JPS62104849A - 高硬度ゴム組成物 - 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） 本発明は高硬度ゴム用組成物に関する。詳しくは、粉末
ゴムと高硬度ゴム用充填剤を混合して成る組成物で、極
めて擾れた混練性及び加圧成形性を有する。そして、本
発明の組成物は高硬度ゴム製品が要求されろ分野、例え
ば、土木、建築、自動車、Ｎ、気等の広い範囲の分野に
使用される。

（従来の技術） 従来、高硬度ゴムの製造は従来からあるベール状ゴムあ
るいはチップ状ゴムに高硬度ゴム用充填剤を混線機、例
えば練りロール機、インターナルミキサー、双腕形ニー
ダー等を用いて混練し、次に加圧成形、加硫を行って得
る方法が採用されている。

しかしながら、前記の混練において高硬度ゴム製品を得
るＫは、ゴムに多量の高硬度ゴム用充填剤を混練するた
めに混練に極めて長い時間を要する。あるいは混練中に
ゴムが多量の高硬度ゴム用充填剤により高いせん断力な
受けて発熱し、劣化するため得られる高硬度ゴム製品の
機械的物性が劣る。このために、混線中は常時混練機を
水で冷却して、ゴムの発熱を抑える等、極めて不経済な
方法で行う事を余儀なくされている。一方においては、
混練した混練物は多量の高硬度ゴム用充填剤を配合して
いるために混練物の粘度が高く、次の加圧成形、例えば
、ロール成形機、押出成形機。

圧縮成形機、カレンダーロール等での加圧成形に於いて
、混線物の流れが悪く、複雑、且つ満足する形状の高硬
度ゴム製品は得られない。

このために１これらＩＩ数の問題点を解決した高硬度ゴ
ム用組成物の出現が強く望まれているのが実状である。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明者らは、上記問題点の解決と要望に答えるべく、
鋭意研究の結果、本発明を完成したものである。

本発明は上述したゴムに多量の高硬度ゴム用充填剤を混
練する場合の問題点である製造経費の面を軽減し、得ら
れる高硬度ゴム製品の機械的性質を損なう事なく混線で
き、優れた加圧成形性を有し、複雑且つ満足する形状の
高硬度ゴム製品を得ることのできる高硬度ゴム用組成物
にある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の高硬度ゴム用組成物は近年開発された化学的方
法により得られる１００℃におけるムーニー粘度が５以
上３０以下の粉末ゴムに高硬度ゴム用充填剤を添加混合
して得られることを特徴とする。そして得られた高硬度
ゴム用組成物は、一般のゴム加工工程で、混練、加圧成
形、加硫され高硬度ゴム製品として使用される。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の組成物で特徴的なことは、１００’（：［おけ
るムーニー粘度（以下、１００’ＧＫおけるムーニー粘
度なムーニー粘度と云う）が５以上３０以下の化学的方
法により得られた粉末ゴムを使用することＫある。

一般に１粉末ゴムは物理的方法あるいは化学的方法によ
って製造される。物理的方法によって製造される粉末ゴ
ムとしては、ベール状ゴムあるいはチップ状ゴムを粉砕
、破砕により粉末化したゴム、ゴムラテックスをスプレ
ー乾燥、フラッシュ乾燥、冷凍性等圧より粉末化したゴ
ムがある。化学的方法によって製造される粉末ゴムとし
ては、凝固、共沈、マイクロカプセル法あるいはポリマ
ーイオンコンプレックス等により粉末化したゴムがある
。本発明で使用される粉末ゴムは化学的方法圧より製造
される粉末ゴムであり、特に好ましくはボリマーイオン
フ／プレックス法により粉末化したゴムで、ムーニー粘
度が５以上３０以下の粉末ゴムである。物理的方法によ
り粉末化した五−二−粘度が３０以下の粉末ゴムは、粉
末化直後は粉末状であるが、凝集を起すため粉末ゴムと
して使用し得ない。本発明の組成物に使用される粉末ゴ
ムの粒径は特に制限されるものではないが、好ましくは
３鰭以下、更に好ましくは２１に１以下であって、粒径
が３ｕを越えると混練！ｌＫよる混練に長時間を要し好
ましくない。

