JPS6055040A - エラストマ−組成物 - 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】 マー組成物中の動的（即ち連動）条件下における熱のビ
ルドアンプを減少させること、即ちこれらの組成物中の
ヒステリシスを減少させることに関する。

摩擦および庁砕を受ける天然ゴムを含有する物品、例え
ば油槽トラックの軸受は筒の如き軸受は筒（ｂｕｓｈｉ
ｎｇｓ）、およびトロッコ（ｔｒｕｃｋｓ）およびオフ
ロード（ｏｆｆ−ｒｏａｄ）車両用のタイヤのための踏
み面を製造するのに使用するための、加硫エラストマー
組成物を提供する際に、このことは殊に有用である。

通常、天然ゴムの中の熱のビルドアップは、強化用充填
剤の水準を減らすことにより、またはモノサルファイド
系の架橋系を利用することにより、または強化用充填剤
をゴムに化学的にカップリングさせる添加剤を使用する
ことによって、抑制されてきた。これらのものを選択す
ると、強度、殊に裂開強度特性を低下させるという欠点
がある。

本発明において，選ばれた量の特定の低分子駿ボリイン
ブチレンを天然ゴム含有組成物に加える５− と、通常、動的な条件に付随する、熱のビルドアップが
低減されることが発見された．、言いかえれば、そのよ
うな添加によってヒステリシスが低減され、即ち、ゴム
が応力歪サイクルにかけられた時に熱として消費される
エネルギーの品が低減される。ヒステリシスを低下させ
るための通常の代替策とは対照的に、本発明の組成物は
、ｌｌｆましい量の強化用充填剤を含有することおよび
通常の架橋条件を使用することを、列間強度に悪影響を
与えることなく０［能とする。

本発明において、更に、選ばれた１ａの特定の低分子！
４１ポリイソブチレンを加えることによって、吹１１−
め時間（Ａ　Ｓ　ＴＭ試験手順Ｄ−６２３）が増加され
ることが発見されたが、これは、この組成物から作られ
た軸受は筒のより長い供用時間を示している。

本発明において、更に、ポリインブチ１／ンを加えるこ
とによって加硫組成物中の圧縮歪が低下され、また、未
加硫組成物中の粘度が低下される＝６− （これによって取扱いの容易さと易加工性が提供され、
通常の加工助剤を省くことができる）ことが発見された
。

更に、これらの利点が、モジュラス、中張および伸び特
性に過度に影響することなく得られることが発見された
。

本発明の組成物は動的な高熱（例えば３００？まで）の
条件下で使用するためのエラストマー組成物であり、 （ａ）天然ゴムおよび天然ゴムと約５０重量％までの合
成ゴムとのブレンド物からなる群から選ばれたエラスト
マー１００重量部、 （ｂ）約８００乃至約２，０００の範囲の数モ均分子暖
を有するポリインブチレン５乃至約１５重量部、 （ｃ）強化用充填剤約３０乃至約７５重量部からなる。

−に記の成分は１加硫系と組み合せて利用され、上記の
非常に望ましい特質を有する、本発明の範囲内に入る加
硫組成物を提供する。

」二記の成分（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、通常、加
硫の直前まで、加硫系の少なくとも一部からは離して保
存されるので、（ａ）、（ｂ）および（Ｃ）からなるＩ
ＡＩ成物は、後で加硫系と組み合されるべくこのものを
分離した商業品目として売ることができるため、加硫組
成物からは独立した地位を有している。

ここで参照する散型均分ｉ’ｌｉｊは、蒸気圧浸透圧測
定によってめられるものである。

以後使用される°−ｐｈ　ｒｌｌなる語は、該エラス［
マー１００重皐部あたりの重早部を意味する。

より大きい便益はエラストマー成分が完全に天然ゴムか
らなる時に得られる。［天然ゴＡＪなる語は、木や植物
からｆｌＩられるエラストマー物質を意味するのにここ
〒は使用される。

しかし、天然ゴムを動的な高熱の条件下で利用すること
に伴う問題は、たどえ天然ゴムの幾らかのものを合成ゴ
ムで置きかえても成る程度は存在し、従って、天然ゴム
と合成ゴムのブレンド′も木明細書中に含まれている。

