JPH11181192A - ゴム組成物 - Google Patents
ゴム組成物Info
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- JPH11181192A JPH11181192A JP9357115A JP35711597A JPH11181192A JP H11181192 A JPH11181192 A JP H11181192A JP 9357115 A JP9357115 A JP 9357115A JP 35711597 A JP35711597 A JP 35711597A JP H11181192 A JPH11181192 A JP H11181192A
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Abstract
の加工作業性及び加硫ゴムの低温脆性を向上させたゴム
組成物を提供すること。 【解決手段】 ハロゲン化ブチルゴム50重量%以上を
含むゴム成分100重量部当たり、充填剤として、酸化
処理を施したファーネスブラックを20〜150重量部
を配合し硫黄加硫してなることを特徴とするゴム組成物
である。
Description
さらに詳しくは、ハロゲン化ブチルゴムを主体とし、タ
イヤインナーチューブやタイヤインナーライナーなどに
好適であって、耐空気透過性を損なうことなく、未加硫
ゴムの加工作業性及び加硫ゴムの低温脆性を向上させた
ゴム組成物に関するものである。
重要視するゴムには、ブチルゴムやハロゲン化ブチルゴ
ムを主体とするゴムが用いられており、これらのゴム
は、一般に加硫ブラダー,タイヤインナーライナー,タ
イヤインナーチューブ,ゴムホースなどのゴム製品に適
用されている。そして、これらのゴム製品の材料として
用いられるゴム組成物としては、一般に、ブチルゴムや
ハロゲン化ブチルゴムを含むゴム成分に、充填剤として
ファーネスブラックなどのカーボンブラック、加硫関連
剤として硫黄及び加硫促進剤を配合したものが使用され
ている。しかしながら、耐空気透過性を重要視して、ゴ
ム成分中のブチルゴムやハロゲン化ブチルゴムの含有量
を多くすると、混練後のゴム圧延工程,押出し工程及び
タイヤ成形工程において、未加硫ゴムの加工作業性が低
下するという問題が生じる。この加工作業性の低下と
は、未加硫ゴムの強度低下による未加硫ゴム伸張時のゴ
ム切れなどを指し、ゴム製品の製造時の加工性に悪影響
を及ぼす。したがって、通常は未加硫ゴムの加工作業性
を向上させるために、未加硫ゴム強度の高い天然ゴム
や、イソプレンゴム,スチレン・ブタジエン共重合ゴム
などの合成ゴムとのブレンドにより、強度を保持する処
置がとられており、そのため一方では、耐空気透過性を
低下させているのが現状である。また従来、未加硫ゴム
の強度を向上させるために、ブチルゴムやハロゲン化ブ
チルゴムに、ガラス転移温度が比較的高く、かつ弾性率
が大きい樹脂などを配合する方法も知られているが(特
開昭57−172945号公報など)、この場合には、
加硫ゴムとして低温脆性が低下するのを免れないという
問題が生じる。
状況下で、耐空気透過性を損なうことなく、未加硫ゴム
の引張り強さや弾性率を増大させることにより、加工作
業性を向上させとともに、加硫ゴムの低温脆化特性が良
好なゴム組成物を得ることを目的とするものである。す
なわち、本発明は、特にタイヤのインナーチューブやイ
ンナーライナーなどの耐空気透過性が重要視されるゴム
製品に好適に用いられるゴム組成物を得ることを目的と
する。
ましい性質を有するゴム組成物を開発すべく鋭意研究を
重ねた結果、充填剤として、特定の処理を施したファー
ネスブラックを、ハロゲン化ブチルゴムを主体とするゴ
ム成分に対し、所定の割合で配合させたゴム組成物が、
その目的に適合しうることを見出した。本発明はかかる
知見に基づいて完成したものである。すなわち、本発明
は、ハロゲン化ブチルゴム50重量%以上を含むゴム成
分100重量部当たり、充填剤として、酸化処理を施し
たファーネスブラックを20〜150重量部を配合し硫
黄加硫してなることを特徴とするゴム組成物を提供する
ものである。
られるゴム成分としては、ハロゲン化ブチルゴム50重
量%以上を含むものであればよく、ハロゲン化ブチルゴ
ム単独であってもよいし、ハロゲン化ブチルゴム50重
量%以上と他のゴム50重量%未満との混合物であって
もよい。ここで他のゴムはジエン系ゴムが好ましく、ジ
