JPH0335041A - 耐熱性ゴム組成物 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は耐熱性ゴム組成物の改善に関する。

（従来の技術） 元来、ステアリン酸はイオウ加硫系のゴムに対して加硫
促進助剤として添加されるもので、加硫促進剤の活性化
、ゴム生地の軟化作用、カーボンブラック等充填剤の分
散作用等の機能を有することは一般的によく知られてい
る。

しかし、パーオキサイド系加硫方式のゴム配合において
は、ステアリン酸は必ずしも必要なものではないため、
添加されていなかった。

（発明が解決しようとする課題） ステアリン酸の添加されていなかったパーオキサイド加
硫系のゴム配合からなる従来の耐熱コンベアベルトは、
耐熱性、耐屈曲性（熱老化後）、耐摩耗性（熱老化後）
が不十分であった。

上記に鑑み本発明の目的は、耐熱性、耐屈曲性（熱老化
後）、耐摩耗性（熱老化後）が共に優れたパーオキサイ
ド系加硫方式の耐熱性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） 上記目的を達成するために、本発明の構成要旨は、パー
オキサイド系加硫方式のエチレンプロピレンゴム（以下
、ＥＰ、Ｒという）系ゴム組成物において、ＥＰＲ１０
０重量部に対してステアリン酸を０．５〜４．０重量部
添加してなる耐熱性ゴム組成物にある。

（作用） パーオキサイド系加硫方式のＥＰＲ系コム組成物におい
て、ＥＰＲ１００重量部に対してステアリン酸を０．５
〜４．Ｏｆｉ量部添加することにより、加硫が促進され
るとともに、耐熱性、耐屈曲性（熱老化後）および耐摩
耗性（熱老化後）が向上する。

反面、ステアリン酸の添加量が増えると共にスコーチし
易くなり、また、その添加量が２．０重量部を超えると
モジュラス（引張応力ともいう）が減少していき、加硫
阻害作用が発現するので、さらに厳格な物理特性が要求
される場合は、ステアリン酸の添加量は０．５〜２．０
重量部が望ましい。

従って、パーオキサイド系加硫方式のＥＰＲ系ゴム組成
物において、Ｅ　Ｐ　Ｒ１００重量部に対してステアリ
ン酸を０．５〜２．０重量部添加することにより、耐熱
性、耐屈曲性（熱老化後）、耐摩耗性（熱老化後）がす
べて優れ、モジュラスが高く、スコーチしにくい耐熱性
ゴム組成物を得ることができる。

なお、スコーチとは、「ゴムをロール等で練ったり、カ
レンダーでシート状に加工する途中でゴムが硬化して使
用できなくなる不具合な現象」をいう。

（実施例） 第５頁の表１の基本配合において、ＥＰＲ１００重量部
に対するステアリン酸（花王石鹸■製ステアリン酸Ｓ−
２０）の添加量を０〜５．０重量部の範囲内で変化させ
、密閉式混練機（■神戸製鋼新製ＢＲ型バンバリーξキ
サ−）を用い、常法にて混練して未加硫ゴムシートを得
た。そして、この未加硫ゴムシートのスコーチタイム、
加硫速度を後記する方法で測定した。

また、上記未加硫ゴムシートを１５８°ＣＸ３０分プレ
ス加硫し、加硫ゴムシートを得た。そして、この加硫ゴ
ムシートの引張応力、耐熱性、耐屈曲性、耐摩耗性を後
記する方法で測定した。

なお、混練法としては、上記に限定されるものでなく、
ロール混線法なども可能である。

〔試験方法〕

■スコーチタイム ムーニー粘度計を用いて、１２５℃でムーニー粘度が最
低ムーニー粘度より５Ｍ（Ｍ＝ムニー単位）だけ上昇す
るまでの時間（ｒｎｉｎ）を測定した。従って、この時
間が長くなるほどスコーチしにくいことを示す。

■加硫速度 レオメータ−を用いて１５８°Ｃで９０％加硫度に達す
るまでの時間（ｎ＋ｉｎ）を測定した。

■引張応力 ３００％伸びのときの引張応力（荷重／試験片の断面積
）を測定した。

■耐熱性 加硫ゴムシートをギヤオーブン中に、１８０°Ｃで１日
、３日または７日放置後、引張試験を行い、引張強さ（
ＴＩともいう）、伸び（Ｅ、ともいう）を求めた。

■耐屈曲性 デマッチャ式屈曲試験機でクラックが１０＋＋＋＋ａに
成長するまでの屈曲回数を測定した。

■耐摩耗性 ピコ摩耗量を測定した。

上記のスコーチタイム、加硫速度、引張応力、耐熱性、
耐屈曲性、耐摩耗性の測定結果を第９頁の表２に示す。

表２において、耐熱性については、抗張積（Ｔｍ　ｘＥ
、）を、ステアリン酸が無添加（サンプルＮｏ、　１の
もの）でオリジナル（熱老化していないもの）の測定値
を１００として、指数表示した。また、耐屈曲性、耐摩
耗性についても、同様に指数表示法を適用した。これら
の指数において、耐熱性および耐屈曲性については指数
が大きいほどこれらの特性が良好なことを示し、逆に耐
摩耗性については指数が小さいほど耐摩耗性が良好なこ
とを示す。

そして、第１図、第２図、第３図は、それぞれ、耐熱性
、耐屈曲性、耐摩耗性について、ステアリン酸が無添加
のもの（サンプルＮｏ、１）と、ステアリン酸を１重量
部添加したもの（サンプルＮｏ、３）の数値を比較する
図である。第１図〜第３図において、横軸は熱老化日数
を示し、縦軸は指数を示す。また、図中の記号Δはステ
アリン酸が無添加のものを示し、Ｏはステアリン酸を１
重量部添加したものを示す。

