芳香族系オイルやナフテン系オイ
ルを用いた場合、これらの分子構造が立体障害性を有し
でいるため、低温域での軟化効果はほとんど期待できな
いのが現状であった。パラフィン系オイルの場合、上述
の１１な立体障害性は少ないが、多ωに配合されると、
低温時だけでなく同時に常温でも硬度が低下する等のゴ
ムの物性低下をきたしたり、墾明にブリード現象が起こ
るという問題が生じてくる。

また、ガラス転位点（以下Ｔ７と表記する）の低いエラ
ストマー、例えば王Ｊが約−１００℃程度のブタジェン
ゴムや、約−１１０℃程麿のシリコーンゴムを使用する
ことにより、低温における柔軟性を付与り゛ることかあ
る稈）負まで可能と４する。しかし、ゴムの配合設計に
おいＣ１上述の様なポリマーの種類を限定すると、他の
要求特性を満足することが極めて困難どなり、限られた
用途設計以外に１３１使用できないという問題があるよ〈発明の技術的課題〉第１発明が解決しようとする技術的課題は、Ｑ境温庶が
常温、低温とに拘らず、ゴム組成物に適度な柔軟性を保
持させ、この柔軟性効果を長期にわたって持続させるこ
とにある。

第２発明の技術的課題は、第１発明の課題の−Ｆに、更
にゴムの物性及び強電をより向上させることにある。

〈技術的課題を解決するための手段〉上記課題を解決するために第１発明が講する技術的手段
は、ゴム相に適宜な熱可塑性樹脂、及び該熱可塑性樹脂
に良相溶する可グｖ剤を人々配合したことを特徴とづ′
る。

また、第２発明が講する技術的手段は、ゴム相にポリ塩
化ビニル及びエステル系可塑剤を人々適宜な割合で配合
し、−１−記ゴムとポリ塩化ビニルとを共架橋させたこ
とを特徴とする。

〈作用〉第１光明によれば、低温域において、ゴムと可塑剤との
溶Ｍ瓜係数の違いが、ゴム相中の可塑剖検１ｊ促進効宋
となる。この時、可塑剤は熱可塑性樹脂に選択的に配位
されるため、可塑剤のゴム相への移行がゆるやかに進行
して長期にわたり継続される。

第２発明によれば、ゴムとポリ塩化ビニルとは共架橋に
よって強く結合する。そして、ゴムとエステル系可塑剤
との溶解麿係数の違いにより、ゴム相中の可塑剤、ポリ
塩化ビニル相表面の可塑剤。

及びポリ塩化ビニル相中からゴム相との界面へ移行した
可塑剤がゴム相全体に移行分散しようとづる。

〈発明の具体的説明〉第１発明は、ゴム相に適宜な熱可塑性樹脂、及び該熱可
塑性樹脂に良相溶する可塑剤を配合した低温下（ト５℃
〜−５０℃程度の温度１４）で柔軟性を失い難いゴム組
成物であり、常温において有するゴムの柔軟性を低温域
においても艮ｆｆ１間にわたって維持できるようにした
ｆｒ規のゴム組成物である。

ゴム相のゴム成分としては、天然ゴム、またはブタジェ
ンゴム（ＢＲ）、ブタジェンスチレンゴム（ＳＢＲ）等
の合成ゴムが、単独または適宜な組合せで用いられる。

熱可塑性合成樹脂としては、ポリ塩化ビニル。

ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリウレタン、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸
ビニル、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリエス
テル等多くのものが使用可能であるが、−次粒子径の小
さいものがゴム相に対しての分散性がよい。例えばポリ
塩化ビニル樹脂の場合、その−水粒子の人きざは５０μ
ｍ以下、好ましくは２μｍ以下が適しており、この様な
粒子を得るためには乳化重合法で製造されたものがｊδ
当である。

熱可塑性樹脂の可塑剤は、該樹脂に良相溶すると共に、
ゴム相に全く相溶しないか相溶しにくいものである。例
えば、熱可塑性樹脂としてポリ塩化ビニルを用いる場合
、ポリ塩化ビニル用の可塑剤であれば種類は問わないが
、立体障害性が少なく炭素数の多いノルマルなタイプの
ものがより好ましい。この様なものは、フタル酸エステ
ル、アジピン酸エステル、アゼライン酸エステル、セバ
シン酸エステル、リン酸エステルの中から選択するのが
よい。具体的には、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチ
ル、フタル酸ジ−ｎ−ブチル、フタル酸ジ−ｎ−オクチ
ル、フタル酸ジー２−エチルヘキシル、フタルｌｎ−オ
クチル−［）−デシル。

