JPS63159453A - 加硫剤 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ゴム業界で多用されている加硫剤としてのイ
オウを主成分とする組成物に関する。さらに述べれば、
ゴムを溶解しｔコプロセスオイルで表面処理されたイオ
ウに酸化亜鉛、炭酸カルシウム、酸化ケイ素、炭酸マグ
ネシウムのうち一種もしくは二種以上を加えてなるイオ
ウ組成物およびその製造方法に関するものである。ここ
でイオウとあるは、二硫化炭素に可溶の通常の粉末イオ
ウおよび二硫化炭素に不溶のポリマーイオウの両方をさ
す。

（従来の技術〉 ゴム業界で多用されているイオウ、特にポリマー状の不
溶性イオウは加硫剤として使用１−る際には、ゴムに均
一に分散させる必要がある。従来では不溶性イオウおよ
び可溶性イオウの両者とも微粒状物として使用していた
ために、取扱時に粉じんを起こし、ゲストとして散失し
やすいと共に、粒子が摩擦により著しく帯電し、その結
果放電により粉じん爆発様の事故を起こすことがあり、
作業性、公害等の観点から問題が多く、またことさら不
溶性イオウは流動性が良好とは言えないので輸送時や保
存時の作業性にも問題を起こす欠点があった。

そこで、イオウ特に不溶性イオウの粉 じん防止、ｌｖ電防止を目的としてゴム用プロセスオイ
ルを加えることが提案されたが、するとゴムへの分散性
が十分とはいえなくなる等、上記の条件を十分に満足さ
せるものはなかった。

即ち、例えば特開昭４９−９３２９４ 号公報には、不溶性イオウにプロセスオイルと界面活性
剤を混合しｔコ処理油を加えて顆粒状不溶性イオウとし
た例が、まｔコ米国特許公報３７０６７０８号明細書に
は不溶性イオウに非イオン性活性剤であるところのエチ
レングリコールエーテルを添加した例が開示されている
。しかしこれら両発明とも、ゴムに対する不溶性イオウ
の分散性は多少向上しているが、活性剤を使用する関係
で高価となる不都合を有していると共に、流動性及び貯
蔵安定性に欠ける欠点があっ１．−０また通常の可溶性
イオウもゴム分散性を高める目的で多くの検討がなされ
ている。特許出願人は、特許公報昭５９−１４４０１号
および１４４０２号において分散性を改良しなイオウの
成形方法を提案している。

またＣｈｅ＋ｎ１ｃａｌ　Ａｂｓｔｒａｃｔｓ　（ケミ
カルアブストラクｌ、）８８巻１５８３５５や米国特許
公報３７８４４７１号明細書には、界面活性剤をイオウ
に加え、分散性を改善した例が開示されているが前記の
とおり、高価である等の問題が残っていた。

〈発明力萌７決しようとする問題点〉 本発明は、イオウをゴムを溶解したプロセスオイルで処
理したものおよび酸化亜鉛、炭酸カルシウム、酸化ケ、
イ素、炭酸マグネシウムのうち一種もしくは二種以上か
ら成り、ゴムへの分散性に１菱れ、か゛っ粉じん防止性
、流動性、帯電性および不溶性イオウにおいてはさらに
、貯蔵安定性を改善したイオウ組成物およびその製造方
法を提供せんとするものである。

く問題点を肝決するための手段〉 本発明のイオウ組成物はゴムを溶解したプロセスオイル
で表面処理したイオウおよび酸化！ＩＭ鉛、炭酸カルシ
ウム、酸化ケイ素、炭酸マグネシウムのうち一種もしく
は二種以上からなることを特徴とし、さらにはゴムを溶
Ｒ’４シたプロセスオイルで表面処理したイオウを酸化
亜鉛、炭酸カルシウム、酸化ケイ素、炭酸マグネシウム
のうち一種もしくは二種以上で表面処理をすることを特
徴としている。

旦的には、望ましくはイオウ１００重量部に対して、ゴ
ムを溶ｎｌ　Ｌ、　ｔこプロセスオイルを１ないし２０
重皿部加えて混合することにより表面処理を行い、さら
に無機化合物を５ないし２０！Ｉ！旦部加える。

