JPH1180438A - ゴム組成物及び加硫ゴム - Google Patents

ゴム組成物及び加硫ゴム

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JPH1180438A
JPH1180438A JP26800597A JP26800597A JPH1180438A JP H1180438 A JPH1180438 A JP H1180438A JP 26800597 A JP26800597 A JP 26800597A JP 26800597 A JP26800597 A JP 26800597A JP H1180438 A JPH1180438 A JP H1180438A
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JP
Japan
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rubber
latex
crosslinked
sbr
mixing
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JP26800597A
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English (en)
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Kazuo Onouchi
千夫 尾之内
Tomohiro Nishio
智博 西尾
Shinichi Inoue
眞一 井上
Hiroshi Okamoto
弘 岡本
Junji Furukawa
淳二 古川
Kenji Komamizu
謙二 駒水
Riichiro Ohara
利一郎 大原
Yoshio Yamada
慶男 山田
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Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 海−島構造及びその網目鎖密度の制御を容易
に行うことができる、全く新規なラテックスブレンド法
により、所望の特性を有するゴム組成物、その製造方法
及びこれを加硫させた加硫ゴムを提供する。 【解決手段】 プレ架橋したゴムラテックスと未架橋の
ゴムラテックスの、2種のラテックスを混合、撹拌した
のち、塩析、乾燥して得られるゴム組成物、その製造方
法及びそのゴム組成物を加硫して得られる加硫ゴム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特殊なラテックス
ブレンド法を用いて得られるゴム組成物、その製造方法
及び該ゴム組成物を加硫して得られる加硫ゴムに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】最近、ゴム材料に対する要求性能はます
ます高度化されている。例えば石油ショックを契機とす
る低燃費タイヤの開発、阪神・淡路大震災を契機とする
高減衰免震ゴムの開発などが重要な課題となっている。
これらにおいて要求される特性は互いに背反する場合が
多く、所望の特性を有するゴム材料を得ることは困難で
ある。一方、ポリマーブレンドは工業的に幅広く利用さ
れている手法であり、その一種であるラテックスブレン
ド法を用いて、新しい特性を備えたゴム材料の開発が行
われている。しかし、このラテックスブレンド法におい
て、海−島構造及びその網目鎖密度の制御はなかなか困
難であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は海−島
構造及びその網目鎖密度の制御を容易に行うことができ
る、全く新規なラテックスブレンド法により、所望の特
性を有するゴム組成物及びこれを加硫させた加硫ゴムを
提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明はプレ架橋したゴ
ムラテックスと未架橋のゴムラテックスの、2種のラテ
ックスを混合、撹拌したのち、塩析、乾燥して得られる
ゴム組成物、その製造方法及びそのゴム組成物を加硫し
て得られる加硫ゴムに係る。
【0005】本発明ではプレ架橋したゴムラテックス
(ここではプレキュアラテックスという)と未架橋のゴ
ムラテックスとの共沈法(ここではプレキュアラテック
スブレンド法という)により目的のゴム組成物を得るこ
とができる。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明では、まず架橋剤を用いて
ゴムラテックスを架橋してプレキュアラテックスを調製
する。ここで、架橋剤の濃度および反応条件を変化させ
ることによってラテックス中のゴムの架橋密度を変化さ
せることが可能である。次に、得られたプレキュアラテ
ックスと所定の未架橋ゴムラテックスとを混合撹拌した
のち塩析し、生じた固形物を乾燥してゴムを得た。この
ゴムを一般的に行われている方法で加硫することにより
加硫ゴムを得ることができる。このような特殊なラテッ
