JPH04298546A

JPH04298546A - エチレン性不飽和低級カルボン酸金属塩含有ゴム組成物

Info

Publication number: JPH04298546A
Application number: JP3085953A
Authority: JP
Inventors: Keiji Toyoda; 豊田　敬二
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1991-03-27
Filing date: 1991-03-27
Publication date: 1992-10-22
Also published as: DE4209909A1; US5244955A

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金型離型性に優れたゴム
組成物に関し、更に詳しくは、金型離型性に優れたエチ
レン性不飽和低級カルボン酸金属塩含有ゴム組成物に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、金型離型性に劣るゴムを成形
加工するときには、適切な材質の金型を選択する（鉄鋼
材、ステンレススチール、アルミ等）、金型表面をメッ
キする（クロムメッキ、ニッケルメッキ、無電解ニッケ
ルメッキ、ニッケルメッキ／テフロンコーティング等）
、金型に離型剤（シリコーン化合物、フッ素化合物等）
を塗布する、ゴムに各種化合物（脂肪酸エステル、シリ
コンオイル、パラフィン、低分子量ポリテトラフルオロ
エチレン等）を添加する等の工夫がされている。しかし
ながら、これらの方法は十分に満足できるものとはいえ
ない。例えば、ニッケルメッキ／テフロンコーティング
した金型を使用すれば、優れた金型離型性が得られるも
のの、■高価である、■それにも拘らず、数百ショット
以下でメッキが剥がれてしまう、■しかも、製品の表面
に凹凸が生じるため製品の用途によっては採用できない
等の欠点がある。また、離型剤を塗布する方法には、■
数回の成型で効果がなくなってしまう、■表面にムラが
生じる、■融合不良が起きる等の欠点がある。更に、各
種化合物を添加する方法は、これらの化合物の製品への
混入によってゴム製品の特性が低下するという問題点を
有している。特に、エチレン性不飽和低級カルボン酸金
属塩を配合したゴム組成物の場合は、強度特性等におい
て優れているにも拘らず金型離型性が極端に劣るため、
ゴム製品の特性をある程度犠牲にして離型剤を大量に使
用するか、経済的不利益を承知の上で金型のニッケルメ
ッキ／テフロンコーティングを繰り返すしか方法がなか
った。このため、優れた強度特性等を有し、表面のきれ
いなゴム製品を安価に得ることができるエチレン性不飽
和低級カルボン酸金属塩含有ゴム組成物が求められてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、金型
離型性がよく、従って上記のような問題点のないエチレ
ン性不飽和低級カルボン酸金属塩含有ゴム組成物を提供
することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記目的を達
成すべく鋭意検討を重ねた結果、エチレン性不飽和低級
カルボン酸金属塩含有ゴム組成物に特定の化合物を配合
すればゴム製品の特性を維持しつつ金型離型性を改良す
ることが可能であることを見出し、この知見に基いて本
発明を完成するに至った。

【０００５】かくして本発明によれば、（Ａ）ゴム、（
Ｂ）エチレン性不飽和低級カルボン酸金属塩及び（Ｃ）
高級脂肪酸の金属塩を含有することを特徴とするエチレ
ン性不飽和低級カルボン酸金属塩含有ゴム組成物、並び
に、（Ａ）ゴム、（Ｂ）エチレン性不飽和低級カルボン
酸金属塩、（Ｃ）高級脂肪酸の金属塩及び（Ｄ）酸化亜
鉛を含有することを特徴とするエチレン性不飽和低級カ
ルボン酸金属塩含有ゴム組成物が提供される。

【０００６】本発明において使用するゴムは、特に限定
されず、一般に各種ゴム製品の製造に使用されるゴムで
あればよい。このようなゴムとしては、天然ゴム、ポリ
イソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、クロロプレンゴ
ム、イソブチレン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン
−ブタジエン共重合体ゴム、ニトリル−ブタジエン共重
合体ゴム、水素化ニトリル−ブタジエン共重合体ゴム、
エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム等が挙げら
れる。

