JPH03111438A - ゴム組成物 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は天然ゴム又は合成ゴム組成物、特にはアセチレ
ン化合物を含有することを特徴とし、シリカ系補強性充
填剤の分散に優れ、配合物の粘度が低（、成形時の流れ
性が著しく改善され、加硫物の機械的強度、耐熱性に優
れたゴムを与えるゴム組成物に関するものである。

［従来の技術］ 天然ゴム又は合成ゴムの補強性充填剤としてはカーボン
ブラックが最も汎用されてきた。これは親油性のカーボ
ンブラックが天然ゴム又は合成ゴムとなじみが良く、補
強効果が大きいことによるものである。

一方シリカ系充填剤である微粒子ケイ酸は、カーボン配
合物に較べて、加硫ゴムの耐熱老化性、引裂抵抗性、耐
屈曲亀裂性、接着性等に優れ且つ自由に着色出来るとい
う特徴を有しているが粒子表面の親水性シラノール基の
ため天然ゴム又はシリコーンゴムな除（合成ゴムとはな
じみが悪く、分散不良をおこして配合物の粘度をあげ加
工性並びに加硫物の物性を大幅に低下させている。

これを改善するため従来よりポリエチレングリコール等
のアルコール類や一般の界面活性剤等が使用されている
が、まだまだカーボンブラックに較べて分散性が悪い。

又、シリカ表面をアルコール類、シラン、シロキサン等
で処理する方法も行われているが、分散効果は改善され
ているものの、コストが高くつき、シリカ配合時にシラ
ン等を加える方法は分散効果が不十分という欠点を有す
る。又、特開昭６１−２２５２４３にはアクリルゴムに
白色充填剤を配合することにより長期耐熱性、耐グリー
ス、耐水性が改善されるとしているが、白色充填剤の分
散性、加工性の改善には言及されておらず、特開昭５５
−３１８１７には天然及び合成ゴムにシリカ系充填剤を
使用するにあたってオルガノポリシロキサンの添加が加
硫物の圧縮永久歪の改善に有効であるとしているが、オ
ルガノポリシロキサン添加だけではシリカ系補強性充填
剤の分散性が改善されていない。特にグリーン強度の小
さいアクリルゴム等はシリカの分散性が悪いために配合
物のムーニー粘度が高（複雑な加硫成型が困難なのが現
状である。

［発明の構成］ 本発明者らはこの様な不利を解決するため鋭意研究した
結果、ある種のアセチレン化合物を用いることにより、
シリカ系補強性充填剤の分散を著しく改良して低粘度の
配合物、良好な加工性、優れた加硫物性が得られること
を見出し、アセチレン化合物の種類や、配合物の組成に
ついてさらに検討を加えて本発明を完成したものである
。

即ち、本発明のゴム組成物は イ）天然ゴム又は合成ゴム　　　　　１００重量部口）
比表面積が少なくとも３０ｍ”７ｇであるシリカ系補強
性充填剤　　　　　　　　１０〜２００重量部ハ）アセ
チレンアルコール又はそのアルキレンオキサイド付加物
　　　　　　　０．１〜１０重量部から成ることを特徴
とするものである。

以下にこれを詳述する。

本発明の組成物を構成するイ）成分は天然ゴム又は合成
ゴムであって、この合成ゴムとしては従来より知られて
いる下記のゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロ
ニトリル−ブタジエンゴム、水素化アクリロニトリル−
ブタジエンゴム、ブタジェンゴム、インブレンゴム、ク
ロロプレンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン
−プロピレン−ジエンゴム、アクリルゴム、エチレン−
アクリル酸エステルゴム、エチレン−酢酸ビニルゴム、
ウレタンゴム、多硫化ゴム、クロロスルホン化ポリエチ
レンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、ふっ素ゴム又はエ
ビクロルヒトリンゴ・ムを用いることができる。これら
の天然ゴムあるいは合成ゴムは必要に応じて２種以上を
併用することもできる。

