JPH083202A - ケーキングを起こさない成形された素練り剤 - Google Patents

ケーキングを起こさない成形された素練り剤

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明は2,2’−ジベンズアミドジフェニ
ルジスルフィド、並びにヨード価が25より小さく、固
化温度が50〜68℃であり、酸価が179〜215の
範囲にある飽和脂肪酸混合物をベースにしたゴム用の素
練り剤であって、本発明の素練り剤は二重結合を含むゴ
ムの粘度を低下させるのに使用され、その使用量は通常
ゴム100重量部当たり0.01〜3重量部である。 【効果】 本発明の素練り剤は粉塵を出さずケーキング
を起こさず自由流動性である特徴を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は2,2’−ジベンズアミドジフェ
ニルジスルフィド(DBD)をベースにした粉塵を出さ
ずケーキングを起こさない成形された自由流動性の素練
り剤に関する。
【0002】素練り剤とは、純粋に機械的に素練りを行
う場合に比べ、時間およびエネルギーが節約される方法
で天然ゴムの粘度を減少させ得る化学的な助剤である。
殆ど可塑性をもたない天然ゴムの加工性は、素練りを行
うことにより改善される。即ち充填剤および化学薬品の
混入が容易になり、カレンダー掛け、押出しおよび射出
成形に対する天然ゴムの挙動に関し積極的な効果が及ぼ
される。素練り剤はまた例えばポリイソプレンゴム、ポ
リブタジエンゴムまたはスチレン−ブタジエンゴムにお
けるように主鎖に二重結合を含んでいる限り、合成ゴム
に対しても粘度を減少させる効果をもっている。素練り
はロール上または捏和機で行うことができる[ドイツ、
シュトゥツガルト(Stuttgart)、ゲンター
(Genter)出版社1980年発行、ヴェー・ホフ
マン(W.Hoffmann)著、「ゴムの技術(Ka
utschuk−Technologie)」419頁
および429頁参照]。
【0003】素練り剤として作用する多くの化合物が知
られている。しかしペンタクロロチオフェノール(PC
TP)またはDBDをベースにした素練り剤だけが工業
的に実用されている。
【0004】PCTPは亜鉛塩の形で素練り剤として使
用し得ることが知られている。またPCTPは、賦活剤
(有機金属錯体)および不活性充填剤(分散剤)、例え
ばカオリンとの組成物として、粉末、油を被覆した粉
末、またはワックス粒剤の形で素練り剤として使用し得
ることが知られている[エム・アベレ(M.Abel
e)およびテー・ケンペルマン(Th.Kemperm
ann)、Kautschuk+Gummi Kaut
schuk誌、42巻(1989年)、209頁]。
【0005】脂肪酸の亜鉛塩と硫黄を含む芳香族素練り
剤(例えばDBDまたはPCTPの亜鉛塩)との混合物
を用いる素練り法はフランス特許1 580 550号
に記載されている。さらに鉄フタロシアニンを含む同様
な素練り剤はドイツ特許第2820 978号に記載さ
れている。
【0006】DBDはまた粉末の形で素練り剤としても
ちいられることも知られている[例えば英国マンチェス
ター(Manchester)MR114SRのアンカ
ー・ケミカル(Anchor Chemical)社製
の素練り剤、ペプトン(Pepton)22]。
【0007】さらにDBD、鉄フタロシアニン、および
希釈剤、例えば種々の粘土、珪藻土、炭酸カルシウム、
シリカまたはワックスから成る素練り剤が知られている
(ドイツ特許公開明細書第2 440 092号)。好
適な希釈剤は水和した珪酸アルミニウムである。しかし
不活性固体の希釈剤も使用することができる(6頁、1
0〜16行参照)。希釈剤を含んだこれらの素練り剤混
合物は自由流動性の粉末である。
【0008】加工助剤、例えばステアリン酸を使用する
ことにより粘度を僅かに低下させることもできる。しか
し天然ゴムの粘度を著しく低下させるには素練りを行わ
なければならない(上記ホフマン著、「ゴムの技術」2
34頁参照)。
【0009】粉末の形のすべての素練り剤組成物に共通
した特徴は、先ず第一に多少とも流動可能な、即ち自由
流動性をもち、第二に取扱う際に、例えば取出して秤量
したり、投与したり、処理を行う場合、大量の粉塵を発