表２より、以下の点が明らかである。

１）耐熱性 ステアリン酸の添加により熱老化後の抗張積が増加して
いる。しかし、ステアリン酸の添加量が２重量部を超え
るとその増加化が僅かに減少する傾向にある。

従来ステアリン酸はイオウ加硫系のゴム配合では常用さ
れていた。しかし、パーオキサイド系のゴム配合では必
ずしも必要なものではないため、添加されなかった。し
かし、表２に明らかな通り、パーオキサイド系加硫方式
のＥＰＲ系ゴムＩＪｌ戒物にステアリン酸を添加するこ
とにより、耐熱性が大幅に改善されている。

ステアリン酸は、一般に加硫促進助剤として添加される
が、ＥＰＲのパーオキサイド加硫系では熱によるポリマ
ー分子切断を起こりにくくする架橋構造を形成する結果
、表２のように耐熱性を改善したものと考えられる。

２）耐屈曲性 ステアリ、ン酸の添加により熱老化後の耐屈曲性が向上
している。しかし、ステアリン酸の添加量が２重量部を
超えるとその向上代が僅かに減少する傾向にある。

熱老化による耐屈曲性の挙動は第２図に示されているよ
うに、熱老化初期（１８０°ＣＸ３日まで）では顕著に
耐屈曲性が向上しているが、熱老化が進むと、耐屈曲性
はやや低下している。すなわち、熱老化初期では、引張
応力は低下し且つ伸びの低下が少ないために、耐屈曲性
が大幅に向上した。しかし、熱老化が進むと、引張応力
の低下に比して伸びの低下が大きくなるために、耐屈曲
性が低下したものと思われる。

３）耐摩耗性 ステアリン酸の添加により熱老化後の耐摩耗性が向上し
ている。しかし、ステアリン酸の添加量が２重量部を超
えるとその向上代が減少する傾向にある。

一般的に耐屈曲性と耐摩耗性は耐熱コンベアベルトに強
く要求される特性であるが、これらは二律背反的なもの
であり、どちらか−方のみを改良する配合処方は比較的
容易であるが、その両方を同時に改良することは非常に
難しいとされていた。しかし、本発明に係る耐熱性ゴム
組成物では、耐屈曲性と耐摩耗性の両方において優れた
特性を示し、本発明のステアリン酸の添加が極めて重要
な意義を有していることが分かる。

また、耐摩耗性がステアリン酸の添加によって改良され
る様子は、抗張積（破断エネルギー）の挙動と類似して
おり、ゴムの破断エネルギーの大きさと耐摩耗性には強
い相関関係があることが分かる。

一方、スコーチタイムはステアリン酸の添加量が増える
と共に低下し、引張応力はその添加量が２．０重量部を
超えると低下傾向となるが、４．０重量部以下では実用
上問題ないレベルである。

しかし、サンプルＮｏ、７のようにステアリン酸の添加
量が５．０重量部と多くなると、スコーチタイムがさら
に短くなって加工が困難になり、引張応力も一層低下し
、実用上不満足なレベルである。

第４図、第５図は本発明に係る配合を適用した耐熱性ゴ
ム組成物を用いて作製したベルトの断面図であり、第４
図は耐熱コンベアベルトの断面図、第５図はハイブリッ
ドタイプシンクロベルトの断面図である。

第４図において、１は上カバーゴム、２は下カバーゴム
、３は帆布であり、第５図において、４は表皮ゴム、５
は水素添加ニトリルブタジェンゴム、６はコード、７は
帆布である。

上記の上カバーゴム１、下カバーゴム２、表皮ゴム４の
配合は、表１の基本配合のＥＰＲ１００重量部にステア
リン酸を１重量部添加したものである。そして、上カバ
ーゴム１、下カバーゴム２、表皮ゴム４のゴム配合とし
て、表１の基本配合のＥＰＲ１００重量部にステアリン
酸を添加しなかったものについても、第４図または第５
図と同様の断面を有するベルトを作製し、これら耐熱コ
ンベアベルトまたはハイブリッドタイプシンクロベルト
を実走行させた結果、ステアリン酸を添加したものは添
加していないものに比べて、耐熱性、耐屈曲性、耐摩耗
性が数倍程度改善された。

（発明の効果） 本発明により、耐熱性、耐屈曲性、耐摩耗性に優れ、耐
熱コンベアベルトのカバーゴム、伝動ベルトの表皮ゴム
、ホース、タイヤ等に最適な実用上極めて有用な耐熱性
ゴム組成物を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は、それぞれ、耐熱性、耐屈曲
性、耐摩耗性について、ステアリン酸が無添加のＥＰＲ
系加硫ゴムシートとＥＰＲ１００重量部に対してステア
リン酸を１重量部添加したＥＰＲ系加硫ゴムシートの値
を比較する図、第４図は上・下カバーゴムに本発明の配
合を有する耐熱コンベアベルトの断面図、第５図は表皮
ゴムに本発明の配合を有するノ＼イブリドタイプシンク
ロベルトの断面図である。 １・・上カバーゴム、２・・下カバーゴム、・・表皮ゴ
ム ツ 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パーオキサイド系加硫方式のエチレンプロピレンゴム系
   ゴム組成物において、エチレンプロピレンゴム１００重
   量部に対してステアリン酸を０．５〜４．０重量部添加
   してなる耐熱性ゴム組成物