合成ゴムは天然ゴムと普通に配合されるものなら如何な
るものとすることもでき、例えば、ポリブタジェン、ポ
リスチレン−ブタジェン、ネオプレンおよびＥＰＤＭエ
ラストマーとすることができる。

ここでポリイソブチレン成分に戻ると、このものは粘弾
性材料であって、好ましくは約８乃至約１２ｐｈｒの範
囲の量で利用され、約１，０００乃至約１，５００の範
囲の数平均分子量を有する。非常に好適なポリイソブチ
レンはＡｍｏｃ。

からＩｎｄｏｐｏｌ　Ｈ−３００なる商標で入毛するこ
とができ、製造者によると、Ｉｎｄｏｐ。

ＩＨ−３００は１００６Ｆで約６２７乃至６７５センチ
ストークスの範囲の粘度（ＡＳＴＭ　Ｄ−４４５）およ
び約１２９０の数平均分子量（蒸気圧浸透圧測定によっ
て決定して）を有すると示されている。

Ｌ記の如く、ポリイソブチレン成分は一般に約−９＝ ５乃至約１５　ｐ　ｈ　ｒの駄で使用され、数１１７．
均分子−を−に関しては約８００乃至約２，０００の範
囲の広い限界値を有する。約８００より小さい分子−間
のポリイソブチレンを利用する場合は、ヒステリシス低
下能力は低められ、或いは無くせられ、裂開強度の損失
が起るが、一方、約２，０００より大きい分子ｉ１のポ
リイソブチレンを利用する場合は、粘１■低下効果が減
殺或いは抹消される。更に、約５ｐｈｒよ番１少ないポ
リイソブチレンしか利用しない場合は、粘度およびヒス
テリシスの低下により少しの効果しか見られず、約１５
ｐｈｒより多くのｔｉｌを１１１用すると更にモジュラ
スおよび引張の損失を結果として招来する。

ここで強化用充填剤に［１をむけると、このものは、カ
ーボンブラックおよびシリカからなる鼾から好まし？は
選ばれ、非常に好ましくは約３５乃全約６０ｐｈｒの範
囲の闇で使用されるカーボンプラ・ンクとする。

ここで加硫系に１１をむけると、このものは、好ＩＯ− ましくは、約０．５乃至約３　ｐ　ｈ　ｒ　、非常に好
ましくは約１．５乃至約２．５ｐｈｒのイオウおよび約
０．５乃至約２ｐｈｒ、好ましくは約１乃至約１．５ｐ
ｈｒの加速剤（ａｃｃｅ　１ｅｒａｔ　。

ｒ）からなる、加速されたイオウ加硫系とする。

好ましい加速剤はＶａｎｄｅｒｂｉｌｔ　Ｃｈｅｍ　ｉ
　ｃ　ａ　ｌ　ＳによりＡｍａｘなる名称で売られてい
るが、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾール−
スルフェンアミドである。他の加速抽には、例えば、テ
トラメチルチウラムジスルフィド、メルカプトベンゾチ
アゾール ウム、亜鉛もしくはテルルジエチルチオカル八メートが
含まれる。

加硫系は、加硫の時間を短くするための促進剤（ｐｒｏ
ｍｏｔｅｒ）としてステアリン酸亜鉛を含むこともでき
る。ステアリン酸亜鉛は、酸化亜鉛（例えば約５乃至約
１５ｐｈｒ）にステアリン酸（例えば約１乃至約５ｐｈ
ｒ）を加えた成分の形で容易に添加される。加硫系の残
りのものは、加硫に先立つ直前まで、通常の如くエラス
トマーから離しておくものとするが、ステアリン酸およ
び酸化亜鉛は、エラストマー、ポリイソブチレン、およ
び強化用充填剤からなるマスターバッチの中に含ませる
ことができる。

加硫生成物は、例えば、２０５〜２１５〒の操作温度（
ＡＳＴＭ試験手順Ｄ−６２３）、約９５乃至約１５０分
の範囲の吹１１−め時間（Ａ　Ｓ　ＴＭ試験ｆ１１１’
ｌＤ−６２３）、約４７５乃至約５２５　ｌｂ　ｓ　／
　ｉ　ｎの範囲の２１２７における熱間環裂開（後述の
試験）および約６４乃至６７の範囲の２１２７における
ムーニー粘度（ＭＴ，＊）を有することができる。この
ものは、軸受は筒、殊に油槽トラックの軸受は筒（油槽
トラックに隣接する軸連結用のエラストマー被覆材）お
よびタイヤの踏み面，例えばトロッコおよびオフロード
タイヤの踏み面を製造するのに使用するのが非常に好適
である。