生することである。このことは工業衛生上著しく不利で
ある。油を被覆した粉末は塵を発生する傾向が少ない。
しかし実際上は十分な自由流動性をもつようにつくられ
た場合、全く粉塵が発生しないようにすることはできな
い。
【0010】工業衛生上の理由、および素練り工程に用
いる素練り剤を自動計量する操作を合理化するために、
ゴム加工工業においては粉塵を発生せずケーキングを起
こさない成形された自由流動性をもつDBDをベースに
した素練り剤の需要が次第に増加している。
【0011】DBD、アルミナ、処理油、非イオン性乳
化剤および水からつくられた荷重を掛けてもケーキング
を起こさない成形された素練り剤はIP067077
(18.04.83)に記載されている。この製造法の
欠点は湿った混合物を粒状化した後、実施例20にDB
D100部当たり数部として記載されている使用された
水を再び蒸発させなければならないことである。この操
作は時間とコストがかかる操作である。ドイツ特許公開
明細書第2 440 092号(6頁、10〜16行)
記載の事項を基にした内部的な試験によれば、DBD、
カオリン、鉄フタロシアニンおよびワックスから低粉塵
性の成形された素練り剤を得ることができる。DBDお
よびワックスから非粉塵性の成形された素練り剤を容易
に得ることもできる(該明細書実施例1〜4)。しかし
これらのすべての製品は高温で圧力をかけて貯蔵した場
合ケーキングを起こすという欠点をもっており、そのた
め素練り工程でこれらの製品を自動計量することができ
なくなる。
【0012】本発明の目的は圧力をかけ高温で貯蔵した
場合ケーキングを起こさず、従って常に完全に自由流流
動性をもち、ゴム加工産業における通常の混合装置(例
えばロール、捏和機)において間違いなく且つ迅速に混
入、分散し得るDBDを含む成形された非粉塵性の素練
り剤を提供することである。
【0013】従って本発明は2,2’−ジベンズアミド
ジフェニルジスルフィド(DBD)の含量が90〜10
重量%、好ましくは80〜20重量%、特に75〜25
重量%であり、ヨード価が25より、好ましくは5よ
り、ろくに2より小さく、固化温度が50〜68℃、好
ましくは55〜63であり、酸価が179〜215、好
ましくは195〜210の範囲にある飽和脂肪酸混合物
の含量が10〜90重量%、好ましくは20〜80重量
%、特に25〜75重量%であり、且つ随時DBDの量
に関して推定して0.01〜5重量%、好ましくは0.
05〜2重量%の賦活剤、および/または飽和脂肪酸混
合物の量に関して推定して10〜70重量%、好ましく
は20〜60重量%の不活性充填剤を含むが、該飽和脂
肪酸混合物の含量は全混合物の10重量%より、好まし
くは20重量%より少なくてはならないことを特徴とす
る粉塵を出さずケーキングを起こさない成形された自由
流動性の素練り剤に関する。
【0014】本発明において好適なな脂肪酸は炭素数1
4〜22の飽和脂肪酸混合物、例えば工業的に脂肪およ
び脂肪油を抽出する際に生じる脂肪酸の混合物であり、
随時偶数の炭素数をもち1分子当たり最高3個の二重結
合をもつ不飽和脂肪酸、例えばパルミトール酸、オレイ
ン酸またはリシノール酸、リノレイン酸またはリノレイ
ン酸を低含量で含み、イオン価が25より、好ましくは
5より、特に2より小さく、固化温度が50〜68℃、
好ましくは55〜63℃であり、酸価が179〜21
5、好ましくは195〜210のものである。
【0015】飽和脂肪酸の工業的混合物の他に、偶数の
炭素数をもち、炭素鎖長がC14〜C22の純粋な飽和脂肪
酸、またはそれらの混合物も使用ことができる。
【0016】純粋な物質または混合物として使用できる
典型的な脂肪酸には、ミリスチン酸、パルミチン酸、ス
テアリン酸、アラキン酸およびベヘニン酸が含まれる。
【0017】本発明に使用される賦活剤は公知化合物で
ある鉄フタロシアニンおよび鉄ヘミポルフィラジンであ
る[ドイツ特許公開明細書第2 440 092号、ド
イツ、ヴァインハイム(Weinheim)VCH出版
社1993年発行、「ウルマンス・エンサイクロペディ
ア・オヴ・インダストリアル・ケミストリー(Ullm
ann’s Encyclopedia of Ind
ustrial Chemistry)第5版405
頁]。
