JPH0778149B2 - 加硫性ゴム組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は加硫性ゴム組成物に関し、さらに詳しくは優れ
た強度特性を有する加硫性ゴム組成物に関するものであ
る。

（従来の技術ならびに発明が解決しようとする問題点） 通常非結晶性ゴムは一般にカーボンブラック，シリカな
どの補強剤を混合することにより実用に耐える強度と硬
さを付与して使用されている。さらに強度に優れたゴム
を得るためには数10μｍ以下の平均粒子径を有する補強
剤を混合する必要があるが、これらの微粒子補強剤を混
合したゴムは粘度が高く、加工性に種々問題があり、ま
た得られる加硫ゴムの反撥弾性が低く、動的発熱性が大
きいという欠点を有する。

また高強度を必要とする用途ではしばしばウレタンゴム
が使用されるが、ウレタンゴムは耐熱性に問題がある。

強度特性に優れたゴムは種々の用途で求められており、
従来から以下のような技術が知られている。

特開昭53−125139は、ポリブタジエンにメタアクリル
酸，酸化亜鉛，およびｔ−ブチルパーオキシベンゾエー
トを混合して加硫して作られるソリッドゴルフボールを
開示している。

特開昭52−121653はポリブタジエンとメタアクリル酸を
混合し、次で酸化亜鉛を混合して耐摩耗性に優れた組成
物を得ることを開示している。さらに特開昭53−85842
はジエン系ゴムとメタアクリル酸，酸化亜鉛，有機過酸
化物の混合物に、非重合性カルボン酸を添加することに
より引張強度に優れた配合物が得られることを開示して
いる。しかしこれらの特許においてはエチレン性不飽和
ニトリル−共役ジエン系高飽和ゴムについての認識は全
くない。

本発明者らは種々のゴムについてメタアクリル酸亜鉛と
有機過酸化物の混合物が強度特性に及ぼす効果について
鋭意検討した結果、エチレン性不飽和ニトリルと共役ジ
エン系高飽和ゴムに亜鉛化合物、メタクリル酸および有
機過酸化物を配合して加硫したものは従来のゴムに比べ
てきわめて高い強度特性を有することを見出し、本発明
を完成するに到った。

（問題点を解決するための手段） 本発明の目的は、重合体鎖中の共役ジエン単位の含有量
が30重量％以下のエチレン性不飽和ニトリル−共役ジエ
ン系高飽和ゴムに酸化亜鉛、炭酸亜鉛などの亜鉛化合
物、メタクリル酸、有機過酸化物を配合してなる加硫性
ゴム組成物を用いることにより、達成される。

（構成の詳細な説明） 本発明で使用されるエチレン性不飽和ニトリル−共役ジ
エン系高飽和ゴムは、アクリロニトリル，メタアクリロ
ニトリルなどのエチレン性不飽和ニトリルと1,3−ブタ
ジエン，イソプレン,1,3−ペンタジエンなどの共役ジエ
ンとの共重合体、上記の２種の単量体と共重合可能な単
量体、例えば、ビニル芳香族化合物、（メタ）アクリル
酸、アルキル（メタ）アクリレート、アルコキシアルキ
ル（メタ）アクリレート、シアノアルキル（メタ）アク
リレートなどとの多元共重合体であって、具体的にはア
クリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニト
リル−イソプレン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタ
ジエン−イソプレン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブ
タジエン−アクリレート共重合ゴム、アクリロニトリル
−ブタジエン−アクリレート−メタクリル酸共重合ゴム
等を挙げることができる。

これらのゴムは、エチレン性不飽和ニトリル単位を30〜
60重量％含み、共役ジエン単位の部分水素化等の手段に
より共役ジエン単位を30重量％以下好ましくは、20重量
％以下としたものである。

本発明で使用される酸化亜鉛，炭酸亜鉛などの亜鉛化合
物は、粗大粒子を除去したもの、すなわち風力分級機等
により20μ以上の粗粒子を含まないようにしたものが好
ましい。これらの亜鉛化合物の使用量は、ゴム100重量
部に対し通常５〜80重量部、好ましくは５〜60重量部で
ある。

本発明で使用されるメタクリル酸量はゴム100重量部に
対し、通常10〜70重量部、好ましくは10〜50重量部であ
る。

本発明で使用される亜鉛化合物とメタクリル酸のモル比
は0.5/1〜3/1の範囲で変えることができる。

本発明で使用される有機過酸化物は、通常のゴムの過酸
化物加硫に使用されるものであればよい。例えばジクミ
ルパーオキサイド，ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド,t−
ブチルクミルパーオキサイド，ベンゾイルパーオキサイ
ド,2,5−ジメチル−2,5−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）
ヘキシン−3,2,5−ジメチル−2,5−ジ（べンゾイルパー
オキシ）ヘキサン,2,5−ジメチル−2,5−モノ（ｔ−ブ
チルパーオキシ）−ヘキサン，α，α′−ビス（ｔ−ブ
チルパーオキシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼンなどが挙
げられる。これらの有機過酸化物は１種又は２種以上を
使用し、通常ゴム100重量部に対して0.2〜10重量部の範
囲で使用されるが、要求される物性値に応じて適宜最適
量を決定することが望ましい。