エン系ゴムとしては、例えば、天然ゴム,ポリイソプレ
ン合成ゴム,シスポリブタジエンゴム,トランスポリブ
タジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)な
どが挙げられる。このゴム成分中のハロゲン化ブチルゴ
ムの含有量が50重%未満では充分な耐空気透過性が発
揮されない。耐空気透過性の面からは、ハロゲン化ブチ
ルゴム80重量%以上を含有するゴムが好ましく、特に
ハロゲン化ブチルゴム単独のものが好ましい。
は、イソブチレンとイソプレンとの共重合体のハロゲン
化ポリマーやイソモノオレフィンとp−アルキルスチレ
ンとからなる共重合体のハロゲン化変性共重合体などが
あるが、不飽和レベル1〜5モル%で、ハロゲンを0.5
〜3重量%含有するものが好ましい。例えば、塩素化ブ
チルゴムとしては「Enjay Butyl HT10
−66」(エンジェイ・ケミカル社製,商品名)があ
り、また臭素化ブチルゴムとしては、「ブロモブチル2
255」(エクソン社製,商品名)がある。イソモノオ
レフィンとp−アルキルスチレンとからなる共重合体の
ハロゲン化変性共重合体、特に好ましくはイソブチレン
とp−メチルスチレンとの共重合体の塩素化または臭素
化変性共重合体を用いることができ、例えば「Exxp
ro」(エクソン社製,商品名)などが挙げられる。
して、酸化処理を施したファーネスブラックが用いられ
る。このような酸化処理ファーネスブラックを配合する
ことにより、カーボンブラックとゴムとの結合相いわゆ
るカーボンゲルが増大し、比較的分子量が低くポリマー
鎖のからみ合いの低いハロゲン化ブチルゴムを多量に配
合しても、ポリマー鎖のからみ合いを増すため、疑似的
に分子量を向上させることができる。その結果、未加硫
ゴムの強度が高くなり、加工作業性が向上する。さら
に、カーボンブラックとポリマー間の相互作用が向上す
ることにより、混練り時のカーボンブラックの分散性が
向上するため、加硫ゴムの低温低歪み領域における動的
貯蔵弾性率が低下し、低温脆性が向上する。本発明にお
いては、このような作用を効果的に発現させるために、
酸化処理を施したファーネスブラックは、前記ゴム成分
100重量部当たり、20〜150重量部、好ましくは
50〜100重量部の割合で配合される。酸化処理方法
としては、特に制限されるものではないが、硝酸,過酸
化水素,次亜塩素酸塩、オゾンなどの酸化剤で処理する
方法が挙げられる。例えば、硝酸処理方法としては、造
粒されたカーボンブラックに対し、0.5〜10重量%程
度の濃度を有する硝酸水溶液を噴霧し乾燥することによ
り、或いは、未造粒のカーボンブラックを前記濃度の硝
酸水溶を用いて造粒し乾燥することにより製造すること
ができる。
ァーネスブラックの種類としては特に制限はなく、例え
ばSAF(Super Abrasion Furnance Black),ISAF(I
ntermediate Super Abrasion Furnance Black), IIS
AF(Intermediate ISAF),HAF(High Abrasion Furna
nce Black), MAF(Medium Abrasion Furnance Blac
k), FEF(Fast Extruding Furnance Black),SRF(S
emi-Reinforcing Furnance Black),GPF(General Pur
pose Furnance Black), FF(Fine Furnance Black),C
F(Conductive Furnance Black),など、いずれも用いる
ことができる。この中でも、低温脆化性と耐空気透過性
の両立の面からは特にGPFが好ましい。
硫剤としては特に制限はなく、従来ブチルゴムの加硫剤
として慣用されているものの中から適宜選択して用いる
ことができるが、特に硫黄が好適である。この加硫剤の
配合量は、硫黄を用いる場合には、前記ゴム成分100
重量部に対し、通常0.1〜5重量部、好ましくは0.3〜
1.5重量部の範囲で配合される。また、加硫剤とともに
用いられる加硫促進剤としては、例えばチアゾール系,
スルフェンアミド系,チオ尿素系,チウラム系,ジチオ
カルバメート系などがあり、特に制限されず用いられ
る。さらに、本発明のゴム組成物には、本発明の目的が
損なわれない範囲で、所望により、通常ゴム工業界で用
いられる各種薬品、例えば老化防止剤,スコーチ防止
剤,軟化剤,亜鉛華,ステアリン酸などを配合すること
ができる。