【0018】本発明における不活性充填剤(希釈剤)の
例としては、カオリン、炭酸カルシウム、珪藻土、およ
び硫酸バリウム、およびこれらの混合物が含まれる。カ
オリンおよび炭酸カルシウムが特に好適な不活性充填剤
である。
【0019】素練り剤を成形するには、DBD、および
随時不活性充填剤、および随時賦活剤をそれぞれ微粉末
として使用する。これらの材料の平均粒径は200μm
より小さく、好ましくは0.01〜100μm、特に
0.1〜80μmである。
【0020】本発明における飽和脂肪酸は細かい噴霧法
で粒状化した材料として使用することが好ましい。 この
粒状物質の平均粒径は好ましくは1000μmより小さ
く、最も好ましくは10〜800μm、特に50〜60
0μmである。
【0021】成形された素練り剤を製造する好適な方法
は、回転混合容器、例えばドラム型混合機、随時混合器
具を備えた混合機、例えば鋤状の羽根を備えた混合機、
プロペラ混合機、またはパドル混合機、および高速回転
する混合器具を備えた混合機中で粉末状の成分をバッチ
法により混合する方法である。しかし連続混合機を用い
ることもできる。
【0022】次に粉末状の素練り剤混合物を連続式単一
シャフト混合物(押出し機)、好ましくは同じ方向に回
転し得るシャフトをもった連続式二重シャフト混合機
(二重スクリュー押出し機)に供給する。押出し機中で
温度を適当に調節して本発明の飽和脂肪酸を熔融させ、
得られたペーストを適当な孔が空けられた板を通して押
出して粒状物をつくる。
【0023】しかし適当な場所で、粉末状の均一に混合
された接合すべき材料の上に本発明の脂肪酸を圧入する
か、または細かい液滴として混合容器の中に噴霧するこ
ともできる。
【0024】粉末状のDBDおよび熔融した脂肪酸およ
び/または粉末状の賦活剤から成るペーストはこれを冷
たいロール上に引き伸ばすか注いで薄片にすることもで
き、或いはペレット化ベルトを用いて加工してペレット
にすることができる。
【0025】この成形された素練り剤は素練りを行うべ
きゴムの中に極めて良好に混入、分散させることができ
る。
【0026】粘度を低下させる所望の程度に従って、本
発明の成形された素練り剤はゴム100重量部に関し
0.01〜3重量部、好ましくは0.05〜1重量部の
量で使用される。
【0027】実施例 1(対照例) DBD粉末40.8重量%、テツフタロシアニン粉末
0.5重量%およびカオリン粉末33.2重量%の混合
物を、実験室中においてレディンゲ(Loeding
e)社製の鋤形調節板付きのドラム型混合機の中で、1
50rpmで10分間混合する。この粉末になった混合
物に熔融したパラフィン(DIN ISO2207によ
る固化温度が66.5℃、DIN 51562による粘
度が100℃において6.3mm3/秒、DIN515
79による針透過度が25℃、0.1mmにおいて1
2)を、ナイフの形をした羽根をもった実験室用高速混
合機中で噴霧し、DBD、カオリンおよび賦活剤がワッ
クス中に均一に分散した分散物を生成するように混合す
る。次いで孔の空いた板が取り付けられた同方向に回転
するシャフトをもった二重シャフト押出し機で押出して
粒状物をつくる。粒状物の直径は3.5mmであった。
粒状物の長さは約5〜8mmの範囲であった。
【0028】実施例 2(対照例) 実施例1と同じ方法を行ったが、DIN ISO 22
07による固化温度が71℃、DIN 51562によ
る粘度が100℃で13.5mm3/秒、DIN515
79による針透過度が25℃、0.1mmにおいて26
のパラフィンを用いた。
【0029】実施例 3(対照例) ナイフの形をした羽根を有する実験室用高速混合機中に
おいて実施例1記載のパラフィンを81.6重量%のD
BDに噴霧し、ワックス中にDBDが均一に分散するよ
うに混合した。次いで実施例1記載の方法で押出して粒
状物をつくった。
【0030】実施例 4(対照例) 実施例3と同様な方法を用いたが、実施例2記載のパラ
フィンを用いた。
【0031】実施例 5 40.8重量%のDBD粉末、33.2重量%のカオリ
ン粉末、0.5重量%の鉄フタロシアニン粉末、および
25.5重量%の飽和脂肪酸混合物の噴霧成形した粒状
物を実施例1で使用したドラム型混合機中で混合した。
この飽和脂肪酸混合物は酸価が205、ヨード価が0.