フタル酸ジ−ｎ−デシル、フタル酸ジ−ｎ−ドデシル、
イソフタル酸ジー２−エチルヘキシル、アジピン酸ジー
２−エチルヘキシル、アジピン酸ジー　ｎ　−−−７’
シル、アぜライン酸ジー２−エチルヘキシル、セバシン
酸ジブチル、セバシン酸ジー２−エチルヘキシル、リン
酸トリクレジル等が挙げられる。

第１発明は、上述したゴム成分、熱可塑性樹脂。

及び可塑剤を夫々適宜な割合で配合４るものであるが、
熱可塑性樹脂に可塑剤を加えたものをゴム成分と配合し
たり、これらの３者を同時に配合する等、３名の配合順
序は任意に設定することが可能ぐある。老化防止剤、加
硫促進剤、安定剤、充てん剤などゴムの一般的添加剤は
必要に応じて、また＆、１要求特性に応じて適宜に設定
される。そしてＩＩＴ塑剤の大部分は熱可塑性樹脂トニ
予め吸容された形でゴム相中に配合された状態となる。

而して、このゴム組成物は、ゴムと可塑剤どの溶解庇係
数（以下ＬＳＰ値１と表記）の差がちたら寸ゴム相内で
の可塑剤の移行促進効果によって、低温域におけるゴム
の柔軟性の維持、即ち硬化防止がなされ、且つこの可塑
剤が熱可塑性樹脂に選択的に配位されることによって、
可塑剤のゴム相への移行がゆるやかに進行し、これによ
ってゴムの柔軟性、即ち硬化防１１Ｚ作用が長期にねた
つで持続的に発揮されるようになる。

上記熱可塑＠樹脂どしてポリ塩化ビニルを用いると共に
、可塑剤と（）て前）蚤のエステル系化合物を用いるこ
とにより、両名の相溶性が非常に良く、■つ可塑剤の立
体障害傾向が少ないので、低温域にＪ３いてもゴムの柔
軟性及び柔軟性の持続性を発揮する効果はより大きくな
る。

第２発明による低温下で柔軟性を失い難いゴム組成物は
、ゴム相にポリ塩化ビニル樹脂及び１ステル系可塑剤を
夫々適宜な割合で配合し、上記ゴムとポリ塩化ビニル樹
脂とを共架橋させたものて・あり、ゴムとポリ塩化ビニ
ル樹脂とを適宜な共架橋剤を用いて共架橋ざＵ−ること
により、両者を三次元的に橋かり結合せしめ、第１発明
においてｉｌ■述した効果の上に更にゴムの物性低下を
防１１シたちのＣある。

共架橋は、加硫上反応性の全く責なるゴムとポリ塩化ビ
ニル樹脂とを同一反応条件下で相互に橋かけ結合させる
ものであり、これに関与する共架橋剤としてはトリアジ
ンヂＡ−−ル類、例えば２−ジブブールアミノ−４，６
−ジメルカブトー５−１−リアジンく以下ｒＤＢＪと表
記）等とジベンゾヂアジルジサルファイド（以下［へ４
ＢＴＳＪど表記）等の分子内に−Ｎ＝Ｎ−、−Ｎ−８−
、−８−基を含む化合物が併用される。

実際の架橋操作に於いては、この両架橋剤と共に酸化マ
グネシウム、＠黄、酸化亜鉛が用いられ、設８１するゴ
ム組成物の要求をｍ足させるのに最適な共架橋系を選択
する。また人々の配合≠も、通常のゴム配合薬品の調整
範囲内で適宜に設定するものＣ１例えばＤＢ：１〜７．
酸化マグネシウム＝２へ・１０．酸化亜鉛：２へ−１５
，ＭＢＴＳ　：　　０．１〜７゜イオウ：０．５〜１０
（大々単位はＰ、　Ｈ，Ｒ）の様に用いられる。

