JP3627863B2 - ゴムプロセス油及びゴム組成物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴムプロセス油及びゴム組成物に関し、さらに詳しくは、初期のゴム物性（常態物性）に優れ、かつ耐熱性に優れたゴムを提供可能なゴムプロセス油及びそれを含有するゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴムプロセス油は、ゴムの可塑性を高めたり、加硫ゴムの硬度を低下させて加工性を改良するために配合される油で、ゴムとの相溶性が要求され、ＳＢＲ等の芳香族系ゴムには従来からアロマ系、ナフテン系のものが使用されている。
近年ゴム部品の使用条件が厳しくなり、従来以上の耐熱性が要求されるようになってきている。しかし、従来のゴムプロセス油を配合したゴムでは耐熱性に限界があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記観点からなされたもので、初期のゴム物性（常態物性）に優れ、かつ耐熱性に優れたゴムを提供可能なゴムプロセス油及びそれを含有するゴム組成物を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、特定の鉱油系減圧蒸留残渣油又はそれに特定の鉱油を混合したものが上記の目的を満足する優れたゴムプロセス油となることを見出し、本発明を完成したものである。
すなわち、本発明の要旨は下記の通りである。
１．（ａ）粘度比重恒数が０．７９０〜０．８７５である鉱油系減圧蒸留残渣油２５〜１００質量％及び（ｂ）多環芳香族化合物含有量が３質量％未満で、引火点が２００℃以上である鉱油０〜７５質量％含有してなるゴムプロセス油。
２．（ａ）粘度比重恒数が０．７９０〜０．８７５である鉱油系減圧蒸留残渣油２５〜９０質量％及び（ｂ）多環芳香族化合物含有量が３質量％未満で、引火点が２００℃以上である鉱油１０〜７５質量％含有してなる前記１記載のゴムプロセス油。
３．（ａ）粘度比重恒数が０．７９〜０．８７である鉱油系減圧蒸留残渣油２５〜１００質量％及び（ｂ）多環芳香族化合物含有量が３質量％未満で、引火点が２００℃以上である鉱油０〜７５質量％含有してなるゴムプロセス油。
４．（ａ）粘度比重恒数が０．７９〜０．８７である鉱油系減圧蒸留残渣油２５〜９０質量％及び（ｂ）多環芳香族化合物含有量が３質量％未満で、引火点が２００℃以上である鉱油１０〜７５質量％含有してなる前記３記載のゴムプロセス油。
５．ゴム組成物全量基準で、ゴムに前記１〜４のいずれかに記載のゴムプロセス油を１０〜２５質量％配合してなるゴム組成物。
６．ゴムの５０質量％以上がスチレン・ブタジエンゴム又は天然ゴムである前記５記載のゴム組成物。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明について詳細に説明する。
まず、本発明のゴムプロセス油について説明する。
本発明のゴムプロセス油は、（ａ）粘度比重恒数が０．７９０〜０．８７５である鉱油系減圧蒸留残渣油２５〜１００質量％（好ましくは２５〜９０質量％）及び（ｂ）多環芳香族化合物含有量が３質量％未満で、引火点が２００℃以上である鉱油０〜７５質量％（好ましくは１０〜７５質量％）含有してなる。
【０００６】
（ａ）成分の粘度比重恒数でいえば、好ましくは０．７９〜０．８７である鉱油系減圧蒸留残渣油２５〜１００質量％（好ましくは２５〜９０質量％）及び（ｂ）多環芳香族化合物含有量が３質量％未満で、引火点が２００℃以上である鉱油０〜７５質量％（好ましくは１０〜７５質量％）含有してなる。
【０００７】
（ａ）成分は、各種原油の常圧残渣油を減圧蒸留した残渣油で、粘度比重恒数が０．７９０〜０．８７５であることが必須である。粘度比重恒数（Ｖ．Ｇ．Ｃ．）はＡＳＴＭ Ｄ２５０１−９１に準ずる下記の式（１）
【０００８】
【数１】
【０００９】
〔式中、Ｇは１５℃における密度（ｇ／ミリリットル）を示し、Ｖ’は１００℃における動粘度（ｍｍ２ ／ｓ）を示す。〕で表される。
この粘度比重恒数の調整は主に原油の選択あるいは混合によって行うことができる。
