JPS62243632A - ゴム用補強充填剤 - 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】 倉皇上り五里匁１ 本発明は、ゴムに対して優れた補強効果を示す炭酸カル
シウム充填剤に関する。

来の（及びその口　点 炭酸カルシウムは、国内で多聞に産出される物質であり
、ゴム等の充填剤として広く使用されているが、ゴム等
に対する補強効果は小さく、主として増量剤として使用
されている。

これらの炭酸カルシウムを各種の薬剤で処理した後、ゴ
ムに配合してゴムの強度等を向上させる方法が種々試み
られている。例えば、炭酸カルシウム等の塩基性微粒充
填剤の表面を酸性基含有有機重合体で被覆する方法（特
開昭５３−１４７７４３）、塩基性微粒充填剤の表面を
あらかじめシリカで被覆しておき、ざらにその上をシラ
ンカップリング剤で被覆する方法（特開昭５２−３９０
６１）等により、炭酸カルシウム等の塩基性微粒充填剤
の表面を改質して、ゴムとの相互作用を大きくして、ゴ
ムの物性強度を向上させる方法が知られている。

しかしながら、これらの方法では、ゴムに対する補強効
果はなお不充分であり、特に加硫ゴムのモジュラスを大
きく向上さぼることは出来ず、このため炭酸カルシウム
を充填剤とするゴム組成物では、変形に対して充分に抵
抗力の大きい加硫ゴムは１ｑられるには至っていない。

一方、加硫ゴムのモジュラスを向上させる方法として、
ゴム組成物中の硫黄量を増加させる方法が知られている
が、この方法ではモジュラスは向上するものの、強度や
破断伸びが大きく低下するという欠点が必る。

問題点を解決するための手段 本発明者は、上記した現状に鑑みて、国内で豊富に産出
する炭酸カルシウムを用いて、ゴムに対する補強効果の
優れた充填剤を得るべく鋭意研究を重ねてきた。その結
果、炭酸カルシウム微粉末の表面を、アジド基を有する
有機化合物で被覆処理することにより、各種合成ゴムに
対して優れた補強効果を有し、特にモジュラスを大きく
向上できる充填剤が得られることを見出し、ここに本発
明を完成するに至った。

即ち、本発明は、炭酸カルシウム微粉末をアジド化合物
で被覆処理してなるゴム用補強充填剤に係る。

本発明で用いる炭酸カルシウムは、通常充填剤として用
いられるような微粉末状のものでおれば良く、粒度は特
に限定されないが補強効果の点からは、ＢＥＴ法による
比表面積が１〜１５０ｍ２／３程度のものが適当でおり
、好ましくは、４０〜１２０ｍ２／ｇ程度である。

炭酸カルシウム微粉末を被覆するためのアジド化合物と
してはアジド基を有し、かつＣａＣＯ３と反応する部分
を有する化合物であればよく、このような化合物として
は、ｐ−アジド安息香酸、４．４′−ジアジドスチルベ
ン−２，２′−ジスルホン酸ナトリウム、ρ−７ジドベ
ンズアルデヒド、１，５−ジアジドナツタ、シン−３，
フージスルホン酸ナトリウム、４，４′−ジアジドベン
ゾフェノンなどを例示出来る。これらのうち、特に分子
中にカルボキシ基を有するρ−アジド安息香酸が好まし
い。

アジド化合物の使用量は、多すぎると、ゴムの１１（ｌ
硫時にアジド基の分解によって発生したチッ素ガスによ
り加硫ゴム中に発泡が認められ、ゴムに対する補強効果
が低下するので通常、炭酸カルシウム１００重量部に対
して、０．１〜１０重量部程置部好ましくは０．５〜３
重量部程度とする。

使用量が０．１重量部未満ではアジド化合物の使用効果
が不充分となるので好ましくない。

アジド化合物による炭酸カルシウム表面の被覆方法は、
特定の方法に限定されることはないが、例えば■炭酸カ
ルシウム微粉末を撹拌しながら、アジド化合物を直接添
加する方法、■適当な溶剤で溶解希釈したアジド化合物
を、撹拌下に炭酸カルシウム微粉末に添加した後、溶剤
を除去する方法、■炭酸カルシウムを水に分散して水懸
濁液とした後、アジド化合物を添加し、次いで乾燥する
方法、等を例示できる。