Ｃ３お、老化防止剤、加硫促進剤、ゴム用オイル等の配
合剤は、通常ゴムに一般的に用いられるものは使用が可
能であり、ゴム組成物の介求水準を満足するものを適宜
に設定リ−る。

共架橋に際してのゴム成分とポリ塩化ビニル樹脂との混
合；’Ｉ’１合（よ、適宜に設定することが可能ぐある
が、通常９：１−１：９の範囲で設定される。

これらの混合物を含むゴム組成物は１３０へ・２００℃
程度の温ｊσ条（′１上で反応ｉ−＋Ｖｌ！ることによ
り、第２発明の目的どする共架橋物が得られる。

次に、本発明による実施例及びその効果の確認試験につ
いて説明する。なお、本発明はそれらの実施例によって
何ら限定されるものではない。

第１表に本発明による配合の実施例、及び従来例、比較
例が示されている。そして、配合Ｎｏ、　１〜８につい
て静的条件硬度測定及び動力学的要素の測定を行ないく
本発明の低温ｌＪｉでの柔軟性効果を確認Ｊるための試
験である）、その結宋が第２表及び第３表に夫々示され
ている。なお、第１表における配合層７が第１発明の実
施例、配合ＮＱＢ及び１１が第２発明の実施例、配合Ｎ
ｏ、　１乃〒３が従来例、配合Ｎ１３乃至６が本発明の
効果をｈｌｉ足的に確認するための比較例である。

静的条＋を硬度測定は、順１〜８の配合をプレス加硫（
。）て厚さ２５Ｍのゴム板どじ、これをＪ　Ｉ　ＳＫ　
　６３０１（加硫ゴム物理試験方法）に定める硬さ試験
の内、△形スプリング式硬さ一試験の方法で行なった。

プレス加硫した十−記ゴム板をＪＩＳに定める標型状態
に４８時間放置した後、初期硬度を測定した。このゴム
板を２分割した（−党、一方を一３０″ｅ１ｍ境下に置
いて２４ｈ間後の硬度を測定し、他方を７０℃（±１℃
）にセラ１−シたギアー式老化試験機に３３６時間入れ
た後に標準状Ｑｊ４に置い（その２４時間後の硬度を測
定した。更にこのゴム板苓−３０℃環境下に置いて２４
時間後の硬度を比較測定し　Ｉこ　。

また、動力学的餞木の測定は、複素弾性≧軒、動的弾性
率、損失弾性率、　ｔａｎδに゛ついて行なった。

測定にＪ３いては■岩木製作所製スベク１〜［１メータ
を使用し、周波数１０ｔｌｚで初１’９１荷重を一定条
件（２００シ）どした。温度測定範囲は、天然ゴｌ＼系
（配合Ｎｏ、１．２，４．５．８ンについては、−８０
℃〜２０℃、ＳＢＲ系（配合ＮＧ３，６．７）についで
は、−６０℃ヘ−３０℃どじ、貸ン晶速度は、２℃／′
分とした。試験用リンプルとして配合Ｎｏ、　１〜８の
配合をプレス加硫して厚さ１　ｍｍのゴム板とし、これ
をＪＩＳに定める標準状態に４８時間装いた後２分割し
た。そして、一方をそのままスベク１−ロメータにかけ
で諸Ｖ５性を測定し、他方を静的条ｆ１硬度測定の場合
と同様に７０℃（±１℃）にセットしＬ：ギアー式老化
試験機に３３６時間入れた復、標準状態に２４時間装い
てスペク１〜ロメータで諸特性を測定した。

一ト）ホの静的条件と動的条件の２つの試験方法を用い
ることにより、本発明によるゴム組成物の特徴である低
温域における柔軟性の持続性効果の確認を行なった。両
条件共、試験４ノンプルを可塑剤の移？）が生じ易い７
０℃雰囲気中に３３６時間（１４目間＞Ｂ？してイの前
後の諸特性を測定づ−ることにより、ゴム相内の熱可塑
性樹脂に良相溶する可塑剤の安定化配位の証明の根拠と
した。

第１表乃至第３表の結果より、本発明のゴム組成物（配
合Ｎｏ、　７及び８）が低温域においても、ゴムの柔軟
性を発揮すると共に、同様に低温域に、１３いてもこの
柔軟性の持続性に優れていることが確認された。

