JPS6211020B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は液状ゴムと固体ゴムからなる組成物に
関し、さらに詳しくはトルエン中30℃での極限粘
度〔η〕が0.2〜1.3dl／ｇの低分子量イソプレン
系ゴムをブタジエン系ゴム100重量部に対し５〜
50重量部配合することにより加工性に優れ、加硫
後の物性が良好で且つ軟化剤としての液状ゴムが
極めて移行しにくいゴム組成物に関する。 スチレン―ブタジエンゴムやブタジエンゴム等
の合成ゴムは、それぞれ天然ゴムにない特徴を有
し、各種ゴム製器に使用されているが、これらの
合成ゴムに共通する欠点は天然ゴムに比べ加工性
に劣ることで、よく知られている。このようなブ
タジエン系ゴムの加工性を改良する方法として、
従来プロセスオイル、石油樹脂等の軟化剤を配合
することが行われてきた。 しかしながらこのような軟化剤を用いてゴムの
加工性を改良すると、ゴムの加硫物性が低下し、
また加硫物中の軟化剤が移行し、その加硫物と接
する他の加硫ゴム組成物との接着不良を起こした
り、或いは他の加硫ゴム組成物中へ移行して加硫
物性に悪い影響を与えるなどの問題がある。従つ
て最近は移行しにくい軟化剤、いわゆる反応性軟
化剤の開発が行われており、多くの分野で期待さ
れている。 軟化剤を添加した場合に起こるこのような好ま
しくない加硫物性の低下を改善する方法として、
軟化剤の代りに液状ゴムを固体ゴムに配合する方
法がある。例えば特開昭52―72742では用いられ
る固体ゴムとして天然ゴム主体とし、これに液状
ポリイソプレンゴムを配合することによつて加工
性を改善している。しかし液状ポリイソプレンゴ
ムとして高シスポリイソプレンゴムを用いた場合
は加硫物の物性が低下するので、１，２結合およ
び３，４結合の合計が10％以上含有する液状ポリ
イソプレンあるいはイソプレン共重合体でなけれ
ばならぬとしている。さらに液状ゴムとして液状
ポリブタジエンでは加硫物性が低下するとしてい
る。また特開昭54―7450では固体ゴムに高シス
１，４結合の液状イソプレンゴムを配合し、グリ
ーン強度を高める方法が開示されているが、固体
ゴムとして天然ゴムを主体としたものである。し
かし固体ゴムとしてブタジエン系ゴムを用いた場
合はどういう結果を生ずるかはこれらからは不詳
である。従つて本発明者らの検討によれば固体ゴ
ムとしてブタジエン系ゴムを主体とし、液状ポリ
ブタジエンゴム或いは液状ブタジエン―スチレン
ゴムを配合加硫した場合、加工性は改善され、ま
たプロセスオイルに比べ加硫物性や移行性は改善
されることが見出されたが、十分であるとは言え
ないものであつた。 かように固体ゴムと配合する液状ゴムとの組合
せは、傾向というものがなく個々の組合せによつ
て作用効果もその度合も全く異るものであること
に鑑み、本発明者らはブタジエン系ゴムに配合す
る液状ゴムについて種々検討した結果、低分子量
イソプレン系ゴムを配合した場合のみ、そのミク
ロ構造に無関係に極めて顕著な移行防止効果があ
ることを見出した。つまりポリイソプレンゴムに
対する各種液状ゴムの効果と、ブタジエン系ゴム
に対する各種液状ゴムの効果が異る点をを見出し
本発明を完成した。 本発明により低分子量イソプレンゴムをブタジ
エン系ゴムに配合する加工性および加硫物性を改
善し、且つ低分子量ゴムの移行性の極めて少ない
ゴム組成物を得ることができる。この場合低分子
量イソプレン系ゴムとブタジエン系ゴムとが加硫
時に反応するか或いは低分子量イソプレン系ゴム
同士が反応し高分子量化することにより低分子量