粘度比重恒数が０．７９０未満であると、鉱油系減圧蒸留残渣油として入手が困難であり、０．８７５を超えると、（ｂ）成分との組み合わせでゴム物性（常態物性、熱老化物性）が低下してしまう可能性がある。
【００１０】
（ｂ）成分は、多環芳香族化合物含有量が３質量％未満で、引火点が２００℃以上である鉱油であり、多環芳香族化合物量は３質量％未満であるのが好ましい。ヨーロッパでは、鉱油の発癌性の尺度として、英国石油学会（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ、以下ＩＰと略す。）によるＩＰ３４６／９２法により測定される多環芳香族化合物含有量があり、３質量％以上では取扱いに制限を受けており、ここでいう多環芳香族化合物含有量の値もＩＰ３４６／９２法によって測定されたものである。
【００１１】
引火点〔Ｃ．Ｏ．Ｃ．（℃）〕は２００℃以上であることが必要であり、２００℃未満であると、（ａ）成分との組み合わせでゴム物性（特に、熱老化物性）が低下してしまう可能性があり、またゴム加工時のオイル蒸気による作業環境の悪化につながる。以上の性質を有する鉱油としては、各種原油の常圧蒸留、減圧蒸留、脱れき工程等により得られた留分を溶剤精製、水素化精製あるいは水素化分解などの各工程、また必要に応じて脱ろう工程により精製したものを用いることができる。
【００１２】
（ａ）成分と（ｂ）成分の混合割合については、（ａ）成分２５〜１００質量％（好ましくは２５〜９０質量％）に対して、（ｂ）成分は０〜７５質量％（好ましくは１０〜７５質量％）である。（ａ）成分が２５質量％未満であると、ゴム物性（常態物性、熱老化物性）が低下してしまう可能性がある。（ａ）成分が９０質量％を超えると、１００℃の動粘度が１００ｍｍ２／ｓを超え作業性が悪くなる可能性がある。（ａ）成分は３０〜８０質量％の範囲がより好ましい。
【００１３】
本発明のゴムプロセス油の好ましい物性は、密度（１５℃）については０．９０〜０．９７ｇ／ミリリットル、動粘度（１００℃）については２０〜１００ｍｍ２ ／ｓ、引火点（Ｃ．Ｏ．Ｃ．）については２２０〜３００℃である。
【００１４】
次に、本願の第二発明のゴム組成物について説明する。
ゴム組成物は、ゴムに、組成物全量基準で、前記のゴムプロセス油を１０〜２５質量％配合することによって得られる。該ゴムの種類は、特に制限がなく、天然ゴムあるいは合成ゴムのいずれであってもよい。合成ゴムとしては、例えば、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレン・クロロプレンゴム（ＳＣＲ）、スチレン・イソプレンゴム（ＳＩＲ）、イソブチレン・イソプレンゴム（ＩＩＲ）、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチレン・プロピレン・ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）などを挙げることができる。中でも、ＳＢＲ，ＳＣＲ，ＳＩＲなどの芳香族系ゴムが好ましく、特にＳＢＲ又は天然ゴムを５０質量％以上含むゴムが好ましい。
【００１５】
このようにして得られた本発明のゴムプロセス油を配合したゴム組成物は、初期のゴム物性（常態物性）に優れ、かつ耐熱性に優れたものである。
【００１６】
【実施例】
次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、これらの実施例になんら制限されるものではない。
（１）ゴムプロセス油の調製
実施例に供する（ａ）成分の各種減圧蒸留残渣油と（ｂ）成分の各種鉱油の性状をそれぞれ第１表、第２表に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】
第１表に示す（ａ）成分と第２表に示す（ｂ）成分を所定の割合に混合し、実施例１〜９、比較例１〜３のゴムプロセス油を調製した。その混合割合と性状を第３表に示す。
【００２０】
【表３】
【００２１】
【表４】
【００２２】
（２）ゴム組成物の物性評価
実施例及び比較例のゴムプロセス油を用い、下記の要領で一般的なタイヤトレッド用ＳＢＲ配合にてゴム練り・加硫を行い、常態物性、ブリード性及び熱老化物性を評価した。
