JPS63286446A - 耐熱老化性ゴム組成物 - Google Patents
耐熱老化性ゴム組成物Info
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- JPS63286446A JPS63286446A JP12137887A JP12137887A JPS63286446A JP S63286446 A JPS63286446 A JP S63286446A JP 12137887 A JP12137887 A JP 12137887A JP 12137887 A JP12137887 A JP 12137887A JP S63286446 A JPS63286446 A JP S63286446A
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Landscapes
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- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
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。
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、耐熱老化性に優れ、かつ高度の導電性を有す
るゴム組成物に関する。
るゴム組成物に関する。
一般にゴム組成物は、長時間に亙る使用や保存中に硬化
して脆くなったり、表面に亀裂を生じたりあるいは軟か
くなるなどの現象を生じる。このようなゴムの老化現象
は主に空気中の酸素で酸化作用を受けて、ゴム分子の切
断や構造変化により起こるものであり、酸素のほかに光
、熱、オゾンなどの存在も酸化劣化を助長している。こ
の酸化によるゴムの熱老化現象の一部は、ゴム補強材で
あるカーボンブラックの粒子表面に存在する官能基に影
響される処が大きい。
して脆くなったり、表面に亀裂を生じたりあるいは軟か
くなるなどの現象を生じる。このようなゴムの老化現象
は主に空気中の酸素で酸化作用を受けて、ゴム分子の切
断や構造変化により起こるものであり、酸素のほかに光
、熱、オゾンなどの存在も酸化劣化を助長している。こ
の酸化によるゴムの熱老化現象の一部は、ゴム補強材で
あるカーボンブラックの粒子表面に存在する官能基に影
響される処が大きい。
したがって、例えば熱老化による延伸性の低下が重要視
されるコンベアベルトやＶベルトをはじめ、酸化性雰囲
気中において長期に亙って使用される用途分野において
は耐熱老化性の優れたゴム組成物の有用性は極めて高い
。
されるコンベアベルトやＶベルトをはじめ、酸化性雰囲
気中において長期に亙って使用される用途分野において
は耐熱老化性の優れたゴム組成物の有用性は極めて高い
。
一方、ゴム組成物の導電性は、カーボンブラックの種々
の特性に影響されるが、その中の一つとしてカーボンブ
ラック粒子表面に存在する化合物や官能基の少ないこと
が必要とされている。これらの化合物や官能基がゴム組
成物中において皮膜抵抗として作用するためである。
の特性に影響されるが、その中の一つとしてカーボンブ
ラック粒子表面に存在する化合物や官能基の少ないこと
が必要とされている。これらの化合物や官能基がゴム組
成物中において皮膜抵抗として作用するためである。
本発明は導電性ファーネスブラックに着目し、加熱処理
してカーボンブラック粒子表面に存在する官能基、とく
に酸素官能基を除去することにより、酸化による熱老化
を効果的に抑制し得ることを見出し、更に導電性能の向
上をはかることも可能であることを知見して完成したも
のである。
してカーボンブラック粒子表面に存在する官能基、とく
に酸素官能基を除去することにより、酸化による熱老化
を効果的に抑制し得ることを見出し、更に導電性能の向
上をはかることも可能であることを知見して完成したも
のである。
すなわち本発明の耐熱老化性ゴム組成物は、不活性雰囲
気中９００℃以上の温度で加熱処理して得られる揮発分
０．２０％以下、ｐＨ９，５以上の特性値を有するファ
ーネスブラックをゴム成分に配合してなることを特徴と
するものである。
気中９００℃以上の温度で加熱処理して得られる揮発分
０．２０％以下、ｐＨ９，５以上の特性値を有するファ
ーネスブラックをゴム成分に配合してなることを特徴と
するものである。
ファーネスブラックは、その生成過程から表面にカルボ
キシル基、キノン基、ヒドロキシル基、フェノール基な
ど各種の酸素官能基の存在が認められている。これらの
酸素官能基はゴムの加硫速度への影響はあるものの、フ
ァーネスブラックの基本特性である粒子径、比表面積、
ストラフチャーなどに比べてその影響は小さいとされて
いる。
キシル基、キノン基、ヒドロキシル基、フェノール基な
ど各種の酸素官能基の存在が認められている。これらの
酸素官能基はゴムの加硫速度への影響はあるものの、フ
ァーネスブラックの基本特性である粒子径、比表面積、
ストラフチャーなどに比べてその影響は小さいとされて
いる。
しかし、これらの酸素官能基はゴム組成物中において外
部雰囲気の酸素による酸化反応を内部から助長する作用
をして、酸化による熱老化を早める結果を招くことにな
る。