ゴムの移行性が小さくなると考えられる。 以下に本発明を詳細に説明する。 本発明の低分子量イソプレン系ゴムにおけるイ
ソプレンユニツトのミクロ構造は特に限定されな
い。低分子量イソプレン系ゴムの分子量としては
トルエン中30℃での極限粘度〔η〕が0.2〜1.3で
あることが必要である。〔η〕が0.2未満では液状
イソプレン系ゴムの反応性が小さくなるので加硫
物中の液状イソプレン系ゴムの移行性が大きくな
り、一方〔η〕が1.3を超えると加工性が低下す
るので好ましくない。すなわち低分子量イソプレ
ン系ゴムの分子量が小さくなると加工性は改善さ
れるが移行性は悪くなり、逆に分子量が大きくな
ると移行性は改善されるが加工性が低下する。従
つてこれらの両方を満足する最適範囲の分子量が
〔η〕で0.2〜1.3の範囲ということになる。 本発明に用いられる低分子量イソプレン系ゴム
はポリイソプレンおよびイソプレン共重合体であ
る。イソプレン共重合体としてはイソプレンと炭
素数４〜５の共役ジエン、芳香族ビニル化合物な
どとの共重合体である。炭素数４〜５の共役ジエ
ンとしてはブタジエン、ピペリレンなどがある
が、特にブタジエンが好ましい。芳香族ビニル化
合物としてはスチレンが好ましい。このような低
分子量イソプレン系ゴムは乳化重合法で製造する
のが好ましい。またこれら低分子量共重合体ゴム
中のイソプレン含量は50重量％以上が好ましい。
50重量％未満では低分子量ゴムの移行防止効果が
十分でない。低分子量イソプレン系ゴムはミクロ
構造に無関係に使用されるので、高シス体、１，
２結合或いは３，４結合など及びその含量につい
て何らの制限はない。 低分子量イソプレン系ゴムの添加量はブタジエ
ン系ゴム100重量部に対し５〜50重量部である。
さらに好ましくは10〜40重量部である。５重量部
未満では加工性を改善することができないし、50
重量部を超えると加硫時における低分子量イソプ
レン系ゴム同士或いは低分子量イソプレン系ゴム
とブタジエン系ゴムとの反応が行われず、低分子
量イソプレン系ゴムの移行性を改善することが困
難になると同時に加硫物性が低下する。 本発明に使用するブタジエン系ゴムはポリブタ
ジエンおよびブタジエン共重合体で、ブタジエン
共重合体は50重量％以上のブタジエンを含んだ共
重合体であり、スチレン―ブタジエンゴム、アク
リロニトリル―ブタジエンゴム、ブタジエン―ペ
ンタジエンゴム、プロピレン―ブタジエンゴムな
どが使用される。このうちポリブタジエンおよび
スチレン―ブタジエンゴムが好ましい。 低分子量イソプレン系ゴムをブタジエン系ゴム
にブレンドする方法としては、低分子量イソプレ
ン系ゴムを混練り時にブタジエン系ゴムとブレン
ドするいわゆるドライブレンド方法、ラテツクス
状態ブレンドした後通常の方法でブレンド物を回
収するいわゆるウエツトブレンド方法の両法共可
能であるが、コスト面等より見て乳化状態で重合
された液状ポリマーを重合停止後単離することな
く各状態でブレンドし、通常のゴム製造プロセス
でブレンド物を回収する方法が製造上有利であ
る。 このゴム組成物の加硫方法は硫黄加硫、過酸化
物架橋などが用いられるが、硫黄可硫が好まし
い。加硫条件は60〜200℃、10分〜５時間である
か、100〜170℃、10分〜５時間が好ましい。加熱
方法としては加熱対象物の形状によつてオープン
系、プレス系のいずれをも選択できる。 本発明のゴム組成物は当然のことながら通常ゴ
ムに配合される補強剤、充填剤、加工助剤、老化
防止剤、その他の配合剤を添加することができ
る。 本発明のゴム組成物は加工性が良く、加硫物は
物性の低下も小さく液状ゴムの移行性が極めて少