・ゴム練り配合
配合剤と配合割合について第４表に示す。
【００２３】
【表５】
【００２４】
・ゴム練り
バンバリーミキサーにて配合剤▲１▼を１分間練り可塑化させた後配合剤▲２▼〜▲５▼を混合し、バンバリーミキサーで４分間素練りした。その後二本ロールにて配合剤▲６▼▲７▼を混合し１０分間混練りし未加硫ゴムを得た。
・加硫
未加硫ゴムを加硫プレスにて１４５℃、６０分の条件で加硫し、厚さ２ｍｍのゴムシートを得た。
・物性評価
得られた加硫ゴムシートからＪＩＳ３号ダンベル状試験片を作成し、加硫ゴムの常態物性、熱老化（１００℃，９６Ｈｒ）後の熱老化物性及びブリード性を評価した。その結果を第５表、第６表に示す。なお、ブリードの有無は加硫後、室温放置３日後の試験片表面を目視観察した。
【００２５】
【表６】
【００２６】
【表７】
【００２７】
【表８】
【００２８】
【表９】
【００２９】
常態物性及び熱老化物性いずれにおいても、実施例は比較例に比べ高いゴム物性を示している。
【００３０】
【発明の効果】
本発明のゴムプロセス油は、初期のゴム物性（常態物性）に優れ、かつ耐熱性に優れたゴムを提供することができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴムプロセス油及びゴム組成物に関し、さらに詳しくは、初期のゴム物性（常態物性）に優れ、かつ耐熱性に優れたゴムを提供可能なゴムプロセス油及びそれを含有するゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴムプロセス油は、ゴムの可塑性を高めたり、加硫ゴムの硬度を低下させて加工性を改良するために配合される油で、ゴムとの相溶性が要求され、ＳＢＲ等の芳香族系ゴムには従来からアロマ系、ナフテン系のものが使用されている。
近年ゴム部品の使用条件が厳しくなり、従来以上の耐熱性が要求されるようになってきている。しかし、従来のゴムプロセス油を配合したゴムでは耐熱性に限界があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記観点からなされたもので、初期のゴム物性（常態物性）に優れ、かつ耐熱性に優れたゴムを提供可能なゴムプロセス油及びそれを含有するゴム組成物を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、特定の鉱油系減圧蒸留残渣油又はそれに特定の鉱油を混合したものが上記の目的を満足する優れたゴムプロセス油となることを見出し、本発明を完成したものである。
すなわち、本発明の要旨は下記の通りである。
１．（ａ）粘度比重恒数が０．７９０〜０．８７５である鉱油系減圧蒸留残渣油２５〜１００質量％及び（ｂ）多環芳香族化合物含有量が３質量％未満で、引火点が２００℃以上である鉱油０〜７５質量％含有してなるゴムプロセス油。
２．（ａ）粘度比重恒数が０．７９０〜０．８７５である鉱油系減圧蒸留残渣油２５〜９０質量％及び（ｂ）多環芳香族化合物含有量が３質量％未満で、引火点が２００℃以上である鉱油１０〜７５質量％含有してなる前記１記載のゴムプロセス油。
３．（ａ）粘度比重恒数が０．７９〜０．８７である鉱油系減圧蒸留残渣油２５〜１００質量％及び（ｂ）多環芳香族化合物含有量が３質量％未満で、引火点が２００℃以上である鉱油０〜７５質量％含有してなるゴムプロセス油。
４．（ａ）粘度比重恒数が０．７９〜０．８７である鉱油系減圧蒸留残渣油２５〜９０質量％及び（ｂ）多環芳香族化合物含有量が３質量％未満で、引火点が２００℃以上である鉱油１０〜７５質量％含有してなる前記３記載のゴムプロセス油。
５．ゴム組成物全量基準で、ゴムに前記１〜４のいずれかに記載のゴムプロセス油を１０〜２５質量％配合してなるゴム組成物。
６．ゴムの５０質量％以上がスチレン・ブタジエンゴム又は天然ゴムである前記５記載のゴム組成物。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明について詳細に説明する。
まず、本発明のゴムプロセス油について説明する。