特に制限はなく、従来ゴム組成物の調製において慣用さ
れている方法を用いることができる。例えば、まず、第
一混練り工程において、加硫剤,加硫促進剤,スコーチ
防止剤などのゴムの架橋に関与する成分以外の成分、具
体的には前記ゴム成分に,硝酸処理ファーネスブラック
及び所望により用いられる老化防止剤,軟化剤,亜鉛
華,ステアリン酸などを混練する。次いで、第二混練り
工程において、上記第一混練り工程で得られた混合物
に、残りの成分、具体的には加硫剤,加硫促進剤及び所
望により用いられるスコーチ防止剤などを配合して混練
りすることにより、未加硫ゴム組成物を調製する。上記
混練りは、通常の混練り装置、例えばロール,バンバリ
ーミキサー,ニーダーなどにより行われる。
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。なお、ゴム組成物の物性は、下記の
要領に従って評価した。 (1)未加硫のゴムの引張り強さ,破断時伸び JIS K 6300に準拠して実施した。厚さ4.00
±0.40mmの未加硫のゴムシートをリング状(JIS
−5号型)に打ち抜いたサンプルを、温度40℃にて1
00±5mm/分の速度で引張り、破断時までの応力測
定を行い、引張り強さ及び伸びを測定した。 (2)加硫ゴムの動的貯蔵弾性率G' ロールにて厚さ2.00±0.20mmの未加硫ゴムシート
を作製し、160℃で20分間プレス加硫したのち、こ
の加硫シートから40×4.7mmの試験片を打ち抜き、
この試験片について、動的貯蔵弾性率G' を温度0℃,
歪み1%,周波数52Hzの条件にて測定した。 (3)加硫ゴムの空気透過性 JIS K 7126-1987 A法(差圧法)に準拠して
実施した。
旭NPG)に対し、3重量%硝酸水溶液を添加混合した
後、オーブン中125℃で12時間乾燥を行うことによ
り酸化処理ファーネスブラックGPFを得た。
(エクソン社製,商品名:ブロモブチル2255)10
0重量部に対し、上記参考例で得た酸化処理ファーネス
ブラックGPFを第1表に示す量で加え、さらにスピン
ドルオイル(エクソン社製,商品名:FLEXON64
1)5重量部、亜鉛華1号(白水化学社製,1号亜鉛
華)2重量部、ステアリン酸(花王社製,ステアリン酸
T)1重量部及びマグネシア(神島化学工業社製,マグ
ネシウムオキサイド)1重量部を加えて、最高温度を1
50℃として混練りを行った。次いで、第二混練り工程
において、上記で得られた混合物に、加硫促進剤とし
て、ジベンゾチアジルジスルフィド(大内新興化学工業
社製,商品名:ノクセラーDM)1重量部及び硫黄(細
井化学工業社製,粉末硫黄)0.5重量部を加えて最高温
度100℃として混練りし、未加硫ゴム組成物(以下、
未加硫ゴムということがある。)を調製した。各組成物
の物性を評価した結果を第1表に示す。 比較例1,2 カーボンブラックとして、未処理ファーネスブラックG
PF(旭カーボン社製,商品名:旭NPG)を第1表に
示す量で加えた以外は、実施例1と同様に行った。各組
成物の物性を評価した結果を第1表に示す。
GPF 2)硝酸処理GPF:3重量%硝酸処理ファーネスブラ
ックGPF 第1表の比較例1及び比較例2において、通常のファー
ネスブラックGPFを配合した場合には、カーボンブラ
ックを60重量部(比較例1)より80重量部(比較例
2)に増量すると、カーボンブラックの増量によるゴム
の自由体積が減る分、耐空気透過性が向上するものの、
未加硫ゴムの破断時伸びは低下し、かつ加硫ゴムの低温
時の動的貯蔵弾性率G' が上昇して低温脆性も悪化して
いる。このことは、未加硫ゴムの加工性と加硫ゴムの耐
低温脆性の両立が得られないことを示している。
クGPFを60重量部配合した実施例1では、未処理フ
ァーネスブラックGPFを同量配合した比較例1より、
未加硫ゴムの引張り強さと破断時伸びが大幅に向上して
いるとともに、加硫ゴムでは低温時の動的貯蔵弾性率
G' が下がり脆性向上がみられる。さらに、酸化処理フ
ァーネスブラックGPFの配合量を80重量部及び80
重量部増やしていくと(各実施例2及び実施例3)、耐
空気透過性が向上するとともに、未加硫ゴムの破断時伸
びが大幅に向上し、また加硫ゴムの低温時の動的貯蔵弾
性率G' の増大も極めて小さい。したがって、本発明の
ゴム組成物においては、未加硫ゴムの加工性と加硫ゴム
の耐低温脆性の両立が得られることが分かる。
損なうことなく、未加硫ゴムの引張り強さや弾性率など
の引張り、特性を改良して、加工作業性を向上させ、し