次に口）成分であるシリカ系補強性充填剤については、
比表面積が少なくとも３０ｍ”７ｇの微粒子であること
が必要とされる。これはエアロジル、キャボシルという
商品名で代表される乾式法による煙霧質シリカ、アルキ
ルシリケートやけい酸ソーダから湿式法で合成される沈
降性シリカ、けい酸マグネシウム、けい酸カルシウム、
などが例示される。この補強性充填剤の配合量は上記し
たイ）成分のポリマー１００重量部に対して１０重量部
未満とすると補強効果が不充分で実用的な機械的強度が
得られなくなるし、２００重量部を越えると良好な成形
加工性が得られず、機械的強度も低下してしまうので、
１０〜２００重量部の範囲とする必要があるが、この好
ましい範囲は３０〜８０重量部とされる。

次にハ）成分であるアセチレン化合物について説明する
。本発明のゴム組成物を構成するハ）成分のアセチレン
化合物はアセチレン結合及び水酸基を有する特異な分子
構造をしており、三重結合と隣接する炭素原子に結合し
た一〇Ｈ基又は−〇−基を有するものが好ましく、この
ような化合物はカーボンブラック、シリカ、炭酸カルシ
ウム、酸化チタン、クレー等の補強性充填剤に対して優
れた濡れ効果、分散効果を示す。これは三重結合と隣接
する炭素原子に結合した一ＯＨ基又は−〇−基が電子密
度を非常に高めることによるもので、特に式（ここでＲ
は炭素数１〜８のアルキル基、Ａは同種又は異種のアル
キレングライコール残基、Ｘ、Ｙは１以上の整数） で示される左右対称型のアセチレン化合物は分子中央部
を強く極性にするため、補強性充填剤に対して他の分散
剤には見られない優れた分散効果な示し、特に天然ゴム
またはシリコーンゴムを除く合成ゴムとの親和性に乏し
い親水性のシリカ系充填剤に対してはその効果が大きい
。本発明に使用されるアセチレン化合物としては具体的
には３−メチル−１−ブチン−３−オール、３．５−ジ
メチル−１−ヘキシン−３−オール、３，５−ジメチル
−１−ヘキシン−３−オールのエチレンオキシド付加物
、２．５−ジメチル−３−ヘキシン−２，５−ジオール
、２，４，７．９−テトラメチル−５−デシン−４，７
−ジオール、２，４，７．９−テトラメチル−５−デシ
ン−４，７−ジオールのエチレンオキシド付加物、２，
４，７．９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオ
ールのプロピレンオキシド付加物、等が例示される。こ
れらのアセチレン化合物は市販品（米国Ａｉｒ　Ｐｒｏ
ｄｕｃｔｓ　＆　ＣｈｅｍｉｃａｌｓＩｎｃｏｒｐｏｒ
ａｔｅｄ社製造、日信化学社販売、商品名オルフィンま
たはサーフィノール）から入手することができる。これ
らのアセチレン化合物は必要に応じて２種以上を併用す
ることもできる。このアセチレン化合物の配合量は上記
したイ）成分のゴム１００重量部に対して０．１重量部
未満ではり）成分の充填剤を十分に分散させることがで
きず、従って配合物のムーニー粘度が高く、ロール加工
性の悪い配合物となる。又１０重量部を越える量を添加
してももはや加工性の改良がみられないので０．１〜１
０重量部の範囲で添加するものとされる。

本発明のゴム組成物は上記したイ）〜ハ）成分を、一般
にゴム用に使用されているバンバリーミキサ−ニーグー
、インターミキサー　２本ロール等の混合機を用いて充
分に混練して得られるが、さらにイ）成分の種類に応じ
て通常用いられている加硫剤、加硫促進剤、その他の加
硫助剤を添加し混合することによって加硫が可能となる
。

イ）〜ハ）成分及び加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤以外
に必要に応じて酸化防止剤、加工助剤用オイル、紫外線
吸収剤、着色剤、難燃剤、増量剤など通常のゴム配合に
おいて添加される各種添加剤などを添加してもよい。

