JPH03157434A - ゴム改質用添加剤 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ゴム中に配合してゴムを改質するために用い
るゴム改質用添加剤に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従来、
ゴムを改質して目的とする用途に適合させるため、ゴム
原料中に改質用添加剤を配合する（但し、Ｒは水素原子
又はメチル基、ｎは１又は２である。） で示される化合物がある。この（１）式の化合物は、分
子内にアクリル基と２価リン酸基を有する化合物であり
、その構造から考えてゴム用の共架橋剤として、或いは
イオン架橋剤として作用する可能性があるが、これまで
ゴム用添加剤として使用された例はなく、そのゴムへの
配合効果についても明らかにされていない。これは、（
１）・式の化合物が粘稠な液状であるためロール加工性
が悪く、ゴム配合剤の亜鉛華等と反応して分散不良を起
こし易いことが原因の一つであると考えられる。このた
め、（１）式の化合物はゴム用に全く利用されていない
のが実情であった。

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、上記（１）
式の化合物を利用した優れたゴム改質効果を有する新規
ゴム用添加剤を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明者らは、
上記目的を達成するため、（１）式の化合物の１つであ
る下記式（１ａ）で示されるモノメタクリロイルオキシ
エチレンホスフェート（ＰＭ−１）のゴムへの配合につ
いて種々研究を行なっているーうち、ＰＭ−１の亜鉛塩
、マグネシウム塩、アルミニウム塩又はカルシウム塩を
ゴムに配合した場合、この塩が亜鉛華等と反応すること
もなくゴム中に均一に分散されることを見い出した。そ
して、本発明者らは、更に上記ＰＭ−１の塩のゴムへの
配合効果について検討を行なった結果、これらＰＭ−１
の塩が特有のゴム改質効果を示し、ゴム改質剤として有
効に使用し得ることを知見し、本発明をなすに至った。

従って、本発明は、下記式（１） （但し、Ｒは水素原子又はメチル基、ｎは１又は２であ
る。） で示される化合物の亜鉛塩、マグネシウム塩、アルミニ
ウム塩又はカルシウム塩からなることを特徴とするゴム
改質用添加剤を提供する。

この場合、（１）式の化合物としては、Ｒがメチル基で
ｎ＝１のものが特に好ましい。

また、本発明の添加剤は、粉末状、特に粒径１０〜０．
１Ｍ程度の粉末状に形成することが好ましく、これによ
りゴム中における分散性が向上する。

更に、本発明の添加剤は、（１）式の化合物の上記４種
の塩のうち２種以上を混合することにより調製すること
もできる。

なお１本発明添加剤の製法に限定はないが、例えば（１
）式の化合物と水酸化亜鉛、水酸化マグネシウム、水酸
化アルミニウム、水酸化カルシウム等とを適宜手段で反
応させることにより製造することができる。

本発明の添加剤は、ゴムを改質する目的でゴム中に配合
されるものであるが、この場合ゴムの種類に制限はなく
、本発明添加剤は例えばブタジェンゴム（ＢＲ）、スチ
レン−ブタジェンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−
ブタジェンゴム（ＮＢＲ）、イソプレンゴム（天然ゴム
）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等のジエン系ゴム、エチ
レンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、塩素化ポリエチレン
ゴム（ＣＭ）、クロルスルホン化ポリエチレンゴム（Ｃ
８Ｍ）等のオレフィン系ゴム、ポリエステル−イソシア
ナート、ポリエーテルイソシアナート等のウレタン系ゴ
ム、アクリル酸エステルポリマー等のビニル系ゴムなど
の種々のゴムの改質に好適に使用される。

また１本発明の添加剤はパーオキサイド加硫、硫黄加硫
等のいずれの加硫方式のゴムに対しても有効に使用でき
る。例えば後述する実施例に示すようにパーオキサイド
加硫系ゴムの改質に（１）式の化合物の亜鉛塩、マグネ
シウム塩を用いた場合にはモジュラス、引張強さ、硬度
が改善される。

また、硫黄加硫系ゴムの改質に（１）式の化合物の亜鉛
塩、マグネシウム塩を用いた場合には引張強さ及び伸び
が改善される。

本発明添加剤のゴムへの配合量に特に限定はないが、ジ
エン系ゴム、オレフィン系ゴム等の原料ゴム１００重量
部に対して５〜５０重量部、特に５〜２０重量部とする
ことが好ましく、これにより本発明添加剤の改質効果が
良好に発揮される。

また、ゴム中には公知の他の配合剤を適宜配合すること
ができ、例えばカーボンブラック、ホワイトカーボン、
ケイ酸マグネシウム、クレー、タルク、炭酸カルシウム
等の充填剤を原料ゴム１００重量部に対して１０〜２０
０重量部、ジクミルパーオキサイド、硫黄といったパー
オキサイド系や硫黄系等の加硫剤を原料ゴム１００重量
部に対して０．５〜５重量部、チオウレア類、チウラム
類。