加工は、例えば、エラストマー、ポリ・ｆソブチレン、
強化用充填剤およびステアリン酸亜鉛前駆体を混合機の
中へ注入し、混合してマスターバッチを生成させ、シー
ト状とし、冷却し、冷却されたシート状材料を混合機に
戻し、加硫系成分を加え，そして２００〜２５０？で例
えば１〜３分間混合し、再びシート状とし、そして次に
，製造されていく生成物に応じた成型の方法（例えば押
出成型、カレンダー加工）を用いて成型して最終生成物
？生成させることによって、容易に行なわれる。

本発明を以下の特定的な実施例で例示する。

支廠側 ３種の組成物を調製した。作業ｌの組成物は本発明の範
囲内にはなく、ポリイソブチレンは全く含まないが３種
の加工助剤を含むものとした。作業２の組成物は本発明
の範囲内のものであり、３種の加工助剤のかわりに５ｐ
ｈｒのポリイソブチレｙ（Ｉｎｄｏｐｏｌ　Ｈ−３００
）を含有するものとした。作業３の組成物は，本発明の
範囲内１３− のものであり、３種の加工助剤のかわりに１０ｐｈｒの
ポリイソブチレン（ＩｎｄｏｐｏｌＨ−３００）を含有
するものとした。３種の加二［助剤は、以下に「加圧油
（Ｐｒｏｃｅｓｓ　Ｏｆｌ）」　（アスファルト性加工
油）、ｒｒＴ（塑剤（Ｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｒ）Ｊ　（
Ｍｏｂｉｌ　ＯｉｌのロジンＭＲ−５７５）および１／
オゲン（Ｒｅ。

ｇｅｎ）（パラフィン油［１１の油溶性スルホン酸）と
して列記ｙれるものである。

各作業の加工は以Ｆの如く行なった：天然ゴム、カーボ
ンブラック、なにがしかのポリイソブチレン、ステアリ
ン酸、酸化亜鉛およびなニカシかの加工助剤を３ボンド
のパンベリーミキサーの中へ注入し、３５０７で５〜６
分間混合した。混合物を次にロールミルの上へ滴らせ、
シート状とした。シート状とされた材料を放置して室温
まで冷却させた。冷却された材料をパンベリーミキサー
に戻１７、イオウおよび加速剤（Ａｍ　ａ　ｘ）を加え
、２２０″Ｆで２分間混合を行なった．混合物１４− を次にシート状とし、シート状とされた材料を下記の如
く試験した。

組成物は、以下の重μ部の各成分を利用して作りあげた
。下記の表の中でＦＩＢはポリイソブチレンを表わす。

１５− 旧　本　べ　岨　甚　巨　Δ　１−１　＜　２試験は、
組成物の各々のものから作りあげられた試料について、
次のものについて行なった：操作温度（ＡＳＴＭ試験手
順Ｄ−６２３）；吹止め時間（ＡＳＴＭ試験手順Ｄ−６
２３）、熱間環裂開（後述）、２１２’Ｆにおけるムー
ニー粘度（ＭＬ４）（加硫に先立って遂行）；圧縮歪（
ＡＳＴＭ試験手順Ｄ−３９５）、３００％モジュラス、
中張および伸び（Ａ　Ｓ　ＴＭ試験手順Ｄ−４１２）。

熱間環裂開試験は、外直径２イインチ、＠％インチおよ
び厚さ０．１００インチの環の形の試料を切り離し、環
にかみキリの刃で切欠きをつけ、これらのものをインス
トロン試験機上で、毎分２０インチの可動アゴ速度を利
用して巾っ張ることによって試験することからなるもの
とした。２１２？の温度を売るために恒温箱を利用した
。

試験結果は以下の如くであった： １７− Ｌ記の結果は、ポリイソブチレンを含有すると、操作温
度が低下され（ヒステリシス低■を示す）、吹止め時間
を増し、未加硫原料の粘度を低下させ（却下助剤が省か
れているにも拘らず）、そして３００％モジュラスおよ
び引張が幾らか減ルされる一方で圧縮歪を低下させるこ
とを示している。