部雰囲気の酸素による酸化反応を内部から助長する作用
をして、酸化による熱老化を早める結果を招くことにな
る。
本発明は、ファーネスブラックの粒子表面に存在する酸
素官能基を除去することにより、ゴム組成物の内部にお
ける酸化反応を抑制して、酸化による熱老化の防止をは
かるものである。この場合、窒素、アルゴンなどの不活
性雰囲気中で９００℃以上の温度で、適宜時間加熱処理
することにより表面酸素官能基を除去することができる
。表面酸素官能基は、揮発分として０．２０％以下にな
るように除去することが必要である。揮発分は、落し蓋
付磁性または白金るつぼ中にファーネスブラックを約５
９入れ、９５０℃で７分間加熱処理したときの揮発減量
で示される値であり（ＪＩＳ Ｋ６２２１）、この値
が大きい程ファーネスブラック粒子表面に存在する酸素
官能基が多いことになる。揮発分が０．２０％を越える
場合は、残存する酸素官能基が多いために酸化による熱
老化の防止効果が充分でない。なお、通常のファーネス
ブラックの揮発分は１〜５％の値を有している。またｐ
Ｈはファーネスブラック粒子表面の酸素官能基のほかに
、製造工程から入る各種塩類の吸着量などにも影響され
るが、本発明においては揮発分とともに表面酸素官能基
を示す一つのパラメーターとして用いられる。通常のフ
ァーネスブラックは、ｐＨ６〜８程度の値であるが、本
発明は表面酸素官能基を除去することによりｐＨを９．
５以上に設定するものである。
素官能基を除去することにより、ゴム組成物の内部にお
ける酸化反応を抑制して、酸化による熱老化の防止をは
かるものである。この場合、窒素、アルゴンなどの不活
性雰囲気中で９００℃以上の温度で、適宜時間加熱処理
することにより表面酸素官能基を除去することができる
。表面酸素官能基は、揮発分として０．２０％以下にな
るように除去することが必要である。揮発分は、落し蓋
付磁性または白金るつぼ中にファーネスブラックを約５
９入れ、９５０℃で７分間加熱処理したときの揮発減量
で示される値であり（ＪＩＳ Ｋ６２２１）、この値
が大きい程ファーネスブラック粒子表面に存在する酸素
官能基が多いことになる。揮発分が０．２０％を越える
場合は、残存する酸素官能基が多いために酸化による熱
老化の防止効果が充分でない。なお、通常のファーネス
ブラックの揮発分は１〜５％の値を有している。またｐ
Ｈはファーネスブラック粒子表面の酸素官能基のほかに
、製造工程から入る各種塩類の吸着量などにも影響され
るが、本発明においては揮発分とともに表面酸素官能基
を示す一つのパラメーターとして用いられる。通常のフ
ァーネスブラックは、ｐＨ６〜８程度の値であるが、本
発明は表面酸素官能基を除去することによりｐＨを９．
５以上に設定するものである。
このようにして本発明のゴム組成物は、表面に存在する
酸素官能基を除去したファーネスブラックを配合するも
のであり、酸化による熱老化が効果的に抑制され、更に
導電性の向上ももたらされる。
酸素官能基を除去したファーネスブラックを配合するも
のであり、酸化による熱老化が効果的に抑制され、更に
導電性の向上ももたらされる。
また、加熱処理温度を１５００℃以上に上げるとファー
ネスブラック表面層が擬グラファイト構造化して、酸化
反応に対してより一層安定化するために、更に耐熱老化
性が向上し、かつ導電性能の向上をはかることも可能と
なる。この場合、擬グラファイト構造化が進み過ぎると
ゴム補強性の低下が著しくなるために、加熱処理温度は
２０００℃以下に設定することが好ましい。
ネスブラック表面層が擬グラファイト構造化して、酸化
反応に対してより一層安定化するために、更に耐熱老化
性が向上し、かつ導電性能の向上をはかることも可能と
なる。この場合、擬グラファイト構造化が進み過ぎると
ゴム補強性の低下が著しくなるために、加熱処理温度は
２０００℃以下に設定することが好ましい。
また、本発明に用いられるファーネスブラックは、用途
に応じてゴム補強性の面から、窒素吸着比表面積５０ｘ
”７ｇ以上、ＤＢＰ吸油量１００村／１００ｇ以上、Ｄ
ＢＰ吸油量１００ｉ＆／１００ｙ以上の特性値を有する
ものが好ましく用いられる。
に応じてゴム補強性の面から、窒素吸着比表面積５０ｘ
”７ｇ以上、ＤＢＰ吸油量１００村／１００ｇ以上、Ｄ
ＢＰ吸油量１００ｉ＆／１００ｙ以上の特性値を有する
ものが好ましく用いられる。
これらのファーネスブラックは、通常適用される方法に
より、天然ゴム、合成ゴムなどのゴム成分１００重量部
に対して１０〜１００重量部の割合で配合される。
より、天然ゴム、合成ゴムなどのゴム成分１００重量部
に対して１０〜１００重量部の割合で配合される。
本発明によれば、不活性雰囲気中で加熱処理することに
より、揮発分０．２０％以下、Ｉ）８９．５以上、すな
わち、粒子表面に存在する酸素官能基が極めて少ないフ
ァーネスブラックをゴム成分に配合したものであるから
、ゴム組成物内部における酸化反応が抑制されて、酸化
による熱老化の進行を効果的に抑止することが可能とな
る。更にゴム組成物中において、ファーネスブラック界
面の電気抵抗も減少するので導電性の向上をはかること
も可能となる。
より、揮発分０．２０％以下、Ｉ）８９．５以上、すな
わち、粒子表面に存在する酸素官能基が極めて少ないフ
ァーネスブラックをゴム成分に配合したものであるから