第４表には、第１表における配合Ｎ（１９乃〒ＮＱ１１
に関しての各種物性試験結果が示されており、この試験
においてはゴムポリマーとして５ＢＲ−１５０２を使用
しているが、これは純ゴムでの引張強さが小さく、その
強力物性値に補強充填剤や加硫剤の影響を受は易いポリ
マーである為、共架橋がちたらず物性への影響が把握し
やすいためである。

第４表の各種物性試験結果は、第２発明（配合恥１１）
、即らゴムとポリ塩化ビニル樹脂とを共架橋させること
により、物性低下の防止効果があるか否かを示している
。試験用リーンプルは、第１表における配合ＮＯ，９〜
１１の配合を１５０℃、２０分間の条件でプレス加硫し
て厚さ２＃のゴム板とし、これをＪＩＳ　　Ｋ６３０１
の引張試験方法に従い、３００％［ジノラメ、引張強さ
及び伸びを１ｌｌｌ＋定した。これらの結果から、第２
発明により、即らゴムとポリ塩化ビニル樹脂どを共架橋
さＶることにより物竹低トの防Ｊ［効果のあることが確
認された。

〈発明の効果〉第１発明は、叙上の如くゴム相に適宜な熱可塑性樹脂、
及び該熱可塑性樹脂に良相溶する可塑剤を夫々適宜な割
合で配合したため、ゴムと可塑剤との溶１ｕｌｌ係数の
差がもたらすゴム相内での可塑剤の移行促進効果によっ
て、低温域におけるゴムの柔軟性の維持、即ち、硬化防
止が可能となり、［１つ可塑剤が熱可塑性樹脂に選択的
に配位されることによって可塑剤のゴム相への移行がゆ
るやかに進行し、低温域におけるゴムの柔軟性、即ち硬
化防止作用を長期にわたって持続的に発揮さけることが
できる。

従って、常温におけるゴムの柔軟性を低温域においても
長期間にわたって維持することが可能どなり、低温下の
ゴム硬化が製品性能と茗しく低下させるタイＶ、ゴム緩
衝材、レインコート等のゴ１１引布製品等に広く使用す
ることができる。

第２発明は、叙上の如くゴム相にポリ塩化ビニル及びエ
ステル系可塑剤を大々配合し、上記ゴムとポリ塩化ビニ
ルとを共架橋させたため、ゴムとポリ塩化ビニルのポリ
マー分子同士が橋かけされて強く結合し、ゴムの種々の
物性を低下させることなく、低温域でのゴムの柔軟性を
長期間にわたって維持することができる。従って、タイ
ヤトレッド用組成物の様な大きな外部応力がかかるしの
に対しても、より優れた効果を発揮りる。

依って、所期の目的を達成し得る。

特　許　出　願　人　　　　　オカモｉ〜株式会社（−
・代　　　　理　　　　人　　　　　　　　〒　　川　　
政　　ち　　　、゛・し′ 手　　糸売　　ネ１ＩｌＪＸＴＥ　　　書昭和６３汗　
５月２５０１、事肖の表示昭和６３年特　許　順第７１５８５号２、発明の名称低温下で柔軟性を失い難いゴム組成物３、補正をする者事件どの関係　　　　　　特許出願人氏名（名称）　　　　（０５５）オカモト株式会礼４、
代理人住　所　東京都文京区白山５丁目１４番７号５、補Ｉ［
ｆ？ｉ令の日付く自発補正）昭和　　　年　　　月　　
　口　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２．−一
”＼−／″ ７、補正の内容明りｌ書第２頁第１ｔｙ目の［用の低温下Ｊを１の低温
下］と、第１７頁第１５行目の「製品性能と汎しく」を
「製品性能を著しく」と補正します。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ゴム相に適宜な熱可塑性樹脂、及び該熱可塑性樹
脂に良相溶する可塑剤を配合したことを特徴とする低温
下で柔軟性を失い難いゴム組成物。
（２）上記熱可塑性樹脂がポリ塩化ビニルであり、且つ
上記可塑剤がエステル系化合物であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の低温下で柔軟性を失い難い
ゴム組成物。
（３）第２項記載のゴム組成物におけるゴムとポリ塩化
ビニルとを共架橋させたことを特徴とする低温下で柔軟
性を失い難いゴム組成物。