ジチオカルバミン酸塩類等の加硫促進剤を原料ゴム１０
０重量部に対して０．１〜５重量部置部することができ
る。更に、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）　、パラフ
ィン系オイル、ナフテン系オイル、芳香族系オイル等の
軟化剤やフェノール系、アミン系の老化防止剤なども適
宜配合することができる。なお、本発明添加剤を配合し
たゴム配合物の加硫温度は１４０〜２００℃、加硫時間
は５〜６０分とすることが好適である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のゴム用添加剤は特有のゴ
ム改質効果を有し、ジエン系ゴム、オレフィン系ゴム等
の種々のゴムの改質に有効に使用されるもので、ゴムの
用途の拡大に大きく寄与するものである。

次に、製造例、実施例、比較例を示し、本発明を具体的
に説明するが１本発明は下記例に限定されるものではな
い。

〔製造例〕

前記（１ａ）式で示されるモノメタクリロイルオキシエ
チレンホスフェート１００ｇをアセトンＩＱに室温で撹
拌しながら溶かした後、この溶液に水酸化亜鉛の粉末５
０ｇを加えて２４時間撹拌した。反応終了後、Ｓ濁物を
炉別して取り出し、この懸濁物をアセトン２００ｄで洗
浄して乾燥することにより（１ａ）式の亜鉛塩（本発明
添加剤）１２０ｇを得た。

また、水酸化亜鉛に代えて水酸化マグネシウム、水酸化
アルミニウム、水酸化カルシウムを使用し。

同様の方法で（１ａ）式の化合物のマグネシウム塩、ア
ルミニウム塩、カルシウム塩（本発明添加剤）をそれぞ
れ製造した。

上記生成物を赤外線吸収スペクトル法及び元素分析法に
よってそれぞれ分析したところ、いずれも目的物である
ことが確認された。

〔実施例、比較例〕

第１〜５表に示す組成の実施例１〜２３．比較例１〜１
５のゴムをそれぞれ製造した。この場合、第１．２表は
パーオキサイド加硫系のゴム、第３゜４表は硫黄加硫系
のゴム、第５表はこれら２つの加硫系のゴムを示しであ
る。また、第２表は充填剤配合系のゴムを示しである。

なお、第１〜５表中実施例はＥ、比較例はＣＥの記号で
表している。

次に、上記実施例１〜２３、比較例１〜１５のゴムの物
性を調べた。結果を第１〜５表に併記する。なお、引張
試験機はロードセル型試験機を引張速度５００ｍ＋／分
で使用した。また、第２表及び第５表のゴムについては
加硫試験機（キュラストメータ：温度１６０℃、振幅±
３度）を用いて加硫曲線を求めた。結果を第１図及び第
２図に示す。

第１〜５表及び第１，２図の結果より、（１）式の化合
物の亜鉛塩及びマグネシウム塩は、パーオキサイド加硫
系ゴム及び硫黄・促進加硫系ゴムのいずれに対しても改
質効果を有することが認められた。この場合、パーオキ
サイド加硫系では硬度。

モジュラス、引張強さが改善され、しかもこれら硬度、
モジュラス、引張強さの上昇が大きいわりに伸びの低下
率が小さいという利点があり、（１）式の化合物の塩が
共架橋剤として作用していると思われる。また、（１）
式の化合物の塩の添加量の増大とともに加硫試験機から
得られる加硫曲線の最大トルク値が上昇した。このよう
な改質効果は、ＮＢＲ，ＳＢＲで特に顕著であった。ま
た、硫黄加硫系においては、引張強さ、伸びが大きく上
昇したのに対し、硬度は殆ど変化がなく、初期モジュラ
ス（１００〜３００％程度）は低下した。このような補
強性は例がないので、新規用途に有望であると思われる
。また、このような改質効果はＢＲ，ＳＢＲ，ＮＢＲ，
ＥＰＤＭのいずれにも認められたが、特にＢＲ，ＳＢＲ
で顕著であった。

この場合、ＳＢＨにおいてはチアゾール（ＤＭ）系、ス
ルフェンアミド（ＣＢＳ）系で引張強さの上昇に特に効
果があった。更に、充填剤配合系においては引張強さ、
引裂強さ、硬度が向上した。

また、（１）式の化合物の塩の添加により加硫試験機（
キュラストメータ）から得られる加硫曲線のトルク値が
上昇した。それ故１本発明添加剤の応用については、炭
酸カルシウム等の補強性の小さい充填剤との併用が好ま
しいと考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ本発明添加剤を配合したゴ
ムと配合しないゴムの加硫曲線を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記式（１） ▲数式、化学式、表等があります▼…（１） （但し、Ｒは水素原子又はメチル基、ｎは１又は２であ
   る。） で示される化合物の亜鉛塩、マグネシウム塩、アルミニ
   ウム塩又はカルシウム塩からなることを特徴とするゴム
   改質用添加剤。