同様の結果は、５０％までの天然ゴムを合成ゴムで置換
する時、或いはカーボンブラックのかわりにシリカを利
用する時、或いはＡｍａｘのかわりに他の加速剤を使用
する時にも得られる。

作業１および２の組成物は、長寿命の一油槽トラック用
軸受は筒およびトロッコ並びにオフロード車両のタイヤ
の踏み面を提供するのに有用である。

以上は本発明の成る種の好ましい具体例を記載するもの
であるが、木分野に熟達した人にとって改変は容易に明
らかにされよう。かくて１本発明の範囲は冒頭の特許請
求の範囲によって規定されるものと考える。

特許出願人　ザ・ファイヤーストーン・タイヤ會アンド
・ラバー・カンパニー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｈ動的な高熱の条件下で使用するためのエラストマ
   ー組成物であって、該組成物は （ａ）天然ゴムおよび天然ゴ１、と約５０電植％までの
   合成ゴムとのブレンド物からなる群から選ばれるエラス
   トマー１００重駿部。 （ｂ’）約８００乃至約２，０００の範囲の数を均分子
   量を有するポリイソブチレン５乃至約１５重量部、およ
   び （ｅ）強化用充填剤約３０乃至約７５重酸部を含有して
   なるエラストマー組成物。 ２、エラスＩ・マーが全て天然ゴムである特許請求の範
   囲第１．　ＪＪ’ｊ記社のエラストマー組成物。 ３、ポリインブチレンが約１．．０００乃至約１．５０
   ０の範囲の数平均分子＋５を有する特許請求の範囲第２
   項記載のエラストマー組成物。 ４、強化用充填剤がカーボンブラックおよびシリカから
   なる群から選ばれる特許請求の範囲第３項記載のエラス
   トマー１１成物。 ５、強化用充填剤がカーボンブラックである特許請求の
   範囲第４項記載のエラストマー組成物。 ６、強化用充填剤が約３５乃至約６０重酸部の範囲の量
   で用いられる特許請求の範囲第５項記載のエラストマー
   組成物。 ７、動的な高熱の条件下で使用するための加硫エラスト
   マー組成物にして、該組成物が（ａ）天然ゴムおよび天
   然ゴムと約５０重酸％までの合成ゴムとのブレンド物か
   らなる群から選ばれるエラストマー１００重ｕ部、 （ｂ）約８００乃至約２，０００の範囲の数平均分子酸
   を有するポリイソブチレン５乃至約１５重量部、 （ｃ）強化…充填剤約３０乃至約７５重酸部、および （ｄ）加硫系 を含イ１してなる加硫エラストマー組成物。 ８、エラストマーが全て天然ゴムである特許請求の範囲
   第７項記載の加硫エラスト＝ｒ−組成物。 ９、ポリイソブチレンが約ｔ、ｏｏｏ乃至約１．５００
   の範囲の数平均分子層を有する特許請求の範囲第８項記
   載の加硫エラストマー組成物。 １０、強化用充填剤がカーボンブラックおよびシリカか
   らなる群から選ばれる特許請求の範囲第９項記載の加硫
   エラストマー組成物。 １１、強化用充填剤がカーボンブラックである特許請求
   の範囲第１０項記載の加硫エラストマー組成物。 １２、加硫系が、約０．５乃至約３ｐｈｒのイオウおよ
   び約０．５乃至約２ｐｈｒの加速剤からなる加速された
   イオウ系である特許請求の範囲第１１項記載の加硫エラ
   ストマー組成物。 １３　、　加速剤がＮ−オキシジエチレン−２−ベンゾ
   チアゾール−スルフェンアミドであるＩｆ　ａｌ’　請
   求の範囲第１２項記載の加硫エラストマーＭ１１に物。 １４、加硫系が約１乃至約５ｐｈｒのステアリン酸およ
   び約５乃至約１５　ｐ　ｈ　ｒの酸化１１ト鉛を特徴と
   する特許請求の範囲第１３グ１記載の加硫エラストマー
   組成物。 １５．４￥詐請求の範囲第１２項記載の組成物からなる
   軸受は箇。 １６、特許請求の範囲第１２項記載のＭ１成物からなる
   油槽トラック用軸受は筒。 １７、特許請求の範囲第１２項記載の組成物を含有して
   なる、Ｉ・ロツコまたはオフロード車両のタイヤ用の踏
   み面。