JPS6198751A - ゴム用配合剤 - 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】 く技術分野〉 本発明は、加硫剤であるイオウを樹脂で被覆してマイク
ロカプセル化し、イオウの自己凝集性を完全に除去した
ゴム用配合剤に関するものである。

〈従来技術〉 イ才つはゴム用加硫剤として広く用いられているが、自
己凝集性が強く、シかも、その凝集塊は強固である。こ
のためゴム混合時にイオウが自己凝集を起こし、しかも
、凝集塊が強固なために混合後もゴム中に凝集塊として
残存する場合がある。

イオウの一種である不溶性イオウは高分子量タイプのイ
オウであるがゴムに解けないために未加硫ゴムにおける
ゴム表面へのイオウのプルーム防１１をＩＩ的として通
常のイオウのｆ（りにしばしば用いられる。特に近年ス
チールラジアルタイヤにおけるスチールコード被塑ゴム
では、スチールコードとゴムとの接若反応を増進して接
着力を上げるために、ゴム１ｏｏｔｌ量部に対しイオウ
を４〜１０ｆ１１部配合する高イオウ配合系組成物が広
く用いられる傾向にあり、高イオウ配合系組成物ではイ
オウ配合量がゴムの溶解度を大きく越えブルームが非常
に起こり易くなるのでブルームを防１卜するため不溶性
イオウが必らず用いられている。

ところがイオウの自己凝集Ｈ°は高イオウ配合系ゴムの
混合時に特に顕著に表われ、イオウ混合後のゴムの断面
を観察すると、目視でも十分確認できる程大、きなイオ
ウの凝集塊が数多くみられる。

このようなイオウの凝集塊は加硫後のゴム物性に！！影
！を与え破断強度と破断伸びの低下やバラツキを／ｌす
る原因となるが、これは凝集塊近傍ではそれ以外の部分
−比べ架橋密度が極端に−大きくなり破断の開始点とな
るためである。このためイオウの分散不良塊を含むゴム
組成物は、加硫ゴム物性、特に破断物性値の低下および
バラツキを招き均質な組成物が得られないという問題が
ある。そこで、このｊｍ題に対して徒来は例えば混合時
間を延長することにより分散不良を防いでいたが、混合
時間を必要以りに長くすると、混合機内でゴムの温度し
昇が起こり、このため不溶性イオウの可溶性イオウへの
転換が進むため後工程でイオウのプルームが起こりタッ
ク低下を招くという欠点がある。

また、イオウの自己凝集性のためにブロッキングを起こ
しやす〈混合システムにおける自動討量を精度良く行う
ことが困難である。

（発明の目的） 本発明はゴム組成物において、加硫剤であるイオウが混
合時に分散不良を生じ、加硫ゴム物性、特に破断物性の
低下お□よびバラツキの原因となる点を改善することを
目的とし、特にタイヤのス、チールコード被覆ゴム組成
物といった不溶性イオウを４〜ｌＯ＠量部含む高イオウ
配合系において上記欠点を解消するため往イオウを所定
の条件をみたす樹脂で被覆したマイクロカプセルとし、
ゴム組成物に配合した場合に混合時の分散性が非常、　
に良く破断強度、破断伸びの低下やバラツキを生ずるこ
とのないゴム用配合剤を提供するものである。

（発明の詳細な説明〉 本発明は、融点もしくは軟化点が５０〜１４０℃の範囲
内で、溶解度パラメータ（ＳＰ値）−が７．０〜１２．
０の範囲内の樹脂でイオウを被覆したマイクロカプセル
であって、 イオウと樹脂の比率がイオウ１００重量部に対し樹脂が
５〜５０東！１東部１１囲内で。

＋ｉｉｉ記マイクロカプセルのＲ［が５０θミクロン以
下であることを特徴とするゴム用配合剤を提供するもの
であるΦ 〈発明の具体的構成〉 以下に本発明・のゴム用配合剤の構成を詳細に説明する
。

（１）本発明のゴム用配合剤はイオウ表面を樹脂にて被
覆しマイクロカプセルとする。マイクロカプセルの製砧
法としては例えば界面改合法等の化学的方法や液中乾燥
法等の物理化学的方法やあるいはスプレードライング法
等の機械的方法等があり、これらのいずれの方法を用い
てもよい。

