JP2559105B2 - ゴム組成物 - Google Patents
ゴム組成物Info
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- JP2559105B2 JP2559105B2 JP61113792A JP11379286A JP2559105B2 JP 2559105 B2 JP2559105 B2 JP 2559105B2 JP 61113792 A JP61113792 A JP 61113792A JP 11379286 A JP11379286 A JP 11379286A JP 2559105 B2 JP2559105 B2 JP 2559105B2
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- Japan
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- rubber composition
- rubber
- resin
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- methyl
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、比較的大きな歪が繰り返しかかった場合の
耐亀裂成長性、および耐カット性、耐摩耗性が優れたゴ
ム組成物に関するものである。そして、タイヤ、ゴムホ
ース、工業用ベルト、防振ゴム、防舷剤、靴底等に利用
できるゴム組成物に関するものである。
耐亀裂成長性、および耐カット性、耐摩耗性が優れたゴ
ム組成物に関するものである。そして、タイヤ、ゴムホ
ース、工業用ベルト、防振ゴム、防舷剤、靴底等に利用
できるゴム組成物に関するものである。
(従来の技術) 従来、ゴムとプラスチックの複合体に関する研究は、
数多くなされているが、その殆どがプラスチックの中に
少量のゴムを添加して、耐衝撃性を改良する技術に関す
るものであった。これは、次のような理由による。
数多くなされているが、その殆どがプラスチックの中に
少量のゴムを添加して、耐衝撃性を改良する技術に関す
るものであった。これは、次のような理由による。
一般に樹脂から成る製品は、使用される歪領域が十数
%以下であり、ブレンドされる少量のゴムと大部分を占
める樹脂との接着強度がそれ程、強くなくても界面が破
壊核となり、破壊を生じるような問題は比較的少なく、
逆に耐衝撃性は、大巾に向上する為、工業的にも非常に
よく用いられる手法のひとつとなった。
%以下であり、ブレンドされる少量のゴムと大部分を占
める樹脂との接着強度がそれ程、強くなくても界面が破
壊核となり、破壊を生じるような問題は比較的少なく、
逆に耐衝撃性は、大巾に向上する為、工業的にも非常に
よく用いられる手法のひとつとなった。
一方、ゴム組成物は、使用される歪領域が100%以上
に及びことが通常であり、ブレンドされる少量の樹脂
は、大部分のゴム対比、殆ど歪まないのでゴムと樹脂の
界面に応力が集中することになり、疲労寿命が急激に低
下するという欠点があった。この欠点の為、ゴム部分を
海層とし少量の樹脂をブレンドし、島層とした系を実際
に使用するケースは例外的なものであった。
に及びことが通常であり、ブレンドされる少量の樹脂
は、大部分のゴム対比、殆ど歪まないのでゴムと樹脂の
界面に応力が集中することになり、疲労寿命が急激に低
下するという欠点があった。この欠点の為、ゴム部分を
海層とし少量の樹脂をブレンドし、島層とした系を実際
に使用するケースは例外的なものであった。
更に少量のiso−ポリプロピレン及びポリイソプレン
(含天然ゴム)を主成分とするゴム組成物に於いて、耐
亀裂成長性、耐カット性、が改良されると言う特許出願
(特開昭57−10632)があるが、この特許に開示されて
いるのは、短繊維補強ゴム組成物を製造するに当り、短
繊維材料として、そのアモルファス部分のガラス転移温
度が、通常の使用温度領域(30〜120℃)からはずれて
いる樹脂を使用すると言う内容であった。
(含天然ゴム)を主成分とするゴム組成物に於いて、耐
亀裂成長性、耐カット性、が改良されると言う特許出願
(特開昭57−10632)があるが、この特許に開示されて
いるのは、短繊維補強ゴム組成物を製造するに当り、短
繊維材料として、そのアモルファス部分のガラス転移温
度が、通常の使用温度領域(30〜120℃)からはずれて