6、固化温度が59℃、平均粒径が380μmであった
(C14:2%、C15:<1%、C16:28%、C17:2
%、C18:66%、C19以上:2%)。実施例1記載の
方法で押出して粒状物をつくった。
【0032】実施例 6 実施例5の方法を用いたが、DBD粉末71.4重量%
および噴霧乾燥した脂肪酸混合物28.6重量%を使用
した後、粒状化を行った。
【0033】実施例 7 下記のようにして圧力をかけた場合の高温におけるケー
キング挙動を、実施例1〜6で得た粒状物に関して試験
した。
【0034】押出して得られた粒状物50gを、ペトリ
皿の中に真直に立てたガラス管(内径50.3mm)の
中に予め入れておき、40℃の周囲温度において2.5
日間ラム(外径47.0mm)で0.1729kg/c
2の圧力をかける。しかる後ペトリ皿を取り去り、必
要に応じ粒状物をガラス管の外に押出す。下記のように
してケーキングの程度を評価した。
【0035】評点 0:試料は自分自身でガラス管から
流出することができ、ガラスに対しても、またここの粒
子同士でもケーキングは起こっていない。
【0036】評点 1:試料はガラスに固着し、ラムで
押し出さなければならない。粒状物は僅かにケーキング
を起こしているが、手で容易にくずすことができる。
【0037】評点 2:試料はガラスに固着し、ラムで
押し出さなければならない。粒状物は平均的にケーキン
グを起こしている。
【0038】評点 3:試料はガラスに固着し、ラムで
押し出さなければならない。粒状物のケーキングは著し
く、粒状物は部分的に粒を壊すことによってしか互いに
分離することはできない。
【0039】試験結果を表1にまとめる。実施例5およ
び6の本発明の製品はケーキングを起こさず、従って実
施例1〜4の従来法の製品に比べて優れていることが明
らかに示されている。
【0040】
【表1】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2,2’−ジベンズアミドジフェニルジ
    スルフィド(DBD)90〜10重量%、並びにヨード
    価が25より小さく、固化温度が50〜68℃であり、
    酸価が179〜215の範囲にある飽和脂肪酸混合物1
    0〜90重量%を含み、且つ随時DBDの量に関して推
    定して0.01〜5重量%の賦活剤、および/または飽
    和脂肪酸混合物の量に関して推定して10〜70重量%
    の不活性充填剤を含むが、該飽和脂肪酸混合物の含量は
    全混合物の10重量%より少なくてはならないことを特
    徴とする粉塵を出さずケーキングを起こさない成形され
    た自由流動性の素練り剤。
  2. 【請求項2】 ゴム100重量部当たり請求項1記載の
    素練り剤を0.01〜3重量部の量で使用することを特
    徴とする二重結合を含むゴムの粘度を低下させるために
    請求項1記載の素練り剤を使用する方法。
JP16918395A 1994-06-17 1995-06-12 ケーキングを起こさない成形された素練り剤 Expired - Fee Related JP3602610B2 (ja)

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