JP3021631B2 - パラフィンワックス組成物及びこれを配合してなるゴム組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は低温域から高温域までの広い温度範囲に亘り
ゴム製品のオゾン劣化を防止し、かつ外観性にも優れた
効果を発揮するパラフィンワックス組成物及びこれを配
合したゴム組成物に関するものである。

（従来技術） 従来、大気や日光によるゴムの亀裂防止のために、ワ
ックス系老化防止剤を使用することが知られている。

ワックス系老化防止剤は、ゴムに配合した際、表面に
滲み出て薄膜を形成し、この薄膜がゴムとオゾンとの接
触を防止することによって老化を防止する。

ワックス系のゴム老化防止剤は古くから種々市販され
ているが、温度によって滲み出して薄膜を形成する作用
及び一旦形成された薄膜が剥離して脱落する現象が異な
るため、この改良のために炭素数16〜41と広範囲に炭素
数が分布する老化防止剤（米国特許第3,433,348号明細
書）、あるいは炭素数26〜29の直鎖状炭化水素を25〜70
％、炭素数34〜40の直鎖状炭化水素を30〜75％それぞれ
含有する老化防止剤（特公昭54−25062号公報）等が提
案されている。

また、特開昭48−91141号及び同63−145346号の各公
報には、炭素数26〜29と炭素数34〜40の含有が多く、炭
素数30〜33の含量が少ない、いわゆる二山ピークを有す
る炭素数分布のものが開示されている。

更に、特開平１−230648号公報には、炭素数36〜51の
ノルマル飽和炭化水素の含量を多くし、比較的高温時の
耐オゾン性を改良し得る老化防止剤が開示されている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上述の従来知られているワックス系老化防止
剤はいずれも外観性を損なったり、比較的低温域での耐
オゾン性が劣るものであったりし、低温域であってもオ
ゾン量が多く耐オゾン性を改良する必要性の高いゴム組
成物には不適当であった。

そこで本発明の目的は、比較的低温域から高温域まで
の広い温度範囲、例えば０℃〜60℃に亘り静的オゾン劣
化を好適に防止すると共に、過度のワックスブルーム現
象がなく、ゴム表面の外観を優れたものとするワックス
系老化防止剤としてのパラフィンワックス組成物及びこ
れを配合したゴム組成物を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明のパラフィンワッ
クス組成物は、炭素数22〜44の範囲の直鎖状飽和炭化水
素成分全体に対する組成比が炭素数22〜44のいずれの炭
素数のものにおいても２重量％以上であり、かつ炭素数
30〜60の範囲の非直鎖状飽和炭化水素がパラフィンワッ
クス組成物全体の16〜30重量％で構成されていることを
特徴とするものである。

なお、「炭素数22〜44（あるいは炭素数22〜30）のい
ずれの炭素数のもの」とは炭素数22,23,24・・・42,43,
44（あるいは炭素数22,23,24・・・28,29,30）の各々全
ての炭素数の直鎖状飽和炭化水素を意味する。

また、本発明のゴム組成物は、上記パラフィンワック
ス組成物をジエン系ゴム100重量部に対して１〜10重量
部配合したことを特徴とするものである。

外気温が広範囲に亘る使用条件下においては、低温か
ら高温領域に至るまでブルームするワックスが耐オゾン
性、特には静的耐オゾン性に対して有効である。

本発明のパラフィンワックス組成物はかかる要請に応
じるものであり、炭素数22〜24の範囲の直鎖状飽和炭化
水素の直鎖状飽和炭化水素成分全体に対する組成比を炭
素数22〜44のいずれの炭素数のものにおいても２重量％
以上とすることにより、低温（０℃）から高温（60℃）
までの広い温度範囲に亘りワックスのブルームを確保で
き、静的耐オゾン性も良好に維持することが可能とな
る。

また、本発明のパラフィンワックス組成物において、
炭素数22〜30の範囲の直鎖状飽和炭化水素の直鎖状飽和
炭化水素成分全体に対する組成比を炭素数22〜30のいず
れの炭素数のものにおいても４重量％以上とすることに
より、特に低温域（０〜30℃）におけるワックスブルー
ムが速くなり、温度変化や歪変化の外的刺激条件により
例え被膜に破壊、割れ等が生じても、被膜の修復が速
く、望ましい耐オゾン性を発揮することができる。

一方、直鎖状飽和炭化水素の成分が多過ぎると初期の
静的耐オゾン性は良好であるものの、ワックスのブルー
ムと共に配合ゴム中の老化防止剤も一緒にブルームし、
日光、紫外線により茶褐色に変色することがある。

そこで、特にブルーム速度の速い高温（30〜60℃）に
おけるブルーム速度を制御し、変色による外観と長期使
用によるワックス機能の持続性とを両立させるため、炭
素数30〜60の範囲の非直鎖状飽和炭化水素をパラフィン
ワックス組成物全体の16〜30重量％の範囲内とする。

本発明のパラフィンワックス組成物は、ミクロクリス
タリンワックスとも呼ばれ、直鎖状飽和炭化水素であ
る、いわゆるノルマルパラフィンと、非ノルマルパラフ
ィンとしてのイソパラフィン（分岐状飽和炭化水素）
と、ナフテン（脂環族炭化水素）との外、少量の芳香族
炭化水素を含有している。

次に、本発明のゴム組成物に用いるジエン系ゴムと
は、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴ
ム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン−
ブタジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン共重合
体ゴム又はスチレン−ブタジエン−イソプレン三元共重
合体ゴム等の共役ジエンをモノマーの主要成分の１つと
して重合したラバーポリマーをいう。これらのゴムは、
単独に用いてもよいし、ブレンドして用いてもよい。

