JPH05179071A

JPH05179071A - ゴム組成物

Info

Publication number: JPH05179071A
Application number: JP3358047A
Authority: JP
Inventors: Isoo Shimizu; 五十雄清水; Yutaka Arai; 裕新井; Koji Fujimura; 耕治藤村; Toshiharu Fusano; 俊治房野
Original assignee: Nippon Petrochemicals Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1991-12-27
Publication date: 1993-07-20

Abstract

(57)【要約】【目的】ワックスブルーム量の抑制された耐候性、耐
久性の優れたゴム組成物を提供する。【構成】イネ科植物から抽出される天然ワックスをゴ
ム１００重量部当り０．１〜１０重量部配合してなるゴ
ム組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はゴム組成物に関する。さ
らに詳しくは、イネ科植物から抽出される天然ワックス
を含有することを特徴とするゴム組成物に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】天然ゴム、合成ゴム等のゴムはその置か
れた環境によって、経時的に老化を起こし、亀裂を生じ
たり硬化したりして本来の性質が低下する。このような
ゴムの老化を引き起こす外部的な原因としては、酸素や
オゾン、酸化性物質、熱、光、放射線、金属類、機械的
疲労等が挙げられ、これらがゴムの組成等の内部因子と
も相俟って老化を起こすと考えられている。

【０００３】こうしたゴムの老化を防止するために、様
々な老化防止剤が用いられており、大別すると、アミン
系の老化防止剤やフェノール系の老化防止剤、そしてワ
ックス系老化防止剤等が有る。これらはゴム組成物の使
用目的等に応じて単独あるいは相互に混合して用いられ
る。

【０００４】ワックス系老化防止剤についてはパラフィ
ンワックスやマイクロクリスタリンワックスの融点の高
いものの中に耐オゾン性、耐日光性の高いものが有り、
老化防止剤中のワックス成分として広く用いられてい
る。

【０００５】このような老化防止剤としてのパラフィン
ワックスやマイクロクリスタリンワックスはそのブルー
ム性によって時間の経過とともにゴム組成物表面に析出
し、外部の酸素やオゾン、酸化性物質等の影響を防ぐ役
割を果たしている。ところが、これらのブルーミングの
著しい老化防止剤は、多くの場合、ゴム組成物表面に析
出した結晶が白化して製品の外観を損なう上、析出によ
って老化防止効果が低下していく等の問題が有り、老化
防止効果の持続性の面から考えてもできるだけブルーム
を抑えることが望ましい。しかしながら、必ずしも満足
するものはなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の課題を解決すべくなされたもので、ワックスブル
ーム量の抑制された耐候性、耐久性の優れたゴム組成物
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等はかかる現状
に鑑み、ゴム組成物の製造において、従来の鉱油系ワッ
クスに代わるブルーム性の制御されたワックス類につい
て検討を重ねた結果、イネ科植物から抽出される天然ワ
ックスが極めて有効であることを見い出し、さらに検討
を加え、イネ科植物から抽出される天然ワックスを用い
ることにより、ワックスブルーム量の抑制された耐候
性、耐久性の優れたゴム組成物を開発し得ることを確認
し、本発明を完成するに至った。

【０００８】すなわち、本発明の第一はイネ科植物から
抽出される天然ワックスをゴム１００重量部当り０．１
〜１０重量部配合してなるゴム組成物に関する。また本
発明の第二は、該ワックスがエステル中のアルコール成
分が主として炭素数２６、２８、３０および３２の直鎖
状高級アルコールからなり、少なくとも炭素数２８のア
ルコールを２０〜９０重量％（全アルコール成分の合計
に対して）含有するものであり、そしてエステル中の脂
肪酸成分が炭素数１６、１８および２０の直鎖状高級脂
肪酸を含み、少なくとも炭素数１８および炭素数２０の
脂肪酸を合計で２０〜８０重量％（全脂肪酸成分の合計
に対して）含有するエステルからなる精製ワックスであ
ることを特徴とするゴム組成物に関する。

【０００９】以下、本発明をさらに説明する。本発明に
おいて、使用するゴムの例としてはクロロプレンゴム、
ニトリルゴム等の合成ゴム、特に合成ポリイソプレンゴ
ム、スチレン／ブタジエンゴム、ポリブタジエンゴム、
ブチルゴム、ＥＰＤＭ等の合成オレフィン系ゴムおよび
天然ゴムである。これらゴムは、単独または２種以上併
用することが出来る。