本発明の加硫性ゴム組成物の製造は亜鉛化合物の良好な
分散が得られる方法であればいかなる方法によってもよ
いが、予め、ゴムに亜鉛化合物を加え、通常ゴム工業で
使用されるロール，バンバリー，ニーダーなどによりよ
く混合し、亜鉛化合物の良好な分散を得た後、メタクリ
ル酸を混合または吸収させる方法を採用することが好ま
しい。しかる後、有機過酸化物を添加し、均一に混合す
れば、本発明の加硫性ゴム組成物が得られる。

本発明の加硫性ゴム組成物においては、他にカーボンブ
ラック，シリカ等の補強剤、炭カル，タルクなどの充て
ん剤、トリアリルイソシアヌレート，トリメチロールプ
ロパントリアクリレート,m−フェニレンビスマレイミド
などの架橋助剤、可塑剤、安定剤、加工助剤、着色剤等
の通常ゴム工業で使用される種々の薬剤を必要に応じて
適宜混合使用できる。

（効果） かくして本発明によれば、従来技術に比較して強度特
性、高温時の強度特性に優れ、動的発熱性の小さいゴム
加硫物を得ることができる。従って本発明の加硫性ゴム
組成物はホース類、ロール類、防振ゴム，スノーチェー
ン用ゴムおよびタイヤ等の製造に有用である。

（実施例） 以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明す
る。なお、実施例及び比較例中の部及び％はとくに断り
のないかぎり重量基準で表示してある。また、混合はニ
ーダーにより表に記載の配合剤を有機過酸化物を除き記
載順に添加し、それぞれ目視により充分良好に分散した
ことを確認しながら行なった。これらの混合物を一昼夜
熟成した後、ロールにて有機過酸化物を混合することに
より、加硫性ゴム組成物を得た。

（実施例１） イチルイソブチルケトンに結合アクリロニトリル量が37
％の乳化重合アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム
（以下NBRと称す）を溶解し、pd−カーボン触媒を用い
て水素化して第１表記載Ｂ〜Ｇの共役ジエン単位を含有
する水素化NBRを作成した。

NBR（第１表Ａ）とこれらのゴムを用い第２表に記載の
配合処方により加硫性ゴム組成物を調整した。同じく第
２表記載の加硫条件でプレス加硫し2mm厚さの加硫シー
トを作成し、JISK6301に準じて加硫物性を測定した。得
られた結果を第２表に示した。NBRの水素化率が高くな
る程引張強度が向上することがわかる。

（実施例２） 実施例１と同様にして結合アクリロニトリル量が45％の
乳化重合NBRを水素化し、第３表記載のような水素化NBR
を作成した。

これらのゴムを用い、第３表に記載の配合処方により、
加硫性ゴム組成物を調整した。同じく第３表記載の加硫
条件でプレス加硫し、実施例１と同様に加硫物性を測定
した。結果を第３表に示す。

引張強度は実施例１と同様の傾向を示している。

（実施例３） 実施例１で作成した水素化NBR−Ｅを用いて、第４表記
載のように酸化亜鉛、メタクリル酸の添加量を種々変え
て加硫性ゴム組成物を調整した。同表記載の加硫条件で
プレス加硫して加硫シートを得、加硫物性を測定した。
結果を第４表に示した。

（実施例４） 第５表に示す亜鉛化合物を風力分級機で分級し、実施例
１の水素化NBR−Ｅを用いて、第５表記載の配合処方に
より配合ゴム組成物を調整した。同表記載の加硫条件で
プレス加硫して加硫物を得、加硫物性を測定した。結果
を第５表に示した。

以上のように亜鉛化合物を分級して20μ以下にすること
により引張強度をさらに向上できる。

（実施例５） 本発明組成物のその他の特性について測定した結果を、
第６表に示した。同表記載の配合処方により、加硫性ゴ
ム組成物を調整し、同表記載の加硫条件でプレス加硫し
て加硫物を得、加硫物性を測定した。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】重合体鎖中の共役ジエン単位の含有量が20
   重量％以下であるエチレン性不飽和ニトリル−共役ジエ
   ン系高飽和ゴム100重量部に対し、粒子径が20μ以下の
   亜鉛化合物５〜80重量部、メタクリル酸10〜70重量部お
   よび有機過酸化物0.2〜10重量部を配合してなることを
   特徴とする加硫性ゴム組成物。
2. 【請求項２】該高飽和ゴムがエチレン性不飽和ニトリル
   −共役ジエン共重合体の水素化物である請求項１記載の
   加硫性ゴム組成物。