本発明のゴムプロセス油は、（ａ）粘度比重恒数が０．７９０〜０．８７５である鉱油系減圧蒸留残渣油２５〜１００質量％（好ましくは２５〜９０質量％）及び（ｂ）多環芳香族化合物含有量が３質量％未満で、引火点が２００℃以上である鉱油０〜７５質量％（好ましくは１０〜７５質量％）含有してなる。
【０００６】
（ａ）成分の粘度比重恒数でいえば、好ましくは０．７９〜０．８７である鉱油系減圧蒸留残渣油２５〜１００質量％（好ましくは２５〜９０質量％）及び（ｂ）多環芳香族化合物含有量が３質量％未満で、引火点が２００℃以上である鉱油０〜７５質量％（好ましくは１０〜７５質量％）含有してなる。
【０００７】
（ａ）成分は、各種原油の常圧残渣油を減圧蒸留した残渣油で、粘度比重恒数が０．７９０〜０．８７５であることが必須である。粘度比重恒数（Ｖ．Ｇ．Ｃ．）はＡＳＴＭ Ｄ２５０１−９１に準ずる下記の式（１）
【０００８】
【数１】
〔式中、Ｇは１５℃における密度（ｇ／ミリリットル）を示し、Ｖ’は１００℃における動粘度（ｍｍ２ ／ｓ）を示す。〕で表される。
この粘度比重恒数の調整は主に原油の選択あるいは混合によって行うことができる。
粘度比重恒数が０．７９０未満であると、鉱油系減圧蒸留残渣油として入手が困難であり、０．８７５を超えると、（ｂ）成分との組み合わせでゴム物性（常態物性、熱老化物性）が低下してしまう可能性がある。
【００１０】
（ｂ）成分は、多環芳香族化合物含有量が３質量％未満で、引火点が２００℃以上である鉱油であり、多環芳香族化合物量は３質量％未満であるのが好ましい。ヨーロッパでは、鉱油の発癌性の尺度として、英国石油学会（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ、以下ＩＰと略す。）によるＩＰ３４６／９２法により測定される多環芳香族化合物含有量があり、３質量％以上では取扱いに制限を受けており、ここでいう多環芳香族化合物含有量の値もＩＰ３４６／９２法によって測定されたものである。
【００１１】
引火点〔Ｃ．Ｏ．Ｃ．（℃）〕は２００℃以上であることが必要であり、２００℃未満であると、（ａ）成分との組み合わせでゴム物性（特に、熱老化物性）が低下してしまう可能性があり、またゴム加工時のオイル蒸気による作業環境の悪化につながる。以上の性質を有する鉱油としては、各種原油の常圧蒸留、減圧蒸留、脱れき工程等により得られた留分を溶剤精製、水素化精製あるいは水素化分解などの各工程、また必要に応じて脱ろう工程により精製したものを用いることができる。
【００１２】
（ａ）成分と（ｂ）成分の混合割合については、（ａ）成分２５〜１００質量％（好ましくは２５〜９０質量％）に対して、（ｂ）成分は０〜７５質量％（好ましくは１０〜７５質量％）である。（ａ）成分が２５質量％未満であると、ゴム物性（常態物性、熱老化物性）が低下してしまう可能性がある。（ａ）成分が９０質量％を超えると、１００℃の動粘度が１００ｍｍ２／ｓを超え作業性が悪くなる可能性がある。（ａ）成分は３０〜８０質量％の範囲がより好ましい。
【００１３】
本発明のゴムプロセス油の好ましい物性は、密度（１５℃）については０．９０〜０．９７ｇ／ミリリットル、動粘度（１００℃）については２０〜１００ｍｍ２ ／ｓ、引火点（Ｃ．Ｏ．Ｃ．）については２２０〜３００℃である。
【００１４】
次に、本願の第二発明のゴム組成物について説明する。
ゴム組成物は、ゴムに、組成物全量基準で、前記のゴムプロセス油を１０〜２５質量％配合することによって得られる。該ゴムの種類は、特に制限がなく、天然ゴムあるいは合成ゴムのいずれであってもよい。合成ゴムとしては、例えば、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレン・クロロプレンゴム（ＳＣＲ）、スチレン・イソプレンゴム（ＳＩＲ）、イソブチレン・イソプレンゴム（ＩＩＲ）、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチレン・プロピレン・ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）などを挙げることができる。中でも、ＳＢＲ，ＳＣＲ，ＳＩＲなどの芳香族系ゴムが好ましく、特にＳＢＲ又は天然ゴムを５０質量％以上含むゴムが好ましい。