【００１０】本発明のゴム組成物はイネ科植物から抽出
される天然ワックスを用いることを特徴とする。

【００１１】イネ科植物には、イネのほか砂糖きびも含
まれる。好ましくは、砂糖きびから抽出される天然ワッ
クスである。

【００１２】これらのイネ科植物から抽出される天然ワ
ックスはその起源が大量栽培の行なわれている植物であ
ることから資源として再生の利くものであり、また、そ
れらの採取も収穫体制が整っていることから容易であ
る。さらに、生物に対する適合性も良好であり、安心し
て使用することができる。これらのイネ科植物から抽出
される天然ワックスを用いることにより、ゴム組成物の
製造において、供給の安定した、安価にして相溶性、顔
料分散性等の優れた耐候性、耐久性の優れたゴム組成物
が得られる。

【００１３】イネ科植物から抽出される天然ワックスの
配合量は、前記ゴム１００重量部当り０．１〜１０重量
部である。０．１重量部未満では添加効果が小さく、一
方１０重量部を越えるとゴム組成物の機械的強度が低下
する。

【００１４】イネ科植物から抽出される天然ワックスの
製造方法としては、イネ科植物であればいずれの植物か
ら抽出して得られるワックスも使用できるが、特に精米
工程および粗糖生産工程における副産物を原料としてこ
れより抽出する方法が経済的にも有利であり好ましい。

【００１５】すなわち、イネ属の植物については水稲耕
作物より得られる副産物、例えば米糠等から抽出される
油脂からこれを冷却、結晶化、濾別して得られるワック
ス分や、また、砂糖きびについては、砂糖きびを圧搾し
て砂糖ジュースを採り、これを濃縮して粗糖の結晶を析
出させ、濾過して粗糖を得る工程において砂糖きびの絞
りかす、砂糖ジュース中に浮遊する主として繊維と油脂
分よりなる成分、粗糖結晶から分離されて最終的に残る
糖蜜等にワックス成分が多く含まれており、これらの副
産物より抽出することで本発明におけるイネ科植物から
抽出される天然ワックスを効率良く得ることができる。

【００１６】イネ科植物から抽出される天然ワックスに
ついては、その製造方法として従来公知の有機溶剤を用
いる方法でもあるいは有機溶剤を用いないで水等により
抽出する方法や超臨界抽出によるもの等、いずれの抽出
方法によるものも好ましく使用できる。

【００１７】本発明におけるイネ科植物から抽出される
天然ワックスは抽出したそのままの粗ワックスでも、ま
たこれを精製したものでも使用出来るが、粗ワックスは
時として不純物の混入や色相の悪化等の点でゴムに配合
すると問題が生じることがある。あるいは、場合により
本発明の効果が得られ難い場合もある。

【００１８】従って、本発明においては示差走査熱量計
（ＤＳＣ）により測定して７５〜８３℃、好ましくは７
５〜８０℃の範囲にピークを有するイネ科植物から抽出
される精製ワックスを配合することが好ましい。

【００１９】かかる精製ワックスは、たとえば粗ワック
スを従来公知の方法で精製することにより得られる。例
えば、不純物として樹脂分等を濾過等で除去し、漂白剤
や吸着剤で脱色する方法や溶剤を用いた精製法等が適用
できる。

【００２０】本発明における精製ワックスは、エステル
中のアルコール成分が主として炭素数２６、２８、３０
および３２の直鎖状高級アルコールからなり、少なくと
も炭素数２８のアルコールを２０〜９０重量％（アルコ
ール成分の合計に対して）含有するものであり、そして
エステル中の脂肪酸成分が炭素数１６、１８および２０
の直鎖状高級脂肪酸を含み、少なくとも炭素数１８およ
び炭素数２０の脂肪酸を合計で２０〜８０重量％（脂肪
酸成分の合計に対して）含有するエステルからなる精製
ワックスである。