本発明のゴム組成物において、上記パラフィンワック
スの配合量がジエンゴム100重量部に対して１重量部満
では、ゴム表面へのブルーム量が少なく、ブルーム膜の
機能が不十分であり、一方10重量部より多いと、ブルー
ム量が多く、外観を損なうと共にゴムの強力も低下する
ために不適当である。

本発明のパラフィンワックス組成物を製造する方法は
特に限定されるものではなく、従来公知の石油系または
合成ワックスから蒸留により所望の製品を直接得るか、
または炭素数22〜30の直鎖状炭化水素を豊富に含有する
ワックスと炭素数31〜44の直鎖状炭化水素を均等に含有
するワックスとをブレンドすることにより得る方法を用
いることができる。

通常、かかるパラフィンワックス組成物を得る具体的
方法には次のような方法がある。原油を常圧蒸留し、塔
底油をさらに減圧蒸留し、その留出油をフエノール、フ
ルフラール等で溶剤抽出して芳香族成分を除去し、好ま
しくは水酸化精製を行い、さらにケトン、芳香族混合溶
液剤などで溶剤脱ロウを行ない、脱ロウ油を潤滑油基油
として得る際の副生物として脱ロウ工程で粗ロウを得
る。この粗ロウはさらに溶剤で脱油して低沸点ロウを除
去して脱油ロウとする。また粗ロウを発汗脱油して脱油
ロウとして得ることもできる。脱油ロウはいずれも硫
酸、白土等で処理することにより、より精製することが
できる。

ノルマルパラフィンの分離方法としては、例えば特開
昭56−14583号公報、特開昭56−15218号公報及び特開昭
56−15219号公報に開示された方法を採ることができ
る。

本発明のパラフィンワックス組成物を得るには、上記
のように通常の方法により得られた脱油ロウを蒸留して
所望のものを得るか、好ましくは原料である原油を選択
し、また常圧蒸留残油を減圧蒸留し留出油を得る際に、
本発明に係る組成の炭化水素が実質的に留出するように
狭沸点範囲に蒸留操作を行ない、例えば炭素数22〜30の
炭化水素を実質的に含む留分と、炭素数31〜44の炭化水
素を実質的に含む留分を得、これらを混合することであ
る。

さらに本発明に係る石油パラフィンワックスとして、
エチレンなどのオレフィン類の重合により得られたポリ
オレフィン、ポリオレフィンを熱分解したもの、ヒッシ
ャ−トロプス法により合成されたワックス、さらにはこ
れらに蒸留、抽出等の操作を施し、所定の炭素数を有す
る組成物としたもの等を使用することができる。

尚、パラフィンワックス組成物の組成は、装置として
キャピラリーGC（商品名HP−5890）、カラムとしてアル
ミコーティングされたキャピラリーカラム（CBM−１、
島津製作所（株）製、25m）を夫々用い、キャリアガス
ヘリウム、流量4ml/min、カラム温度180℃〜390℃、昇
温速度15℃/minの条件にて測定した。

（実施例） 次に本発明を実施例により具体的に説明する。

第１表に示す８種のパラフィンワックス組成物を用
い、第２表及び第３表に示す配合処方（重量部）により
16種のゴム組成物を混練後、いずれも155℃、30分加硫
してゴムシート片を得た。

これらの16種の試験片を伸長ホルダーに保持し、オゾ
ンウェザーメーター装置中にて、オゾン濃度100pphm、
温度５℃、伸長率50％および温度60℃、伸張率30％各々
の条件で、静的に72時間放置後のクラック発生量を目視
で評価した。

また、ゴム表面の外観性は、温度50℃の恒温槽に１週
間各試験片を放置後、ゴム表面の外観を目視で評価し、
表面が白化していないものを良、表面がやや白化してい
ないものを可、表面が著しく白化し、外観性の悪いもの
を劣として、３段階評価した。

第２表では、比較例１のゴム組成物を指数100とし
て、クラック発生が全くない状態の指数を０として相対
評価した。

また、第３表では、同様に比較例１のゴム組成物を指
数100として相対評価した。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明のパラフィンワック
ス組成物においては、特定の炭素数の直鎖状飽和炭化水
素の割合を所定の範囲に設定したことにより、このパラ
フィンワックス組成物を所定量配合したゴム組成物は低
温域から高温域まで広い温度範囲に亘りゴム製品のオゾ
ン劣化を防止でき、かつ外観性においても優れた効果を
発揮することができる。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 91/00 - 91/08 C08L 7/00 - 21/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】炭素数22〜44の範囲の直鎖状飽和炭化水素
   の直鎖状飽和炭化水素成分全体に対する組成比が炭素数
   22〜44のいずれの炭素数のものにおいても２重量％以上
   であり、かつ炭素数30〜60の範囲の非直鎖状飽和炭化水
   素がパラフィンワックス組成物全体の16〜30重量％で構
   成されていることを特徴とするパラフィンワックス組成
   物。
2. 【請求項２】炭素数22〜30の範囲の直鎖状飽和炭化水素
   の直鎖状飽和炭化水素成分全体に対する組成比が炭素数
   22〜30のいずれの炭素数のものにおいても４重量％以上
   であることを特徴とする請求項１記載のパラフィンワッ
   クス組成物。
3. 【請求項３】請求項１または２記載のパラフィンワック
   ス組成物をジエン系ゴム100重量部に対して１〜10重量
   部配合したことを特徴とするゴム組成物。