この様にして得られた本発明のゴム組成物は加工性に優
れ、加圧成形、押出成形、射出成形等通常の方法によっ
て容易に成形加硫でき、機械強度や、耐熱性の優れた成
形体が得られる。従って工業的に極めて有利なものであ
る。

次に実施例をあげて本発明を説明する。尚、特にことわ
らない限り配合中の部は重量部を表す。

実施例１ アクリル系エラストマー　ドアアクロンＡＲ−８４０（
東亜ペイント社商品名）１００部を６インチロールに巻
きつけ、これに比表面積２３０ｍ２／ｇの沈降性シリカ
、ニップシルＬＰ　（日本シリカ社製商品名）を５０部
、ナラガード４４５（ユニロイヤル社製商品名）２部、
ステアリン酸１部、サーフィノール４４０（米国Ａｉｒ
　Ｐｒｏｄｕｃｔ’ｓ　＆　ＣｈｅｍｉｃａｌｓＩ　ｎ
ｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ社製造、日信化学社販売商品名、
２．４，７．９−テトラメチル−５−デシン−４，７−
ジオールのエチレンオキシド平均３．５モル付加物）１
部を添加し充分に混練した後、シリカ中の水分除去のた
めロール温度１３０℃で１０分間加熱混練した。

次にこの配合物の加工性判定用にムーニー粘度［ＭＬ、
や、　（１００℃）］を測定すると共に、トリチオシア
ヌール酸１．５部、酸化マグネシウム５部、ジメチルジ
チオカルバミン酸亜鉛１．５部を充分に混練し、１６５
℃Ｘ１２分プレス加硫し、更に１７５℃のオーブン中で
８時間後加硫して２ｍｍ厚の加硫シートを得た。

この加硫シートについてＪＩＳ　Ｋ−６３０１の測定方
法に準じて機械的特性を測定し、結果を第１表に示した
。

実施例２，３．４及び比較例１ 実施例１と同様の方法で第１表に示す配合で組成物を調
整した。次いで実施例１と同一条件で加硫を行ない、加
硫物性を測定した。結果は第１表のとおりであった。

第 表 プロピレンオキシド平均３．５ モル付加物 これらの結果に示された実施例と比較例を対比すると、
アセチレン化合物を用いた本発明の組成物では、シリカ
系充填剤の分散性が著しく改良され、ムーニー粘度が低
く、加工性も優れ、更に弓張強さが太き（、優れた加硫
物性を示すことが判る。

実施例５，６及び比較例２，３ ＥＰＤＭ及びＮＢＲについて、本発明の詳細な説明する
。実施例１と同様な方法で第２表に示す配合で組成物を
調整した。次いで第２表に示した加硫を行い、加硫特性
を測定した。その結果は第２表のとおりであり、本発明
の組成物は優れた特性を示した。

第 表 ４）〜７） 加硫促進剤 （大向新興社製商品名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、イ）天然ゴム又は合成ゴム１００重量部ロ）比表面
   積が少なくとも３０ｍ＾２／ｇであるシリカ系補強性充
   填剤１０〜２００重量部 ハ）アセチレンアルコール又はそのアルキレンオキサイ
   ド付加物０．１〜１０重量部 から成ることを特徴とするゴム組成物。 ２、前記イ）成分が、天然ゴム、スチレン−ブタジエン
   ゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、水素化アク
   リロニトリル−ブタジエンゴム、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
   ゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、アクリルゴ
   ム、エチレン−アクリル酸エステルゴム、エチレン−酢
   酸ビニルゴム、ウレタンゴム、多硫化ゴム、クロロスル
   ホン化ポリエチレンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、ふ
   っ素ゴム又はエピクロルヒドリンゴムである請求項１記
   載のゴム組成物。 ３、前記ハ）成分が、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼又は▲数式、化学式
   、表等があります▼ （ここでＲは炭素数１〜８のアルキル基、Ａは同種又は
   異種のアルキレングライコール残基、Ｘ、Ｙは１以上の
   整数）で示される化合物である請求項１記載のゴム組成
   物。