いる樹脂を使用すると言う内容であった。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、上述の樹脂、ゴ
ム組成物の種々の問題点を解決するため、 (1)ゴム組成物の中にブレンドされる少量の樹脂の回
りに『ゴムの弾性率』と『樹脂の弾性率』の中間の弾性
率を有する中間層の存在によって、疲労寿命が急激に低
下することが抑えられる。
ム組成物の種々の問題点を解決するため、 (1)ゴム組成物の中にブレンドされる少量の樹脂の回
りに『ゴムの弾性率』と『樹脂の弾性率』の中間の弾性
率を有する中間層の存在によって、疲労寿命が急激に低
下することが抑えられる。
(2)上記中間層の弾性率としては、ゴムの弾性率の2
倍以上で、樹脂の弾性率の1/2以下である場合、逆に元
のゴム組成物よりも疲労寿命を向上させることが出来
る。
倍以上で、樹脂の弾性率の1/2以下である場合、逆に元
のゴム組成物よりも疲労寿命を向上させることが出来
る。
(3)ポリプロピレンとイソプレン鎖は、温度160℃以
上、好ましくは、170〜190℃程度で積極的に反応し、ゲ
ル層を形成する。
上、好ましくは、170〜190℃程度で積極的に反応し、ゲ
ル層を形成する。
(4)上記ゲル層を効率良く生成する系で疲労寿命が向
上する。
上する。
(5)主成分をメチル−1,4−ヘキサジエンとプロピレ
ン、あるいは/およびエチレンとするものが、さらに耐
カット性、耐摩耗性を向上させる。また疲労寿命をも向
上させることを見出した。
ン、あるいは/およびエチレンとするものが、さらに耐
カット性、耐摩耗性を向上させる。また疲労寿命をも向
上させることを見出した。
(問題点を解決するための手段) 本発明者等は、上述の問題点を解決するために次の手
段を、取った。
段を、取った。
(1)イソプレンを30重量%以上含有するゴム30重量部
以上、下記構造で示される、メチル−1,4−ヘキサジエ
ンとプロピレン、あるいは/およびエチレンを主成分と
する樹脂を1〜15重量部、ヨウ素吸着量40mg/g以上、DB
P吸油量90ml/100g以上のカーボンブラックをメチル−1,
4−ヘキサジエン、プロピレン、エチレンを主成分とす
る樹脂の2.5倍以上の重量を含有して成ることを特徴と
する加硫可能なゴム組成物。
以上、下記構造で示される、メチル−1,4−ヘキサジエ
ンとプロピレン、あるいは/およびエチレンを主成分と
する樹脂を1〜15重量部、ヨウ素吸着量40mg/g以上、DB
P吸油量90ml/100g以上のカーボンブラックをメチル−1,
4−ヘキサジエン、プロピレン、エチレンを主成分とす
る樹脂の2.5倍以上の重量を含有して成ることを特徴と
する加硫可能なゴム組成物。
(2)Rの30%以上、好ましくは、60%以上がメチル基
であることを特徴とする特許請求の範囲第一項記載のゴ
ム組成物。
であることを特徴とする特許請求の範囲第一項記載のゴ
ム組成物。
(3)mが5〜100であることを特徴とする特許請求の
範囲第一項記載のゴム組成物。
範囲第一項記載のゴム組成物。
(4)ポリプロピレン部分の結晶の融点が130℃以上で
あることを特徴とする特許請求の範囲第一項記載のゴム
組成物。
あることを特徴とする特許請求の範囲第一項記載のゴム
組成物。
(5)メチル−1,4−ヘキサジエンとプロピレン、ある
いは/およびエチレンを主成分とする樹脂の数平均分子
量が、10,000〜100,000であることを特徴とする特許請
求の範囲第一項記載のゴム組成物で解決した。
いは/およびエチレンを主成分とする樹脂の数平均分子
量が、10,000〜100,000であることを特徴とする特許請
求の範囲第一項記載のゴム組成物で解決した。
(作 用) 本発明の作用について説明する。
本発明中、イソプレン系ゴムとプロピレンを主成分と
する樹脂を共存させるのは、この両者の存在する系に16
0℃以上、好ましくは、170℃以上の温度履歴を与える
と、反応し両者の界面に於いて一次結合(化学結合)を
生成するからである。
する樹脂を共存させるのは、この両者の存在する系に16
0℃以上、好ましくは、170℃以上の温度履歴を与える
と、反応し両者の界面に於いて一次結合(化学結合)を
生成するからである。
少量のiso−ポリプロピレン及びポリイソプレン(含
天然ゴム)を主成分とするゴム組成物に於いて、耐亀裂
成長性、耐カット性、が改良されると言う特許出願(特
開昭57−10632)があるが、この特許に開示されている
のは、短繊維補強ゴム組成物を製造するに当り、短繊維
材料として、そのアモルファス部分のガラス転移温度