本発明で云う化学的方法によって得られる粉末コムトシ
テハ、天然ゴム、ポリクロロプレンゴム。

アクリロニトリル−ブタジェン共重合ゴム、ポリイソプ
レンゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、ポリブタ
ジェンゴム、スチレン−ブタジェン共重合ゴム、クロロ
スルホン化ポリエチレン、エビクロルヒドリ／ゴム等の
粉末ゴムが挙げられる。

これらの化学的方法によって得られる粉末ゴムの製法の
一例は、例えば、特開昭５３−７３２４４号の粉末ゴム
の製法を挙げることができる。これはアニオン性もしく
はノニオン性のゴムラテックスにアニオン性水溶性高分
子を混合し、次に該アニオン性水溶性高分子とコアセル
ベーションを起生しうるカチオン性高分子、陽イオン界
面活性剤等を混合し、ゴムラテックスからゴム粒子を分
離した後、合成樹脂エマルジョンを添加混合し、脱水乾
燥すれば粉末ゴムが得られる。

本発明で云うムーニー粘度とは、日本工業規格Ｊ工Ｓに
６３００　（未加硫ゴム物理試験方法）に規定される試
験装置及び測定方法に基づいて測定される粘度を指す。

そして本発明に使用される粉末ゴムのムーニー粘度は５
以上３０以下、好ましくは１０以上２０以下の粉末ゴム
が使用される。ムーニー粘度が５未満の化学的方法によ
って得られる粉末ゴムは、前述した物理的方法によって
得られるムーニー粘度が３０以下の粉末ゴムと同様に粉
末化直後は粉末状であるが、本発明の組成物を得る前に
凝集し本発明の組成物は得られない。またムーニー粘度
が３０を越える粉末ゴムを使用して組成物を得た場合、
次の混練に於て、混練物のム−二−粘度が高くなり、ゴ
ムが多量の高硬度ゴム用充填剤により高いせん断力を受
けて発熱するために、混練中は常時水で混練機を冷却し
なければならず、また混練物の加圧成形において複雑且
つ満足する形状の高硬度ゴム製品は得られない。すなわ
ち、化学的方法によってのみ得られるムーニー粘度が５
以上３０以下の粉末ゴムを使用することＫよって本発明
組成物を得ることができる。

本発明で云う高硬度ゴム用充填剤とは、高硬度ゴム製品
に一般に配合される充填剤で、カーボンブラック、無機
補強剤、無機充填剤等を指す。例えば、カーボンブラッ
クにはチャンネルブラック。

ファーネスブラック、サーマルブラック、アセチレンブ
ラック等、無機補強剤にはシリカ、塩基性炭酸マグネシ
ウム、けい酸マグネシウム、活性化炭酸マグネシウム、
ハードクレー等、無機充填剤には炭酸カルシウム、クレ
ー、タルク、けい藻土。

けい砂、軽石粉等が挙げられる。これらは単独もしくは
混合して使用することが出来ろ。そして粉末ゴムに添加
混合される量は粉末ゴム１００重量部当たり８０〜８０
０重量部、好ましくは９０〜６００重量部、更に好まし
くは１００〜４００重量部が添加混合される。８０重量
部未満では本発明の組成物が目的とする高硬度ゴム製品
は得られない。８００車ｉ１部を越えるとゴムの結合剤
としての効果が小さくなり、得られる高硬度ゴム製品の
機械的性質が劣り、工業的価値が小さくなる。

本発明の組成物の特徴は、粒状もしくは粉末であって、
本発明の組成物を得る方法としては、パウダーミキサー
が使用される。パウダーミキサーとしてはパドルミキサ
ー、マラーミキサー、タンブルミキサー、リボンブレン
ダー、高速ミキサー。

攪拌翼形混合機等が挙げられる。或いはゴムの混線に使
用するインターナルミキサー、双腕形ニーダー等も使用
される。そしてこれらのパウダーミキサーにより粉末ゴ
ムと高硬度ゴム用充填剤を混合することにより得られる
。また必要に応じてゴム用配合剤、例えば、ゴム加硫剤
、加硫促進剤。