ないため、複合材料の一部として使用した場合
に、接する他のゴムとの接着不良や他の部分への
移行による加硫物性の低下が起こりにくい。 次に本発明を実施例および比較例によりさらに
具体的に説明する。 加工性の良否はコンパウンドムーニー粘度及び
加硫系を除いたゴム組成物のブラベンダーによる
発熱温度で判定した。 加硫ゴム組成物中の軟化剤の移行性の測定法と
しては特に定められた方法はないが、加硫ゴム小
片を加熱下トルエンで抽出し、その抽出量を移行
性の目安とした。抽出溶媒としてトルエンを選ん
だのは、加硫時に低分子量イソプレン系ゴム同
士、或いは低分子量イソプレン系ゴムとブタジエ
ン系ゴムとの反応により、未反応の低分子量イソ
プレン系ゴムを極めて少なくするのが本発明の一
つのポイントであり、そのためには低分子量イソ
プレン系ゴムの良溶媒により未反応の低分子量イ
ソプレン系ゴムを的確に把握する必要があり、そ
の目的に合致するものがトルエンであることによ
る。低分子量イソプレン系ゴムの製造例 第１表の低分子量イソプレン系ゴムＡ，Ｂ，
Ｄ，ＥおよびＦは通常の乳化重合により、得た。
Ａ〜Ｃはイソプレンのホモポリマー、Ｄ，Ｅはイ
ソプレンとブタジエンの共重合体であり、Ｆはイ
ソプレンとスチレンの共重合体である。又これら
の低分子量イソプレン系ゴムの極限粘度およびミ
クロ構造を第１表に示した。

【表】 実施例１〜５，比較例１〜６ 軟化剤の種類を第２表に示した通りに変えて第
３表に示す配合処方を用いて145℃で60分プレス
加硫を行ない下記の結果を得た。

【表】 第３表 ブタジエン系ゴム（日本合成ゴム社製
JSR1500） 100重量部 軟化剤（液状ゴム或いは芳香族伸展油）
20 ISAFカーボンブラツク 50 亜鉛華 ５ ステアリン酸 ３ 加硫促進剤（NOBS） 1.5 硫 黄 2.5 実施例１〜５に示すごとく、配合ムーニー粘度
は比較例１に比べて大幅に低下している。またブ
ラベンダー発熱温度も約10℃低下しており、加工
性が良好なことを示している。さらに加硫物性の
低下はなく、トルエンによる抽出率も低い。一方
比較例２に示すように軟化剤として伸展油を使用
した場合は殆どがトルエンに抽出されている。軟
化剤として低分子量イソプレンゴムを用いた場合
でも〔η〕が0.2未満では比較例３に示すように
トルエンによる抽出率が大きくなり、逆に〔η〕
が1.3を超えると比較例６に示すように配合ムー
ニー粘度、ブラベンダー発熱温度も上昇し加工性
が悪くなる。軟化剤として液状ブタジエンゴム或
いは液状スチレン―ブタジエンゴムを用いた場合
は比較例４，５に示すように〔η〕が0.2〜1.3の
間のものでも実施例１〜５％に比べてトルエンに
よる抽出率が上昇している。 実施例１，２ではミクロ構造が異るが、加工
性、加硫物性、抽出率には全く差がない。また液
状高シスポリイソプレンゴムにおいても、イソプ
レンと他のモノマーとの共重合体においても実施
例３〜５に示すように他実施例と同じように本発
明の効果を十分に発揮し、比較例４，５と比べて
抽出率を低下させていることがわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 乳化重合により得られる、トルエン中30℃で
   の極限粘度〔η〕が0.2〜1.3dl／ｇのイソプレン
   含量が50重量％以上の低分子量イソプレン系ゴム
   (A)をブタジエン系ゴム(B)100重量部に対し５〜50
   重量部配合することを特徴とするゴム組成物。 ２ ブタジエン系ゴム(B)がポリブタジエンゴム、
   スチレン―ブタジエンゴムである特許請求の範囲
   第１項記載のゴム組成物。