が、通常の使用温度領域(30〜120℃)からはずれてい
る樹脂を使用すると言う内容であった。ところが本発明
者等は、上記条件を満たす数多くの樹脂の中でiso−ポ
リプロピレンだけが、特異的に優れた物性を示すことに
気が付き鋭意検討を重ねた結果、驚くべきことにポリプ
ロピレンとポリイソプレンが同時に存在する系に160℃
以上、好ましくは、170℃以上の温度履歴をかけると反
応し両者の界面に於いて一次結合(化学結合)が生成す
ることを発見した。この現象は、ポリプロピレン以外の
ポリオレフィン例えば、特開昭57−10632に開示してあ
る他の樹脂では、全く起こらず、またポリイソプレン以
外のゴムに於いても起こらないことも分かった。
天然ゴム)を主成分とするゴム組成物に於いて、耐亀裂
成長性、耐カット性、が改良されると言う特許出願(特
開昭57−10632)があるが、この特許に開示されている
のは、短繊維補強ゴム組成物を製造するに当り、短繊維
材料として、そのアモルファス部分のガラス転移温度
が、通常の使用温度領域(30〜120℃)からはずれてい
る樹脂を使用すると言う内容であった。ところが本発明
者等は、上記条件を満たす数多くの樹脂の中でiso−ポ
リプロピレンだけが、特異的に優れた物性を示すことに
気が付き鋭意検討を重ねた結果、驚くべきことにポリプ
ロピレンとポリイソプレンが同時に存在する系に160℃
以上、好ましくは、170℃以上の温度履歴をかけると反
応し両者の界面に於いて一次結合(化学結合)が生成す
ることを発見した。この現象は、ポリプロピレン以外の
ポリオレフィン例えば、特開昭57−10632に開示してあ
る他の樹脂では、全く起こらず、またポリイソプレン以
外のゴムに於いても起こらないことも分かった。
この現象に関し、鋭意研究を重ねた結果、ポリプロピ
レンの三級炭素に付いている水素は、活性が高く、200
℃以上の温度で容易に酸素ラジカルによって引き抜か
れ、ポリプロピレンのラジカルが生成されること、およ
びイソプレン鎖も二重結合の横、メチル基に遠い側のメ
チレン基は同様に活性が高く、最終的にこのポリプロピ
レンのラジカルとイソプレン鎖が反応することが分かっ
た。
レンの三級炭素に付いている水素は、活性が高く、200
℃以上の温度で容易に酸素ラジカルによって引き抜か
れ、ポリプロピレンのラジカルが生成されること、およ
びイソプレン鎖も二重結合の横、メチル基に遠い側のメ
チレン基は同様に活性が高く、最終的にこのポリプロピ
レンのラジカルとイソプレン鎖が反応することが分かっ
た。
さらにこの現象をゴム工業に応用する研究を行なった
結果、上記メチル−1,4−ヘキサジエンとプロピレン、
あるいは/およびエチレンを主成分とする樹脂を少量、
イソプレン鎖と混練りすると屈曲耐久性、耐摩耗性が飛
躍的に向上した組成物を得ることが出来ることを見出
し、本発明に至った。
結果、上記メチル−1,4−ヘキサジエンとプロピレン、
あるいは/およびエチレンを主成分とする樹脂を少量、
イソプレン鎖と混練りすると屈曲耐久性、耐摩耗性が飛
躍的に向上した組成物を得ることが出来ることを見出
し、本発明に至った。
本発明中の樹脂中の主成分であるポルプロピレンの結
晶は、ゴム組成物の通常使用温度領域に於て、融解する
のは、好ましくなく、だからといって未加硫ゴムの混練
り時にでも融解しないと、ゴム組成物中に於ける樹脂の
分散およびポリイソプレンと効率良く化学結合を生成す
るのが困難となる為好ましくない。工業的に好ましいポ
リプロピレン結晶の融点は、130℃以上である。
晶は、ゴム組成物の通常使用温度領域に於て、融解する
のは、好ましくなく、だからといって未加硫ゴムの混練
り時にでも融解しないと、ゴム組成物中に於ける樹脂の
分散およびポリイソプレンと効率良く化学結合を生成す
るのが困難となる為好ましくない。工業的に好ましいポ
リプロピレン結晶の融点は、130℃以上である。
本発明中、Rの30%以上、好ましくは、50%以上をメ
チル基としたのは、本発明のポイントがポリプロピレン
とイソプレン鎖の反応であるので、プロピレン単位がこ
の程度ないと本来の効果が出て来ないからである。
チル基としたのは、本発明のポイントがポリプロピレン
とイソプレン鎖の反応であるので、プロピレン単位がこ
の程度ないと本来の効果が出て来ないからである。
本発明中、mの範囲としては、5〜100が好ましい
が、これは、この領域で耐摩耗性が良好であるからであ
る。
が、これは、この領域で耐摩耗性が良好であるからであ
る。
本発明中、イソプレンを30重量%以上有するゴムに限