これを毎分３０００回転ないし５０００回転の高速回転
式の粉砕機に通じて表面処理をするイオウ組成物の製造
方法である。ここでプロセスオイルとはナフテン系、パ
ラフィン系、アロマティック系等、ゴム業界で多用され
ているゴム用のプロセスオイルをいう。

く作用〉 本発明に係るイオウ組成物は、ゴム加硫剤として伏角さ
れるが、そのゴム物性に及ぼす作用を考察する。

まず、ここで酸化亜鉛、炭酸カルシウム。

酸化ケイ素、炭酸マグネシウムのうち一種もしくは二種
以上である無（本物は、ゴム業界で多用されているもの
ではあるが本発明者がいわゆるマスターバッチの製造を
意図したものでないことは理解されるべきである。これ
ら無（炭化合物は、ゴムを溶！ＪＴシたプロセスオイル
で表面処理しｔこイオウをさらに表面改質しているので
ある。ミクロ的に述べれば、イオウ粒子の表面でまず、
ゴムを溶解したプロセスオイルにより親油性ミセルが形
成され、さらにとのミセル表面に無機化合物がとりこま
れ表面を改質しているものであろうと推定している。し
たがって、無機物の混合にあたってはある程度の高速回
転タイプの混合機を使用しないと付着のみに終わり、い
わゆる表面処理とはなりえない。ただし、通常の低速タ
イプの混合機においても時間により、ある程度の表面処
理になりうる。もちろん、これら無機物はゴム業界にお
いて使用されているものであり、加硫によるゴム物性に
は何らの悪影響はない。これによりゴム加硫剤としての
、イオウ組成物と未加硫ゴムとの混和性、特に分散性や
イオウ中、特に不溶性、イオウ自体の流動性や貯蔵安定
性等の物性を良好なものとしているようである。且又、
本発明を不溶性、イオウに適用したゴム加硫剤によれば
、市販の不溶性イオウと比べると計旦時や移送時に付着
性が少なく、二次凝集も少なく固化しない。このため、
流動性が良好であり、帯電性もなく、かつ貯蔵安定性に
１量れた製品が得られる。

これも上記同様不溶性イオウの表面に親油性ミセルが形
成されたため、摩擦係数が減少し、静電気が発生しにく
くなっているためと思われる。このように本発明によれ
ば、ゴム加硫剤としてのイオウ組成物は、イオウにゴム
を溶解したプロセスオ、イルで表面処理をし、さらに所
定の無機物を屁合し、表面処理するものであり、このこ
とによりゴムに対する分散性を良好なものとすることが
できることを始め、加硫剤自体の物性、特に流動性や貯
蔵安定性をも良好なものとすることができる・とは意外
なことであり、ここに本発明の意義が存在する。なお、
本発明は以下の実施例でも明らかなとおり、予めイオウ
を表面処理しておくことで効果を表わすものてあり、未
加硫ゴムを加硫する時にゴム用プロセスオイルやゴムお
よび所定の無機物を添加しても分散性等の向上は望めな
い。また必要に応じてステアリン酸、帯電防止剤、活性
剤等のゴム用添加剤と混合して使用することもできる。

また、この製造方法中において有機溶媒を使用すること
もできる。

以下に実施例を記すが、本発明は以下の実施例に限定さ
れるものでないことは理カダされるべきである。

〈実施例〉 実施例１ 微粉末、イオウ８００ｇを容Ｊｉ２Ｑのニーグーに仕込
み、次にゴムを１０％溶解したプロセスオ、イルを１０
０ｇ加えて常温で３０分間攪↑゛ｒ混合し、さらに酸化
亜鉛の微粉末を１００ｇ仕込み１０分間１ｎｉ：ｉ混合
した。この混合物を毎分３０００回転している自由粉砕
機に通して酸化亜鉛の微粉末でさらに表面処理をして、
イオウ分８０９６プロセスオイル分１０％および酸化皿
玲分１０９６の組成からなる製品８７０ｇを得た。

実施例２ 微粉末の不溶性イオウ７００ｇを容量２Ｑのニーグーに
仕込み、次にゴムを１０％溶解したプロセスオイルを１
７５ｇ加えて常温で３０分間攪拌して、さらに炭酸マグ
ネシウムの微粉末を１２５ｇを仕込み１０分間Ｉｎ拌混
合して取り出した。