、ゴム組成物内部における酸化反応が抑制されて、酸化
による熱老化の進行を効果的に抑止することが可能とな
る。更にゴム組成物中において、ファーネスブラック界
面の電気抵抗も減少するので導電性の向上をはかること
も可能となる。
ファーネスブラックを電熱式加熱炉に入れ、窒素ガス雰
囲気中で加熱処理して表−１に示すサンプルを調製した
。
囲気中で加熱処理して表−１に示すサンプルを調製した
。
表−■
なお、測定値は下記の方法による値である。
揮発分、ｐＨ，ＤＢＰ吸油量： ＪＩＳ Ｋ６２２１窒
素吸着比表面積： ＡＳＴＭ Ｄ３０３７次に表−■
のサンプルを表−２に示す割合でクロロプレンゴムに配
合した。
素吸着比表面積： ＡＳＴＭ Ｄ３０３７次に表−■
のサンプルを表−２に示す割合でクロロプレンゴムに配
合した。
表−２
この配合物を１５０℃の温度で３０分間加硫して得られ
たゴム組成物について老化特性ならびに体積固有抵抗を
測定した。老化試験はＪＩＳ Ｋ２ＳＯ３に従い、ギ
ア式老化試験機を用いて、空気加熱老化試験を行った。
たゴム組成物について老化特性ならびに体積固有抵抗を
測定した。老化試験はＪＩＳ Ｋ２ＳＯ３に従い、ギ
ア式老化試験機を用いて、空気加熱老化試験を行った。
試験条件として、温度１２０℃の空気中に９６時間静置
した後、引張応力、引張強さ、伸び、硬さを測定した。
した後、引張応力、引張強さ、伸び、硬さを測定した。
また体積固有抵抗は５ＲＩＳ ２３０１に従って測定
した。
した。
これらの結果を表−３に示した。
表−３
（注）＊Ｌ残留率は、老化試験前（Ａ）、後（Ｂ）の測
定値の比を％で表示したもの（Ｂ／Ａ ｘ ＋ ００
）。
定値の比を％で表示したもの（Ｂ／Ａ ｘ ＋ ００
）。
＊２．老化変位は、老化試験Ｍ（Ａ）、後（Ｂ）の測定
値の差（Ｂ−Ａ）。
値の差（Ｂ−Ａ）。
表−３の結果から、本発明例を示すサンプルＡ。
Ｂ、Ｃは、本発明を外れる比較例であるサンプルＤ、Ｅ
に比較して、残留率が引張特性では小さく、また伸びが
大きく熱老化性が改善向上していることが認められる。
に比較して、残留率が引張特性では小さく、また伸びが
大きく熱老化性が改善向上していることが認められる。
また、体積固有抵抗も小さく導電性能の向上もはかられ
ている。
ている。
上記の説明で明らかなように、本発明のゴム組成物は耐
熱老化性の向上がはかられるので、高温酸化性雰囲気中
で長期に亙って安定に使用することができる。したがっ
て、コンベアベルトやＶベルトをはじめ種々の用途に利
用することができ、更に導電性も増大するので、例えば
帯電防止ベルトなどとして極めて有用である。
熱老化性の向上がはかられるので、高温酸化性雰囲気中
で長期に亙って安定に使用することができる。したがっ
て、コンベアベルトやＶベルトをはじめ種々の用途に利
用することができ、更に導電性も増大するので、例えば
帯電防止ベルトなどとして極めて有用である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、不活性雰囲気中、９００℃以上の温度で加熱処理し
て得られる揮発分０．２０％以下、ｐＨ９．５以上の特
性値を有するファーネスブラックをゴム成分に配合して
なる耐熱老化性ゴム組成物。 ２、１５００〜２０００℃の温度で加熱処理したファー
ネスブラックを用いる特許請求の範囲第１項記載の耐熱
老化性ゴム組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62121378A JPH0791422B2 (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | 耐熱老化性ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62121378A JPH0791422B2 (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | 耐熱老化性ゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63286446A true JPS63286446A (ja) | 1988-11-24 |
| JPH0791422B2 JPH0791422B2 (ja) | 1995-10-04 |
Family
ID=14809744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62121378A Expired - Lifetime JPH0791422B2 (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | 耐熱老化性ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0791422B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1987
- 1987-05-20 JP JP62121378A patent/JPH0791422B2/ja not_active Expired - Lifetime
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