定したのは、上述したように本発明の効果は、本質的に
ポリイソプレンとポリプロピレンが反応することによっ
て生じる為であり、これ以下では、効果が期待出来ない
からである。
定したのは、上述したように本発明の効果は、本質的に
ポリイソプレンとポリプロピレンが反応することによっ
て生じる為であり、これ以下では、効果が期待出来ない
からである。
本発明中、イソプレンを30重量%以上有するゴムを30
重量部以上に限定したのは、これ以上でないと十分な効
果が期待出来ないからである。
重量部以上に限定したのは、これ以上でないと十分な効
果が期待出来ないからである。
本発明中、カーボンブラックの量を樹脂の2.5倍以上
含有することに限定したのは2.5倍よりも少ないカーボ
ンブラックの量では、樹脂がゴム組成物中に充分に分散
されないからである。これは混練り時、充分に剪断応力
を発生することが出来ず、また温度もさ程高くならない
からである。
含有することに限定したのは2.5倍よりも少ないカーボ
ンブラックの量では、樹脂がゴム組成物中に充分に分散
されないからである。これは混練り時、充分に剪断応力
を発生することが出来ず、また温度もさ程高くならない
からである。
本発明中、カーボンブラックをヨウ素吸着量として40
mg/g以上DBP吸油量として90ml/100g以上に限定したのは
これ以下のカーボンブラックでは、樹脂をゴム組成物
中に充分に分散させることがむずかしいからであるし、
本発明のポイントのひとつである耐摩耗性も充分には取
れないからである。
mg/g以上DBP吸油量として90ml/100g以上に限定したのは
これ以下のカーボンブラックでは、樹脂をゴム組成物
中に充分に分散させることがむずかしいからであるし、
本発明のポイントのひとつである耐摩耗性も充分には取
れないからである。
(実施例) 以下実施例でより詳細に説明する。
[実施例1] 実施例1では、本発明のゴム組成物対比、優れた性質
を有していることを示す。
を有していることを示す。
以上の結果から本発明のゴム組成物が非常に優れてい
ることが分かる。
ることが分かる。
[実施例2〜4] 実施例2〜4では、イソプレンを30重量部以上含有す
るゴムが30重量部以上必要なことを示す イソプレンを含有するゴムとブレンドする相手のゴム
は、SBRに限定されるものではなく、BR、EPDM、NBR等の
一般的に使用されるゴムは、そのまま使用できる。
るゴムが30重量部以上必要なことを示す イソプレンを含有するゴムとブレンドする相手のゴム
は、SBRに限定されるものではなく、BR、EPDM、NBR等の
一般的に使用されるゴムは、そのまま使用できる。
[実施例5〜7] 実施例5〜7は、メチル−1,4−ヘキサジエンとプロ
ピレン、あるいは/およびエチレンを主成分とする樹脂
が1〜15重量部に限定されることを示す。
ピレン、あるいは/およびエチレンを主成分とする樹脂
が1〜15重量部に限定されることを示す。
[実施例8〜13] 実施例8〜13は、カーボンブラックとしてヨウ素吸着
量40mg/g以上、DBP吸油量90ml/100g以上のものがメチル
−1,4−ヘキサジエン、プロピレン、エチレンを主成分
とする樹脂の2.5倍以上の重量必要であることを示す。
量40mg/g以上、DBP吸油量90ml/100g以上のものがメチル
−1,4−ヘキサジエン、プロピレン、エチレンを主成分
とする樹脂の2.5倍以上の重量必要であることを示す。
[実施例14〜16] 実施例14〜16は、Rが30%以上、好ましくは、60%以
上であることを示す。
上であることを示す。
本実施例の効果の試験法は、次の試験法によって測定
した。
した。
(試験法) (1)耐亀裂成長性 試験片60mm×100mm×1.0mmの中央に0.3mmの傷を入
れ、振動数300サイクル/分、歪50%の条件下で身長歪
を与え、これが20mmに成長するまでの時間で評価した。
れ、振動数300サイクル/分、歪50%の条件下で身長歪
を与え、これが20mmに成長するまでの時間で評価した。
価が大きい程、耐亀裂成長性が良いことを示している。
(2)耐摩耗性 ・ピコ摩耗(ASTM:D2228−69) ・アクロン摩耗(荷重6Lbs.角度15゜.本ずり1000回) (3)耐カット性 角度45度の刃を120ジュールのエネルギーで0.894m/秒
で厚さ8cmの加硫したゴム組成物に衝突させ、その時の
傷の深さを求めた。
で厚さ8cmの加硫したゴム組成物に衝突させ、その時の
傷の深さを求めた。