かも加硫ゴムの低温脆性が良好であって、特にタイヤイ
ンナーチューブやタイヤインナーライナーなどの耐空気
透過性が重要視されるゴム製品に好適に用いられる。
Claims (3)
- 【請求項1】 ハロゲン化ブチルゴム50重量%以上を
含むゴム成分100重量部当たり、充填剤として、酸化
処理を施したファーネスブラックを20〜150重量部
を配合し硫黄加硫してなることを特徴とするゴム組成
物。 - 【請求項2】 ゴム成分として、ハロゲン化ブチルゴム
80重量%以上を含有する請求項1記載のゴム組成物。 - 【請求項3】 酸化処理を施したファーネスブラックの
配合量が50〜100重量部である請求項1記載のゴム
組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35711597A JP3763114B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35711597A JP3763114B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | ゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11181192A true JPH11181192A (ja) | 1999-07-06 |
| JP3763114B2 JP3763114B2 (ja) | 2006-04-05 |
Family
ID=18452463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35711597A Expired - Fee Related JP3763114B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3763114B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008013704A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ゴム組成物 |
| JP2010285526A (ja) * | 2009-06-11 | 2010-12-24 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ブラダー用ゴム組成物、及び、その製造方法、並びに、ブラダー |
| WO2011007730A1 (ja) * | 2009-07-17 | 2011-01-20 | 東海カーボン株式会社 | 表面処理カーボンブラック粉末分散体の製造方法および表面処理カーボンブラック粉末の製造方法 |
-
1997
- 1997-12-25 JP JP35711597A patent/JP3763114B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| WO2011007730A1 (ja) * | 2009-07-17 | 2011-01-20 | 東海カーボン株式会社 | 表面処理カーボンブラック粉末分散体の製造方法および表面処理カーボンブラック粉末の製造方法 |
| CN102471609A (zh) * | 2009-07-17 | 2012-05-23 | 东海炭素株式会社 | 表面处理炭黑粉末分散体的制造方法及表面处理炭黑粉末的制造方法 |
| JP5392632B2 (ja) * | 2009-07-17 | 2014-01-22 | 東海カーボン株式会社 | 表面処理カーボンブラック粉末分散体の製造方法および表面処理カーボンブラック粉末の製造方法 |
| US8728432B2 (en) | 2009-07-17 | 2014-05-20 | Tokai Carbon Co., Ltd. | Process for producing dispersion of surface-treated carbon black powder, and process for producing surface-treated carbon black powder |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3763114B2 (ja) | 2006-04-05 |
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