【００１５】
このようにして得られた本発明のゴムプロセス油を配合したゴム組成物は、初期のゴム物性（常態物性）に優れ、かつ耐熱性に優れたものである。
【００１６】
【実施例】
次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、これらの実施例になんら制限されるものではない。
（１）ゴムプロセス油の調製
実施例に供する（ａ）成分の各種減圧蒸留残渣油と（ｂ）成分の各種鉱油の性状をそれぞれ第１表、第２表に示す。
【００１７】
【表１】
【表２】
第１表に示す（ａ）成分と第２表に示す（ｂ）成分を所定の割合に混合し、実施例１〜９、比較例１〜３のゴムプロセス油を調製した。その混合割合と性状を第３表に示す。
【００２０】
【表３】
【表４】
（２）ゴム組成物の物性評価
実施例及び比較例のゴムプロセス油を用い、下記の要領で一般的なタイヤトレッド用ＳＢＲ配合にてゴム練り・加硫を行い、常態物性、ブリード性及び熱老化物性を評価した。
・ゴム練り配合
配合剤と配合割合について第４表に示す。
【００２３】
【表５】
・ゴム練り
バンバリーミキサーにて配合剤▲１▼を１分間練り可塑化させた後配合剤▲２▼〜▲５▼を混合し、バンバリーミキサーで４分間素練りした。その後二本ロールにて配合剤▲６▼▲７▼を混合し１０分間混練りし未加硫ゴムを得た。
・加硫
未加硫ゴムを加硫プレスにて１４５℃、６０分の条件で加硫し、厚さ２ｍｍのゴムシートを得た。
・物性評価
得られた加硫ゴムシートからＪＩＳ３号ダンベル状試験片を作成し、加硫ゴムの常態物性、熱老化（１００℃，９６Ｈｒ）後の熱老化物性及びブリード性を評価した。その結果を第５表、第６表に示す。なお、ブリードの有無は加硫後、室温放置３日後の試験片表面を目視観察した。
【００２５】
【表６】
【表７】
【表８】
【表９】
常態物性及び熱老化物性いずれにおいても、実施例は比較例に比べ高いゴム物性を示している。
【００３０】
【発明の効果】
本発明のゴムプロセス油は、初期のゴム物性（常態物性）に優れ、かつ耐熱性に優れたゴムを提供することができる。
Claims (6)
- （ａ）粘度比重恒数が０．７９０〜０．８７５である鉱油系減圧蒸留残渣油２５〜１００質量％及び（ｂ）多環芳香族化合物含有量が３質量％未満で、引火点が２００℃以上である鉱油０〜７５質量％含有してなるゴムプロセス油。
- （ａ）粘度比重恒数が０．７９０〜０．８７５である鉱油系減圧蒸留残渣油２５〜９０質量％及び（ｂ）多環芳香族化合物含有量が３質量％未満で、引火点が２００℃以上である鉱油１０〜７５質量％含有してなる請求項１記載のゴムプロセス油。
- （ａ）粘度比重恒数が０．７９〜０．８７である鉱油系減圧蒸留残渣油２５〜１００質量％及び（ｂ）多環芳香族化合物含有量が３質量％未満で、引火点が２００℃以上である鉱油０〜７５質量％含有してなるゴムプロセス油。
- （ａ）粘度比重恒数が０．７９〜０．８７である鉱油系減圧蒸留残渣油２５〜９０質量％及び（ｂ）多環芳香族化合物含有量が３質量％未満で、引火点が２００℃以上である鉱油１０〜７５質量％含有してなる請求項３記載のゴムプロセス油。
- ゴム組成物全量基準で、ゴムに請求項１〜４のいずれかに記載のゴムプロセス油を１０〜２５質量％配合してなるゴム組成物。
- ゴムの５０質量％以上がスチレン・ブタジエンゴム又は天然ゴムである請求項５記載のゴム組成物。
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| JP2002184551A Expired - Lifetime JP3627863B2 (ja) | 2001-07-16 | 2002-06-25 | ゴムプロセス油及びゴム組成物 |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR100882984B1 (ja) |
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2002
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