(4)タフネス→ゴム組成物が破断するまでに蓄えられ
るエネルギー →『横軸:応力、横軸:歪』に取り引っ張り試験結果を
プロットした時の面積 (1)(2)(3)と同様にindexで表した。
るエネルギー →『横軸:応力、横軸:歪』に取り引っ張り試験結果を
プロットした時の面積 (1)(2)(3)と同様にindexで表した。
(効果) 本発明の効果は各実施例に示す様に、比較的大きな歪
が繰り返しかかった場合の耐亀裂成長性、および耐カッ
ト性、耐摩耗性が優れている。
が繰り返しかかった場合の耐亀裂成長性、および耐カッ
ト性、耐摩耗性が優れている。
そして、本発明のゴム組成物は、ゴム製品一般に適用
でき、例えば、タイヤ、ゴムホース、工業用ベルト、防
振ゴム、防舷材、靴底等に適用可能である。
でき、例えば、タイヤ、ゴムホース、工業用ベルト、防
振ゴム、防舷材、靴底等に適用可能である。
Claims (5)
- 【請求項1】イソプレンを30重量%以上含有するゴムを
30重量部以上、下記構造で示される、メチル−1,4−ヘ
キサジエンとプロピレン、あるいは/およびエチレンを
主成分とする樹脂を1〜15重量部、ヨウ素吸着量40mg/g
以上、DBP吸油量90ml/100g以上のカーボンブラックをメ
チル−1,4−ヘキサジエン、プロピレン、エチレンを主
成分とする樹脂の2.5倍以上の重量を含有して成ること
を特徴とする加硫可能なゴム組成物。 - 【請求項2】Rの30%以上、好ましくは、60%以上がメ
チル基であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載のゴム組成物。 - 【請求項3】mが5〜100であることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載のゴム組成物。 - 【請求項4】ポリプロピレン部分の結晶の融点が130℃
以上であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
のゴム組成物。 - 【請求項5】メチル−1,4−ヘキサジエンとプロピレ
ン、あるいは/およびエチレンを主成分とする樹脂の数
平均分子量が、10,000〜100,000であることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載のゴム組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61113792A JP2559105B2 (ja) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61113792A JP2559105B2 (ja) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | ゴム組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62273237A JPS62273237A (ja) | 1987-11-27 |
JP2559105B2 true JP2559105B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=14621200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61113792A Expired - Lifetime JP2559105B2 (ja) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | ゴム組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2559105B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0245110A (ja) * | 1988-08-08 | 1990-02-15 | Piramitsudo:Kk | 巻癖を付けた末加硫ゴム部材の巻取用ライナーおよびその製造方法 |
-
1986
- 1986-05-20 JP JP61113792A patent/JP2559105B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62273237A (ja) | 1987-11-27 |
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