クスブレンド法は全く新規な方法であり、海−島構造に
おける島のサイズならびにその網目鎖密度を制御した形
態の加硫ゴムを調製することができ、特にプレキュアラ
テックス(島)の網目鎖密度が高い場合には、優れた引
張特性(高い抗張積)を有する加硫ゴムを製造すること
ができる。
【0007】本発明においてゴムとしてはスチレン・ブ
タジエン共重合ゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム
(BR)、ポリイソプレンゴム(IR)、アクリロニト
リルーブタジエンゴム(NBR)、イソプレンーイソブ
チレンゴム(IIR)、エチレンープロピレンーゴム
(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)、アクリルゴ
ム(ACM)等の合成ゴム、並びに天然ゴム(NR)、
これらの変性物、これらのブレンド物等が挙げられる。
これらのうち、特に乳化重合法で製造されるSBR、C
R、NBR、ACMが好ましい。プレ架橋したゴムラテ
ックスと未架橋のゴムラテックスのゴムは同一であるの
が好ましいが、異なるものでも良い。
【0008】本発明において架橋剤としては、例えば過
酸化物、硫黄、硫黄系化合物、過酸化物と還元剤の2成
分系等が挙げられる。過酸化物としては、例えばt−ブ
チルヒドロペルオキシド(t−BuOOH)、過酸化ベ
ンゾイル、ジクミルパーオキサイド、アセチルアセトン
パーオキサイド(日本油脂、パーキュアーA)等が挙げ
られる。硫黄系化合物(硫黄ドナー架橋剤)としては、
例えばジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド(T
RA)、テトラメチルチウラムジスルフィド(TMT
D)、2−(4−モルホリノジチオ)ベンゾチアゾール
(MDB)等が挙げられる。還元剤としては、例えばア
ミン化合物、アルコール化合物などの有機還元剤、第1
鉄塩、NaHSO3などの無機還元剤を挙げることができ
る。また必要に応じて、トリアリルイソシアヌレート、
トリアリルシアヌレート、N,N'−m−フェニレンビス
マレイミド等の架橋助剤を併用することもできる。本発
明において上記プレ架橋は通常90〜180℃、好まし
くは95〜165℃の範囲で、常圧もしくは加圧下に、
密閉系もしくは非密閉系で行うことができる。架橋剤の
濃度は通常ラテックスの固形分100重量部に対して
0.1〜25重量部程度が好ましい。
【0009】本発明で得られる上記プレ架橋したゴムラ
テックスにおいては、プレ架橋した架橋部分が微粒子状
の島部分となっており、この微粒子が海部分を構成する
ポリマー鎖を補強する効果を持ち、しかもゴム加硫物が
変形したときに、プレ架橋微粒子はカーボンブラックの
ような一般的補強剤と異なり、柔軟性(ゴム弾性)を有
するため変形し得る補強剤(充填剤)となり、ポリマー
鎖の変形に追随するため優れた補強効果(高い抗張積)
を発現するものと考えられる。本発明ではプレ架橋した
ゴムラテックスと未架橋のゴムラテックスの、2種のラ
テックスを混合、撹拌したのち、塩析、乾燥することに
より目的のゴム組成物が得られる。両ラテックスの混合
割合は通常前者の1重量部に対して、後者を0.1〜2
0重量部とするのが好ましく、特に前者の1重量部に対
して、後者を0.2〜10重量部とするのが好ましい。
混合、撹拌は例えばビーカー、ベッセル、或いは同様の
大型装置等を用いて、通常室温〜80℃、好ましくは約
40〜70℃で、通常10分〜3時間、好ましくは約2
0分〜1時間行うことができるが、これに限定されるも
のではない。塩析は例えば塩化ナトリウム等の無機塩を
加えることにより行うことができる。乾燥は例えばデシ
ケーター、オーブン等を用いて行うことができる。
【0010】本発明では上記で得られたゴム組成物に通
常の加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤、
補強材、充填剤、老化防止剤、可塑剤、軟化剤等を添加
して加硫することができる。加硫剤としては、前述の硫
黄、硫黄ドナー架橋剤が挙げられる。また過酸化物架橋
剤を使用してもかまわない。加硫促進剤としては、ペン
タメチレンジチオカルバミン酸ピペリジン塩(PPD)
等、その他スルフェンアミド系、チウラム系の化合物、
加硫促進助剤としては、ZnO(亜鉛華)など、補強
材、充填剤としては、カーボンブラック、シリカ、タル
ク、クレー、炭酸カルシウム、金属酸化物等が挙げられ
る。加硫は通常公知の方法に従って行うことができる。
【0011】
【実施例】以下に参考例、実施例、比較例を挙げて説明
する。 参考例1 SBRラテックス(1)(SBR−1502、スチレン
含有率 23.5wt%、固形分約23wt%)と、これ
に対して3phrの割合でt−ブチルヒドロペルオキシド
(t−BuOOH、69wt%水溶液)を反応管にと
り、密閉したのち撹拌しながら160℃で6時間反応を
行って、プレキュアラテックスを得た。反応後、このプ
レキュアラテックスに2%の塩化ナトリウム水溶液を加
えクリーミング状態にした後、硫酸でpHを4に調整し
て塩析し、ゴム分を析出させ、水洗したのち乾燥させ