この混合物を毎分５０００回転している自由粉砕機に通
して炭酸マグネシウムの微粉末でさらに表面処理をして
、不溶性ビオ９９フ０ ５％および炭酸マグネシウム分１２．５％の組成からな
る製品８９０ｇを得た。

実施例３ 微粉末イオウ８００ｇを容量２Ｑのニーグーに仕込み、
次にゴムを５％１８解したプロセスオイル１００ｇを加
えて常温で４０分間攪拌混合して、さらに炭酸カルシウ
ムの微粉末を５０ｇと酸化ケイ素の微粉末を５０ｇをそ
れぞれ仕込み、１５分間ｆｆｔｔ”！’混合しｔコ。こ
の混合物を毎分３０００回転している自由粉砕機に通し
炭酸カルシウム、酸化ケイ素の微粉末でさらに表面処理
をして、イオウ分８０％。

プロセスオイル分１０％，炭酸カルシウム分５％および
酸化ケ．イ素分５％の組成からなる製品８９０ｇを得た
。

く比較例〉 比較例１ ゴムを溶解したプロセスオイルを加えない以外は実施例
１に準じて実力ｌした。イオウ分８９％，酸化亜鈴分１
１９６の組成からなる製品８４０ｇＪ’，２得た。

比較例２ 酸化亜鉛を加えない以外は実施例１に準じて実施した。

イオウ分８７％，プロセスオイル分１３％の組成からな
る製品８３０ｇを得た。

比較例３ プロセスオイルと酸化亜鉛の投入順を逆にしｔこ以外は
実施例１に準じて実施した。

実施例１と同一の組成からなる製品８８０ｇＧ得た。

くゴム分散性の試験例〉 市販の未加硫ポリブタジェンゴム１００ｇを５０℃±５
℃のロールに巻きつけ、実施例１〜３および比較例１〜
３により合成したイオウ組成物５ｇを１分かけて徐々に
加え、２分かけて切り返しを行つった。５回薄通しを行
い、シートにして肉眼で分散不良粒子数を数え判定した
。

その結果を次の表１に示す。

又、実施例１のサンプルを造粒したものを八とし、ゴム
を含まない以外は実施例１に準じて合成し、造粒しｔこ
ものをＢとし、酸化亜鉛を含まない以外は実施例１に準
じて合成し、造粒したものをＣとした時の、流動性とゴ
ム分散性を評価したものを表２に示す。

表１ Ｑ：良　　　△：可　　　×：不可 〈発明の効果〉 以上の実施例、比較例から明らかなとおす、本発明に係
るイオウは未加硫ゴムに対する分散性が大幅に改良され
ていることがわかる。しかも、流動性が市販品よりも贋
れていることがわかる。さらに効果をあげれば以下のよ
うになる。

第一に粉体としての流動性が向上する点である。粉体の
ままでは粒子間Ｉ宿ｊＭにより流動性はきわめて小さい
が本発明の処理された。イオウによれば粒子間の摩擦が
減少する。

第二にオイルおよび無機塩で表面処理することにより飛
散性がなくなるため、粉じんの発生を防止し、取扱時の
公害を防止し得る点にある。

よって、所期の目的を達成し１りる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａ、ゴムを溶解したプロセスオイルで、表面処理
   したイオウ Ｂ、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、酸化ケ イ素、炭酸マグネシウムのうち一種もし くは二種以上 以上Ａ、Ｂからなるイオウ組成物。
2. （２）イオウが可溶性イオウもしくは不溶性イオウであ
   る特許請求の範囲第一項記載 のイオウ組成物。
3. （３）Ａ、ゴムを溶解したプロセスオイルで、表面処理
   したイオウ Ｂ、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、酸化ケ イ素、炭酸マグネシウムのうち一種もし くは二種以上 以上Ａ、Ｂを毎分３０００回転ないし５ ０００回転の自由粉砕機で混合すること により、ＡをＢで表面処理することを特 徴とするイオウ組成物の製造方法。
4. （４）Ａ、ゴムを溶解したプロセスオイルで、表面処理
   したイオウ Ｂ、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、酸化ケ イ素、炭酸マグネシウムのうち一種もし くは二種以上 以上Ａ、Ｂからなるゴム用加硫剤。