【０００７】本発明において使用するエチレン性不飽和
低級カルボン酸金属塩は、１又は２以上のカルボキシル
基を有する炭素数５以下のエチレン性不飽和カルボン酸
と金属とがイオン結合した構造を有するものであれば、
その合成法により限定されない。エチレン性不飽和低級
カルボン酸は、官能基で置換されていてもよいが、官能
基に含まれる炭素数は、上記炭素数に算入しない。エチ
レン性不飽和低級カルボン酸の例としては、アクリル酸
、メタクリル酸等のモノカルボン酸；マレイン酸、フマ
ル酸、イタコン酸等のジカルボン酸；マレイン酸モノメ
チル、イタコン酸モノエチル等が挙げられる。金属とし
ては、上記エチレン性不飽和カルボン酸と塩を形成する
ものであれば、特に制限されないが、通常、ベリリウム
、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウ
ム、チタン、クロム、モリブデン、マンガン、鉄、コバ
ルト、ニッケル、銅、銀、亜鉛、カドウミウム、アルミ
ニウム、錫、鉛、アンチモン等を使用でき、中でも、ゴ
ム製品の特性からは、亜鉛、マグネシウム、カルシウム
、アルミニウムが賞用される。これらのエチレン性不飽
和低級カルボン酸金属塩は、他の成分と配合・混練して
ゴム組成物を製造するときに、金属塩の形でゴムに配合
してもよく、また、前記のエチレン性不飽和低級カルボ
ン酸と前記金属の酸化物、水酸化物又は炭酸塩とを添加
して混練等の操作中にこれらを反応させて生成させても
よい。エチレン性不飽和低級カルボン酸金属塩の使用量
は、特に制限されないが、通常、ゴム１００重量部当り
３〜１２０重量部、好ましくは５〜１００重量部の範囲
で使用される。３重量部未満又は１２０重量部を超える
範囲ではゴム製品の強度特性等が劣るので好ましくない
。

【０００８】本発明においては、高級脂肪酸の金属塩を
使用することが必須である。この金属塩は、１又は２以
上のカルボキシル基を有する高級脂肪酸と金属とがイオ
ン結合した構造を有するものであれば、その合成法によ
り限定されない。高級脂肪酸としては、炭素数６以上の
ものを使用できるが、金型離型性とゴム製品の特性との
バランスから、炭素数８〜３０のものが好ましく、特に
炭素数１０〜２２のものが好ましい。また、高級脂肪酸
は、飽和酸でも不飽和酸でもよいが、多塩基酸より一塩
基酸の方が好ましい。なお、高級脂肪酸は、官能基で置
換されていてもよいが、官能基に含まれる炭素数は、上
記炭素数に算入しない。炭素数６未満の高級脂肪酸を使
用した場合には、金型離型性を改善するという本発明の
目的を達成することができない。高級脂肪酸の例として
は、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸
、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パル
ミチン酸、ヘプタデシル酸、ステアリン酸、ノナデカン
酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン
酸、モンタン酸、メリシン酸等の飽和脂肪酸；オレイン
酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキド
ン酸等の不飽和脂肪酸が挙げられる。また、高級脂肪酸
の金属塩の合成に使用する金属は、特に限定されるもの
ではないが、リチウム、カリウム、ナトリウム等のアル
カリ金属；カルシウム、バリウム等のアルカリ土類金属
；亜鉛、カドミウム等の亜鉛族金属；錫、鉛等の炭素族
金属；ニッケル等のＶＩＩＩ族金属が好ましく、ゴム製
品の特性からは、なかでも、アルカリ金属、アルカリ土
類金属、亜鉛族金属、炭素族金属が、とりわけ、リチウ
ム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、バリウム、亜
鉛、錫が好ましい。高級脂肪酸の金属塩の使用量は、ゴ
ム１００重量部に対して、０．５〜２０重量部、好まし
くは１〜１０重量部である。０．５重量部未満では金型
離型性改良効果が小さく、２０重量部を超えて使用して
も改良効果が飽和し、他方、得られるゴム製品の特性が
低下するので好ましくない。

【０００９】本発明において、高級脂肪酸の金属塩に加
えて更に酸化亜鉛を含有させることにより、エチレン性
不飽和低級カルボン酸金属塩含有ゴム組成物の金型離型
性をより向上させることができる。酸化亜鉛の含有量は
、ゴム１００重量部に対して好ましくは２０重量部以下
、より好ましくは１０重量部以下である。２０重量部を
超えて含有してもよいが、金型離型性改良効果が飽和し
、他方、得られるゴム製品の特性が低下する。

【００１０】本発明のゴム組成物は、ゴム、エチレン性
不飽和低級カルボン酸金属塩、高級脂肪酸の金属塩及び
所望の場合には酸化亜鉛を配合することによって得られ
る。これらの成分の配合の順序は特に限定されず、例え
ば、各成分を任意の順序で逐次添加する、任意の成分を
予め混練して得られる組成物に残りの成分を更に添加し
て混練する、全成分を同時に添加して混練する等のいず
れでもよく、また、上記の各方法において各成分を任意
の比率に分割して添加してもよい。混練の方法は、特に
限定されず、バンバリー、ロール等を使用して行なうこ
とができる。混練の温度も特に限定されないが、通常、
室温〜１５０℃の温度範囲である。

【００１１】本発明のゴム組成物には、必要に応じて、
カーボンブラック、シリカ等の補強剤；炭酸カルシウム
、タルク等の充填剤；トリアリルイソシアヌレート、ト
リメチロールプロパン等の架橋助剤；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各種
の薬剤を添加することができる。