た。ゴムの架橋度はベンゼン溶媒中における膨潤度を測
定し、Flory−Rehner式から網目鎖密度を算出したと
ころ、2.30×10-4mol/cm3であった。 参考例2 SBRラテックス(1)(SBR−1502)と、これ
に対して2.5phrのZnO、2.5phrのTRA、1.0ph
rのPPDを反応管にとり、その他は参考例1と同様に
してプレキュアゴムを得た。ゴムの架橋度は1.14×
10-4mol/cm3であった。
【0012】実施例1 所定量のSBRラテックス(1)(SBR−1502)
とt−ブチルヒドロペルオキシド(t−BuOOH、6
9wt%水溶液)とを反応管にとり、密閉したのち撹拌
しながら160℃で6時間反応を行って、プレキュアラ
テックスを得た。このプレキュアラテックスを室温まで
冷却した後、所定量の未架橋SBRラテックス(1)を
混合し30分間撹拌した。これに塩化ナトリウム水溶液
を加えて塩析し、生じた固形分を数回水洗したのち乾燥
した。得られたブレンドゴムを、ゴム用混練ロール機を
用いて表1の基礎配合に準じて各種配合剤を混合した。
キュラストメーターを用いてこの配合ゴムの160℃に
おける適正加硫時間を算出し、これに基づいてプレス加
硫して加硫ゴムを作製した。表2にそれらの特性を示
す。また、プレキュアラテックスを調製する際のt−B
uOOHの濃度を表2に併記した。ここではt−BuOO
Hの濃度は、ラテックス中の固形分100gに対するt
−BuOOHの重量(phr)とした。また、プレキュアラ
テックスと未架橋ラテックスとのブレンド比は1:5
(重量比)とした。
【0013】比較例1 t−BuOOHを配合しない、即ち未架橋SBRのみを
用い同様な処方で加硫ゴムを作製し、その特性を表2に
示す。 比較例2 SBRラテックス(1)にt−BuOOHを20phr混合
して160℃で6時間反応させたのち、塩析、乾燥し、
微粉末の架橋SBRを調製した。これを所定量の固形未
架橋SBRとロール混合し表1の基礎配合に準じて配合
し、加硫した。微粉末の架橋SBRと固形未架橋SBR
のブレンド比は1:5とした場合の加硫物の特性を表2
に併記した。この結果から、プレキュアラテックスブレ
ンド法の方が優れた特性の加硫ゴムが得られることが判
る。
【0014】
【表1】
【0015】
【表2】
【0016】実施例2 実施例1の架橋SBRラテックス(プレキュアラテック
ス)及び未架橋SBRラテックスの両方において、SB
Rラテックス(1)の代りにSBRラテックス(2)
(SBR−0120、スチレン含有率35wt%、固形
分約22wt%)を用いて同様な処方で加硫ゴムを作製
し、その特性を表3に示す。t−BuOOHを配合しな
い、即ち未架橋SBRのみを用い同様な処方で得た加硫
ゴムを比較例3とした。
【0017】
【表3】
【0018】実施例3 実施例2において調製したプレキュアラテックス(2)
と所定量の未架橋SBRラテックス(1)とから同様な
処方で作製した加硫ゴムの特性を表4に示す。t−Bu
OOHを配合しない、即ち未架橋SBRのみを用い同様
な処方で得た加硫ゴムを比較例4とした。
【0019】
【表4】
【0020】
【発明の効果】本発明では海−島構造及びその網目鎖密
度の制御を容易に行うことができる、全く新規なラテッ
クスブレンド法により、所望の特性を有するゴム組成物
及びこれを加硫させた加硫ゴムを得ることができる。
フロントページの続き (72)発明者 岡本 弘 愛知県豊田市八草町八千草1247 愛知工業 大学工学部内 (72)発明者 古川 淳二 愛知県豊田市八草町八千草1247 愛知工業 大学工学部内 (72)発明者 駒水 謙二 大阪府大阪市西区江戸堀1丁目17番18号 東洋ゴム工業株式会社内 (72)発明者 大原 利一郎 大阪府大阪市西区江戸堀1丁目17番18号 東洋ゴム工業株式会社内 (72)発明者 山田 慶男 大阪府大阪市西区江戸堀1丁目17番18号 東洋ゴム工業株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プレ架橋したゴムラテックスと未架橋の
    ゴムラテックスの、2種のラテックスを混合、撹拌した
    のち、塩析、乾燥して得られるゴム組成物。
  2. 【請求項2】 プレ架橋したスチレン・ブタジエン共重
    合ゴム(SBR)ラテックスと未架橋のSBRラテック
    スを用いる請求項1のゴム組成物。
  3. 【請求項3】 過酸化物によりプレ架橋したゴムラテッ
    クスを用いる請求項1のゴム組成物。
  4. 【請求項4】 請求項1のゴム組成物を加硫して得られ
    る加硫ゴム。
  5. 【請求項5】 ゴムラテックスを架橋剤を用いてプレ架
    橋させ、これを未架橋の別のゴムラテックスと混合、撹
    拌したのち、塩析、乾燥することを特徴とするゴム組成
    物の製造方法。
JP26800597A 1997-09-15 1997-09-15 ゴム組成物及び加硫ゴム Withdrawn JPH1180438A (ja)

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