用いられるイオウはゴム配合用に用いられるすべてのイ
オウを用いることができ１例えば通常のイオウ、オイル
処理イオウおよび不溶性イ才つを用いることができる。

特に不溶性イオウを用いて高イオウ配合系ゴム用配合剤
とした場合に本発明の効児が箸しい。

（２’）　＋！Ｉ脂は融点もしくは軟化点が５０〜１４
０℃の範囲にあるのが良い、マイクロカプセルは保管時
、あるいは計９時に粘着性や自己凝集性が無いことが必
要で、従って室温イ・１近（０〜５０℃）では固体でな
ければならない０回時にマイクロカプセルはゴムやカー
ボン、オイルといった配合剤とロールまたは密閉混合機
にて混合されるが混合時の熱あるいはせん断力により破
壊、溶融しゴム中に分散することが必要であるので、樹
脂は混合時のゴム温度１００〜１２０℃または混合時の
せん断力を考慮しても１４−０℃以下に融点または軟化
点を有するものでなければならない。

したがって本発明に用いられる樹脂は５０〜１４０℃に
融点もしくは軟化点を有することが必要である。

（３）＠４脂は溶解度パラメータ（Ｓｒ１直）“が７．
０〜１２．０の範囲内にあるのが好ましい、ブイクロカ
プセルはすでに述べたようにゴムとの混合時に破壊溶融
することが必要である。さらにマイクロカプセルを構成
する樹脂はゴムと相溶性が良くなければならない、ゴム
と樹脂の相溶性をみる尺度として溶解度パラメータ（Ｓ
ｒ（め）があり、樹脂とゴムのＳＰ値は近似している必
要がある。ゴムのＳＰ値は汎用ゴムではＮＲ，ＩＲが７
．９〜８．４゜ＳＢＲが８．１〜８．７．ＢＲが８．１
〜８．６であり、およそ８．０〜９．０の範囲内にある
。またＮＢＲは８．７〜＋０．５．　アクリルゴムで９
．４等であり、ゴムの種類によって樹脂を選択する必要
がある。

樹脂が（２）および（３）に示した条件を満足しない場
合すなわちマイクロカプセルが混合時の熱およびせん断
力により破断、分散しなかったり、または分散してもゴ
ムと相溶性が悪かったりした場合には、樹脂はゴム中に
残存し、さらに加硫後においても異物として樹脂のまま
残存してしまう。

このような場合にはゴム中で異物である樹脂は加硫後ゴ
ムが引っ張り、圧縮、せん断等の外力を受けた際にクラ
ック発生の核となり１例えば加硫ゴムで車っ１ｌｌｉり
試験を行なえば樹脂は切断開始点となるので破断強度や
伸びの低下やバラツキを起こす原因となる。よって樹脂
の融点（または軟化；１−１）および溶解度パラメータ
は所定の範囲内にあることが必須の条件である０本発明
で使用Ｏｒ滝な樹脂としては、エポキシ樹脂やエチレン
酢ビ共重合樹脂などを代表的に挙げることができる。

（４）マイクロカプセルの粒子径は５００ミクロン以下
、好ましくは２００ミクロン以下とするのが良い。

マイクロカプセルの粒子径が５００ミクロンを越えると
混合時にマイクロカプセルとしたにも拘らずゴム中で凝
集塊を生じたリイオウの極端な濃度差を生じることにな
り本発明の効果が得られない、よって粒子径は小さい程
好ましいが我々の実験より、５００ミクロン以下好まし
くは２００ミクロン以下であれば半分であることが判明
した。

（５）マイクロカプセルをＭＡ成するイオウと樹脂の比
率はイオウ１００ｉＴ（９部に対し樹脂が５〜５０屯量
部である必要がある。

マイクロカプセルと樹脂の配合比率は樹脂の種類により
異なるが一般的にはイオウ１００重量部に対し樹脂５〜
５０玉量部の範囲内にあることが必要で５重１一部より
少ないとイオウの全表面を完全に被覆できなかったり、
あるいは樹脂層の膜厚が薄過ぎて凝集防雪ト能力が不十
分であり、いっぽう５０＠場部を越えると樹脂の物性が
ゴム組成物の物性に影響を与え−好ましくない。