【００１２】本発明のゴム組成物は、金型成形、射出成
形、トランスファー成形等の公知の成形方法により各種
ゴム製品に成型することができる。

【００１３】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。なお、本実施例中の部及び％は、特に断りの
ないかぎり、重量基準である。

【００１４】本実施例において、金型離型性ほかの評価
は、以下に示す方法で行なった。（金型離型性）下記のプレス操作の繰り返し可能回数及
びゴムの付着状況で判断する。未加硫ゴム組成物から縦
約２５ｍｍ、横約４０ｍｍ、厚さ約２ｍｍの試験片を作
成する。この試験片の約５ｇを２枚の硬質クロムメッキ
板で挟んで、１７０℃において１００ｋｇ／ｃｍ２　の
圧力で２０分間プレスする。次にプレスを止めてクロム
メッキ板を取り外し、クロムメッキ板へのゴムの付着状
況を目視により下記の基準で判定する。次に、ゴムが付
着している場合はこれを取り除いた後、新しい試験片を
使用して再びプレス操作を繰り返す。このプレス操作を
ゴムの付着によりクロムメッキ板が容易に取り外せなく
なるまで（最大１０回）繰り返す。 ◎：ゴムが全く付着していない。 ○：ゴムが僅かに付着している。 △：ゴムが少し付着している。 ×：ゴムが多量に付着している。（引張試験）ＪＩＳ　　Ｋ６３０１に準じて行なう（試
験片：３号ダンベル、引張速度５００ｍｍ／分）。（硬度試験）ＪＩＳ　　Ｋ６３０１に準じて行なう（Ｊ
ＩＳ硬度Ａによる。）。（引裂試験）ＪＩＳ　　Ｋ６３０１に準じて行なう（Ｊ
ＩＳ　　Ｂタイプ試験片を使用し、引張速度５００ｍｍ
／分で測定する。）。

【００１５】（実施例１）水素化ニトリル−ブタジエン
共重合体ゴム（日本ゼオン株式会社製、ゼットポール２
０２０）１００部、メタクリル酸亜鉛８５部、ナウガー
ド４４５（ユニロイヤル社製、アミン系老化防止剤）１
．５部、過酸化ブチル（ハーキュレス社製、バルカップ
４０ＫＥ、純度４０％）５．０部及び表１に示すステア
リン酸の各種金属塩５．０部を、５０℃でロール混練し
て、表１に示す未加硫ゴム組成物を得た。これらの未加
硫ゴム組成物についての金型離型性及び得られた加硫物
の引張試験を行なった。結果を表１に示す。また、比較
のために、高級脂肪酸の金属塩に代えて市販のシリコン
オイルを使用するほかは同様の実験を行なった。結果を
表１に併せて示す。

【００１６】

【表１】

【００１７】表１の結果から、ステアリン酸の金属塩を
含有する本発明のゴム組成物は、金型離型性がよく、ま
た、従来使用されている離型剤を使用したときに比べて
、特性に優れていることが分かる。

【００１８】（実施例２）ステアリン酸金属塩に代えて
表２に示す各種高級脂肪酸の金属塩を使用するほかは実
施例１と同様の試験を行なった。結果を表２に示す。

【００１９】

【表２】

【００２０】表２の結果から、高級脂肪酸の金属塩の種
類を変えても良好な金型離型性と特性を有するゴム組成
物が得られることが分かる。

【００２１】（実施例３）ステアリン酸の金属塩の量を
表３に示すように変えるほかは実施例１と同様の試験を
行なった。結果を表３に示す。

【００２２】

【表３】

【００２３】（実施例４）ステアリン酸の金属塩として
ステアリン酸カリウム２．５重量部を用い、更に表４に
示す量の酸化亜鉛を配合するほかは、実施例１と同様の
試験を行なった。結果を表４に示す。

【００２４】

【表４】

【００２５】表４の結果から、高級脂肪酸の金属塩に加
えて更に酸化亜鉛を配合することにより、金型離型性を
更に向上させ得ることが分かる。

【００２６】

【発明の効果】かくして、本発明によれば、金型離型性
がよく、優れた特性を有するゴム製品を得ることができ
るエチレン性不飽和カルボン酸金属塩含有ゴム組成物が
提供される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　（Ａ）ゴム、（Ｂ）エチレン性不飽和
低級カルボン酸金属塩及び（Ｃ）高級脂肪酸の金属塩を
含有することを特徴とするエチレン性不飽和低級カルボ
ン酸金属塩含有ゴム組成物。
【請求項２】　　（Ａ）ゴム、（Ｂ）エチレン性不飽和
低級カルボン酸金属塩、（Ｃ）高級脂肪酸の金属塩及び
（Ｄ）酸化亜鉛を含有することを特徴とするエチレン性
不飽和低級カルボン酸金属塩含有ゴム組成物。