老化防止剤、粘着付与剤、可塑剤、軟化剤等が適宜添加
混合される。得られた本発明の組成物は、練りロール機
、インターナルミキサー、双腕形ニーダー等で混練され
る。混練に於いて本発明の組成物は極めて短時間に混線
が出来、混練物の発熱もなく、且つムーニー粘度の低い
混線物が得られる。この混練物を例えば、押出成形機に
より紐状に加圧成形すると表面肌の美しい紐を得ること
ができる。また本発明の組成物は混線機を使用せずその
まま加圧成形機により加圧成形することもできる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明の高硬度ゴム用
組成物は、高硬度ゴム製品を製造する場合の問題点であ
った製造経費の面を軽減し、しかも加圧成形に於いて複
雑且つ満足する形状に加圧成形できることを特徴とする
現在まで類を見なかった組成物である。

（実施例） 以下実施例により本発明を説明するが、これら例示的な
ものであり、本発明の範囲を限定するものではない。

なお、実施例１〜３で使用した粉末ゴムは、次に示す方
法により製造した。

窒素気流中でロジンカリ石けん４，０重量１％、苛性ソ
ーダα４ｊｆ１ｍ％、ホルムアルデヒド、す７タレンス
ルホン酸ソーダの縮合物１４重量％を水１００：ｉ［ｆ
ｉ％に溶解し、次いでｎ−ドデシルメルカプタン１１５
５重量％、２．６−ジーｔ−ブチル−ｐ−クレゾール１
１重量％を溶解したクロロプレ７１００重量％を加えて
乳化し、４０℃で過硫酸カリウムの１％水溶液を滴下し
ながら重合を行った。重合は７０％転化率で停止させ、
未反応クロロプレ／を留去して乾燥重量が６５％のクロ
ロプレン瓜合体ラテックスを得た。

次にこのラテックスを用いて、特開昭５３−７３２４４
号の粉末ゴムの製法に従って、粉末ゴムを次に示す方法
により製造した。

上記クロロプレン重合体ラテックス３００９にアニオン
注水溶性ｘ分子（カルボキシメチルセルロースナトリウ
ム）の１％水溶液１０５Ｃｌを加えて、均一溶液になる
まで混合し、１０％の酢酸水溶液をゆっくり添加してｐ
Ｈ１ｈ５に調節した。

次いで、この混合溶液高級アミン（ポリオキシエチレン
牛脂アルキルプロピレンジφ子恥酢酸塩２重１％を含有
する１５％水溶液４２００９中に室温下で攪拌しながら
添加すると該重合体はただちに粉末状に分離した。粉末
分離後のｐＨは４．９であった。次いで、綿布でｐ別、
洗浄後に遠心分離機で脱水すると手で容易に粉末になる
湿潤した重合体を得た。さらに流動乾燥機で、粒径が１
Ｍの粉末クロロプレンゴム（以下粉末ＯＲと云う）を得
た。得られた粉末ＯＲのムーニー粘度は８であった。

実施例４〜５及び比較例３に使用した粉末ＯＲは実施例
１〜５に使用した粉末ＯＲの上記粉末ゴムの製造におい
て、ｎ−ドデシルメルカプタンのＱ、３５ｍｆｉ％を（
１３０重量％に変えた以外、上記と同様な操作により粉
末ＯＲを得た。得られた粉末ＯＲのムーニー粘度は２０
であった。

また、比較例２に使用した粉末ＯＲは東洋曹達工業■製
、スカイプレンＢ−３０のクロロプレンゴムラテックス
を乾燥重量が３５％罠なるように調整し、次に上記に示
した特開昭５３−７３２４４号の粉末ゴムの製法と同様
な操作により粉末ＯＲを得た。得られた粉末ＯＲのムー
ニー粘度は５３であった。

実施例１〜３及び比較例１，２ 実施例１は粉末ＯＲを５０ｔの攪拌翼形混合機に入れ、
それに使用粉末０Ｒ１００ｉ量部当たり、ファーネスブ
ラック（旭カーボン■製　旭◆３５）１２０重量部、亜
鉛華５重量部、酸化マグネシウム４重量部、老化防止剤
２爪量部、エチレンチオウレアＱ、８重量部、ナフテン
系オイル１０重量部を添加し、常温で２０秒間、８５０
　ｒ、　ｐ、ｍ、で回転翼を回転し、高硬度ゴム用組成
物を得た。次に■東洋精機製作所製８インチロールで、
高硬度ゴム用組成物をロールへ投入してから混線物が得
られるまでの時間の測定を行った。混線時間を表−１に
示す。次にその混練物を２諸シート成形用金型に充填し
、金型を１８０℃で２．５分間、５０に９／ｄで加圧し
、加圧成形加硫を行った。得られた２襲シートの機械的
性質及び硬さを知るために、Ｊ工Ｓ　Ｋ　６３０１に従
って引張強さ及び硬さの測定を行った。測定結果を表−
１に示す。一方に於いて、得られた混線物の流動性を知
るために、混線物のムーニー粘度の測定を行った０表−
１に測定結果を示す。