【００２１】本発明のゴム組成物においては、イネ科植
物から抽出される天然ワックスの特長、利点を損なわな
い範囲で他のワックス類を使用することが出来る。

【００２２】例えば本発明におけるイネ科植物から抽出
される天然ワックスに加えて、鉱物系ワックスとしては
パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス
等、また天然の動植物系ワックスとしてはカルナウバワ
ックス、ビースワックス、キャンデリラワックス、ライ
スワックス、牛脂硬化油等、合成系のワックスとしては
ポリエチレンワックス等やこれらのワックスの変性物等
を添加して本発明におけるイネ科植物から抽出される天
然ワックスの性質をさらに向上させることも可能であ
る。

【００２３】また本発明のゴム組成物においては従来公
知のゴム薬品類、例えば従来公知の老化防止剤を配合す
ることができる。例えばアミン系の老化防止剤としてｐ
−フェニレンジアミン誘導体であるＮ，Ｎ′−ジフェニ
ル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ′−ジナフチル−
ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−イソプロピル−Ｎ′−フ
ェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ′−ジアリル
−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ′−ジ（１，４−ジ
メチルペンチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−オク
チル−Ｎ′−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−
（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ′−フェニル−ｐ−フ
ェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ′−ジ（１−エチル−３−メ
チルペンチル）−ｐ−フェニレンジアミン、ケトン・ア
ミン縮合物である２，２，４−トリメチル−１，３−ジ
ヒドロキノリン重合物、６−エトキシ−２，２，４−ト
リメチル−１，２−ジヒドロキノリン、アセトン・ジフ
ェニルアミン縮合物、アセトン・Ｎ−フェニル−２−ナ
フチルアミン縮合物、ナフチルアミン類であるＮ−フェ
ニル−１−ナフチルアミン、ジフェニルアミン誘導体で
ある４，４−ジメトキシジフェニルアミン、オクチル化
ジフェニルアミン等、フェノール系の老化防止剤として
モノフェノール類である２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−
メチルフェノール、スチレン化フェノール、アルキル化
フェノール、シクロヘキシル化フェノール、ビスフェノ
ール類である２，２′−メチレンビス（４−メチル−６
−ｔ−ブチルフェノール）、２，２′−メチレンビス
（４−メチル−６−メチルシクロヘキシルフェノー
ル）、４，４′−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ
−ブチルフェノール）、４，４′−チオビス（３−メチ
ル−６−ｔ−ブチルフェノール）等を単独または１種以
上を本発明のゴム組成物に配合することが出来る。

【００２４】そのほか、本発明においては上記老化防止
剤のほかに、ゴム工業界で通常使用される配合剤、例え
ばフィラー、軟化剤、加硫剤、加硫促進剤や加硫促進助
剤等を必要に応じて適宜に配合することが出来る。

【００２５】本発明のゴム組成物は、例えばタイヤ、特
にそのサイドウオール用として、また耐オゾン性の要求
されるゴム製品、例えばコンベアベルトやホース等の製
品に使用することが出来る。

【００２６】

【発明の効果】ゴム組成物中にイネ科植物から抽出され
る天然ワックスを含有することにより、ワックスブルー
ム量の抑制された老化防止能の良いゴム組成物が得られ
る。特に精製砂糖きびワックスについては、ゴム組成物
用としては未だ提案されたことがなく、本発明により初
めて可能となったものである。

【００２７】

【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。

【００２８】参考製造例１精米工程で得られる米糠を真空恒温槽で乾燥し、乾燥米
糠を得た。この乾燥米糠を、撹拌機と還流冷却器、そし
て加熱ヒーターを備えた容器に入れ、抽出溶媒を加え、
撹拌しながら加熱して溶媒の還流温度で抽出した。抽出
が終了した後、直ちに濾過を行ない、米糠を分離除去し
た。濾過液を静置して下層の水層を分離した後、溶媒層
を蒸留し、溶媒を除去して淡黄色の油状物を得た。得ら
れた油状物を緩やかに撹拌しながら冷却し、ワックス状
物質を析出させた。これを濾別して固形分である米糠ワ
ックスを得た。これを常法に従って溶剤精製し、溶媒を
蒸留で除去した後、さらにこれを常法に従い漂白、脱臭
処理して精製米糠ワックスを得た。

【００２９】この精製米糠ワックスを分析したところ、
構成成分中のアルコール成分が主として炭素数２６、２
８、３０および３２の直鎖状高級アルコールからなり、
中でも炭素数２８のアルコールが２２．０重量％（アル
コール成分の合計に対して）含有されており、また構成
成分中の脂肪酸成分が炭素数１６、１８、２０、２２お
よび２４の直鎖状高級脂肪酸を含み、炭素数１８と炭素
数２０の脂肪酸を合計で４０．８重量％（脂肪酸成分の
合計に対して）含有するエステルからなることが判っ
た。