（″Ｊ！旅例） 以−下に本発明を実施例につき具体的に説明する。

（実施例１） エポキシ樹脂を被１ａ剤とした、マイクロカプセル。

エポキシ樹脂としてエピコー）１００７　（シェル化゛
７゛製１分１’！１Ｘ２９０Ｑ、融点１２８℃室温で１
７．１体、ＳＰ値＝８．５〜１３．３）を被覆剤とした
不溶Ｈイオウ（ストウフＴ−社、オイル２０％含有二硫
化炭素不溶分７１％以ＪＺ）のマイクロカプセルを作成
した。不溶性イオウ１００重Ｉｔ部に対しエポキシ樹脂
をそれぞれ１２．５．２５．０．５０．０倍量部とする
３種類のマイクロカプセルＡ、Ｂ、Ｃを木中屹燥法によ
り作成した。得られたＡ、Ｂ、Ｃのマイクロカプセルは
いずれも５０〜２００ミクロンの粒子径であった。これ
らを表１に示す配合のゴム組成物に加硫剤として配合し
、！閉混合機で混合した。配合剤のゴムシート中での分
散状態（表２）、および加硫後のゴム物性（表３）を示
す、この表より、不溶性イオウをそのまま（樹脂被覆な
し）配合した比較例に比重、本発明のゴム用配合剤であ
るマイクロカプセル配合では、凝集塊が無く、破断時の
強度、伸びが４魯され、同時にバラツキが著しく小さく
なっていることが判る。

（￥織細２） エチレン酢酸ビニルｊ（重合樹脂を被覆剤としたマイク
ロカプセル エチレン酢酸ビニル共重合樹脂としてＥＶＡ１５０（三
井ポリケミカル、融点６７℃、ＳＰ値＝　７．８〜１０
．６）　、　ＥＶＡ５５０　（同、融点９０℃、ＳＰ値
＝７，８〜１０．８）　、　ＰＯ６０７（同、融点１０
０℃、ｓｐ値＝７．８〜ｌ（１，１１）の三種を被覆剤
としたマイクロカプセルＤ、Ｅ、Ｆを水中乾燥法にて作
成した。Ｄ、Ｅ、Ｆの配合比率は不溶性イオウ１００に
対し樹脂２５．０とした。得られたマイクロカプセルの
粒子径は５０〜２００ミクロンであった。実施例１と同
様に表１に示す配合でゴムと混合し、加硫した。配合剤
のゴムシート中での分散状態（表２）および加硫ゴム物
性を表３に示す。

実施例１の場合と全く同様に凝集塊が無く。

破断時の強度、伸びが改善され、同時にバラツキが著し
く小さくなった。

（比較例） へりに比較例として、実施例１．２と同じ不溶性イオウ
を用いて樹脂被覆せずそのままゴム用配合剤としたもの
を作成して実施例１．２と同様なゴム組成物に配合しサ
ンプルＮｏ、１とした。

〈発明の効果） 本発明は、ゴム加硫剤であるイオウを樹脂により被覆し
マイクロカプセルとすることにより、イオウの自己凝集
性を完全に除去できるから、これをゴムの加硫剤として
配合することにより、混合時の分散性を向丘でき、また
ゴム組成物の加硫物性、特に破断強度、伸びの低下を無
くし、バラツキを小さくできる。

マイクロカプセルとすることによる上記の効果は、特に
イオウをゴム１００＠９部に対し４＠場部以上配合する
。いわゆる高イオウ配合系ゴム組成物に対し顕著であり
、それらは表２、表３において明らかである。

さらに、マイクロカプセルとすることによリイオつの自
己凝集を完全に除去できるから、イオウの自動計量にお
いてブロッキングをおこさず“　　計量精度を著しく向
上できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 融点もしくは軟化点が５０〜１４０℃の範囲内で、溶解
   度パラメータ（ＳＰ値）が７．０〜１２．０の範囲内の
   樹脂でイオウを被覆したマイクロカプセルであって、 イオウと樹脂の比率がイオウ１００重量部に対し樹脂が
   ５〜５０重量部の範囲内で、 前記マイクロカプセルの粒径が５００ミクロン以下であ
   ることを特徴とするゴム用配合剤。