実施例２は実施例１の７フ一ネスブラツク１２０重量部
を１５０重量部忙変えた以外実施例１と同様な方法に従
った。

実施例３は実施例１の７フ一ネスブラツク１２０重量部
を２００重量部に変えた以外実施例１と同様な方法に従
った。

比較例１は実施例１の粉末ＯＲをムーニー粘度が５２の
チップ状ＯＲ（東洋曹達工業■製スカイ□　　　　　　
プレ７Ｂ−３０）に変え、表−１に示す比較例１１　　
　　　　の組成物を８イ／チロールで混練して混練物を
得：　　　え。□や、□つ。よ。−２へ。□（ｔｌ’ｉ
＜、：　　　　　　また混練物が高い発熱を示したので
、ロールを混練中は水で冷却した。混練に４５分な要し
た。

比較例２は粉末ＯＲを用いて、実−施例２と同様な方法
により組成物を得て、次に、８インチロールで混線を行
ったが、混練物はロールへの巻き付きが悪く、またロー
ルを水で冷却しても混練物は素手では持てないほど高い
発熱を示し、混練出来なかったので、混線を中止した。

表−１から、実施例１〜５の高硬度ゴム用組成物は比較
例１に比べて、極めて短い時間で混練できることが分か
る。また実施例１〜６は比較例１に比べ著しく低いムー
ニー粘度を示しており、このことから加圧成形に於いて
極めて優れた流動性を示すことは明らかで、これは化学
的方法によってのみ得られるムーニー粘度が５以上６０
以下の粉末ＯＲが混練物の流動性を増すことによると考
えられる。そして実施例１〜３で得た２１１Ｊシートの
引張強さは比較例１に比べて明らかに高い値を示した。

これは推測ではあるが、実施例１〜３の高硬度ゴム用組
成物は、ロールでの混練時間が短く、また混練物のムー
ニー粘度が低いことにより、混練に於いて混練物の発熱
が小さく、ゴムの劣化が起こらなかったものと考えられ
る。反面、比較例１は混線時間が長く、また混練物のム
ーニー粘度が高いために混練中に混練物が高い発熱を起
こしゴムが劣化し、低い引張強さを示したものと考えら
れる。

実施例４．５及び比較例３ 実施例４は実施例１の７ア一ネスブラツク１ｓｏｍｆｆ
ｉ部をサーマルブラック（旭カーボン■製アサヒサーマ
ル）６０重量部と炭酸カルシウム（白石工業■製シルバ
ーＷ）３００ｉ量部に変えた以外、実施例１と同様な方
法に従った。

実施例５は実施例４の炭酸カルシウム３００重量部を５
００本量部忙変えた以外、実施例４と同様な方法に従っ
た。

比較例３は実施例４の炭酸カルシウム３００本量部を１
ｏｏｏ爪量部に変えた以外、実施例４と同様な方法に従
って混練物を得ようとしたが、ロール混練に於いて混練
物の発熱が高く、また混線物のロールへの巻き付きが悪
く、ロール作業が困難であるため、混練を中止した。

表−１に示すように実施例４．５の高硬度ゴム用組成物
は短時間に混練でき、その混練物のムーニー粘度は低く
、且つ、得られる２ジシートは大きい引張強さを示した
。比較例５のロール混練で、混練物の発熱が高く、ロー
ルへの巻き付きが悪い原因として、高硬度ゴム用充填剤
量が８００重量部を越えると、混練物の流動性に与える
ゴムの効果が小さくなりムーニー粘度が異常に高くなる
こと、および高硬度ゴム用充填剤に対するゴムのバイン
ダーとしての効果が小さくなること等が考えられる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）１００℃におけるムーニー粘度が５以上３０以下
   の化学的方法により得られた粉末ゴム１００重量部当た
   り高硬度ゴム用充填剤 ８０〜８００重量を添加混合して成る高硬度ゴム用組成
   物。