【００３０】参考製造例２粗糖製造工程で砂糖きびを圧搾して絞り取った砂糖ジュ
ースを静置し、ジュース上部に浮上してくる主として繊
維分と油脂分からなる浮遊物を濾過分離して得られるフ
ィルターケーキを真空恒温槽で乾燥し、乾燥ケーキを得
た。この乾燥ケーキを、撹拌機と還流冷却器、そして加
熱ヒーターを備えた容器に入れ、抽出溶媒を加え、撹拌
しながら加熱して溶媒の還流温度で抽出した。抽出が終
了した後直ちに濾過を行ない、フィルターケーキを分離
除去した。濾過液を静置して下層の水層を分離した後、
溶媒層を蒸留し、溶媒を除去して深緑色の砂糖きび粗ワ
ックスを得た。

【００３１】得られた砂糖きびワックスを常法に従って
溶剤精製し、溶媒を蒸留で除去した後、さらにこれを常
法に従い漂白、脱臭処理して精製砂糖きびワックスを得
た。

【００３２】この精製砂糖きびワックスを分析したとこ
ろ、構成成分中のアルコール成分が主として炭素数２
６、２８、３０および３２の直鎖状高級アルコールから
なり、中でも炭素数２８のアルコールが６１．４重量％
含有されており、また構成成分中の脂肪酸成分が主とし
て炭素数１６、１８、２０および２２の直鎖状高級脂肪
酸を含み、特に炭素数１８と炭素数２０の脂肪酸を合計
で４４．６重量％（脂肪酸成分の合計に対して）含有す
るエステルであった。

【００３３】（ＤＳＣによる測定）参考製造例１〜２で
得られた精製米糠ワックスおよび精製砂糖きびワックス
を、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により昇温速度１０℃／
ｍｉｎで５０℃から１００℃まで昇温させて測定したと
ころ、上記精製米糠ワックスは８１．５℃に、また精製
砂糖きびワックスは７７℃にそれぞれピークが見られ
た。

【００３４】実施例１〜５および比較例１〜４参考製造例１で得られた精製米糠ワックス、参考製造例
２で得られた精製砂糖きびワックスおよびその他のワッ
クスをそれぞれ用いて下記表１に示す配合処方でゴム原
料を配合し、これらをバンバリーミキサーで１４５℃、
１．５時間混練して未加硫ゴム組成物を製造した。

【００３５】

【表１】

【００３６】製造した各未加硫ゴム組成物をシート状に
成型し１５０℃、３０分加硫した試験片について以下の
各試験方法により評価を行なった。

【００３７】〔オゾンクラック発生量測定〕ＪＩＳＫ
６３０１の測定方法に基づいて静的テスト、動的テスト
で各試験片のクラックを評価した。５点満点で評価し、
値が大きいほど良好である。

【００３８】〔変色度の測定〕動的オゾンクラック発生
量を測定した試験片およびオゾン中、５０ｐｐｍ、４０
℃に暴露した試験片の外観を目視で評価した。５点満点
で評価し、値が大きいほど良好である。

【００３９】〔ワックスブルーム量の測定〕ゴムシート
を恒温乾燥器中に吊し、１０日後に取り出し、ブルーミ
ングしてきたワックスを注意してカッターナイフで削り
取り、その重量を測定した。

【００４０】実際にゴムの外観がワックスブルーミング
により白化して問題となるのは室温が４０℃以下で長期
保存された場合が大部分であるが、２０℃以下の場合は
いずれもワックス量が少ないので、３０℃および４０℃
におけるワックスブルーム量を測定した。これらの結果
を表２に示す。

【００４１】

【表２】

【００４２】表２に示されるように、実施例１〜５の上
記組成のゴム組成物は比較例１〜４のゴム組成物と比べ
て３０℃および４０℃のいずれの温度においてもワック
スブルーム量が必要範囲内で少ないことを示している。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】イネ科植物から抽出される天然ワックス
をゴム１００重量部当り０．１〜１０重量部配合してな
るゴム組成物。