本発明のアジド化合物で被覆処理した炭酸カルシウム微
粉末は、各種の合成ゴムに対する補強剤として使用でき
、例えばスチレン−ブタジェンゴム（ＳＢＲ）、ブタジ
ェンゴム（ＢＲ＞、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＴ
）　、ＥＰＤＭ、イソプレンゴム、ニトリル−ブタジェ
ンゴム（ＮＢＲ＞、クロロプレンゴム、塩素化スルホポ
リエチレンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、エビクロ
ロヒドリンゴム、アクリルゴム等に対して使用できる。

特に優れた補強効果を示すゴムとしては、ブタジェン成
分を含むゴムであるＳＢＲ，ＢＲ，ＮＢＲ等を例示でき
る。

アジド化合物で表面被覆した炭酸カルシウムのゴム組成
物中への配合量は、通常の充填剤の配合量と同程度とす
ればよく、一般にゴム１００重日部に対して１０〜３０
０重母部程度、好ましくは６０〜１００＠量部程度とす
ればよい。配合量が少なすぎるとゴムに対する補強効果
が不充分となり、一方配合間が多すぎると、未加硫ゴム
の粘度増加により加工性が大きく低下するので好ましく
ない。

本発明の充填剤を添加した未加硫ゴム組成物中には、更
に、使用するゴムの種類に応じて、通常用いられている
配合薬品を適宜添加することができ、また加硫条件もゴ
ムの種類に応じて、通常の条件と同様とすればよい。

及皿しヱ１ 本発明による表面被覆処理炭酸カルシウムをゴム組成物
中に配合することにより、加硫ゴムは大きな補強効果が
得られ、特にモジュラス、引張強度等が大きく向上する
。また、使用する炭酸カルシウムは白色系充填剤であり
、従って、ゴム組成物中に各種の顔料等を添加すること
により、広範囲の用途に使用し得る加硫ゴムが得られる
。

丈−一凰一−更 以下、実施例によって本発明を更に詳しく説明する。

実施例　１ ＢＥＴ法による比表面積が１００ｍ２／ｇの炭酸カルシ
ウム粉体１０００９を３０９のｐ−アジド安息香酸を溶
解したアセトン溶液１０００ｄ中に添加し、撹拌下、室
温で１時間敢置後アセトンを屹燥除去し、１０３０ｇの
ｐ−アジド安息＠酸で表面を被覆した炭酸カルシウム粉
体を得た。

このようにして得た表面被覆炭酸カルシウムを用いて、
第１表に示す組成のスチレンーブダジエンゴム（ＳＢＲ
１５０２）を含有する未加硫ゴム組成物を二本ロールミ
ル上で配合し、１５０℃に加熱して、ゴム組成物を硬化
させて、加硫ゴムを得た。この加硫ゴムの引張強度、破
断点伸び及び引張モジュラスを第１表に示す。尚、各物
性の測定は次の方法で行なった。

０引張強度 室温中で５００ａ＊／ｍｉｎの引張速度で引張試験を行
い、破断時の強度を求めた。

０破断点伸び 引張強度と同様の方法で引張試験を行ない、破断時の伸
び率を測定した。

０引張モジユラス 引張試験で伸び率３００％となるように引張つたときの
、応力を測定した。

比較例　１ 炭酸カルシウム粉体の表面をｐ−アジド安息香酸で被覆
することなく、その他は実施例１と同様にして、各物性
の測定を行なった。結果を第１表に示す。

比較例　２ 実施例１と同じ炭酸カルシウム粉体１０００９を、３０
ＣＪのロジン石鹸を溶解したトルエン溶液５００ｍ（２
中に添加し、撹拌下に室温で１時間放置後、トルエンを
乾燥除去して、ロジン石鹸で表面被覆処理を行なった炭
酸カルシウム粉体１０３０９を得た。

この炭酸カルシウム粉体を用いて、実施例１と同様にし
て、加硫ゴムを作製し、各物性値を測定した。その結果
、引張強度１４８Ｋｇ／ｃｒｉ、破断点伸び７１０％で
おったが、３００％引張モジュラスは１７Ｋｇ／ｃｍと
非常に低い値となった。

実施例　２ ＢＥＴ法による比表面積が１００ｍ２／ｙの炭酸カルシ
ウム粉体１　ｏｏｏｙをヘンシェルタイプのミキ１）°
−で１１００Ｏｒｐの速度で撹拌しながら、３（ｌのｐ
アジド安息香酸を添加、４０℃、１５分間撹拌混合後、
ｐ−アジド安息香酸処理炭酸カルシウム粉体１０３０９
を１ｑだ。得られた粉体を実施例１と同様の方法でスチ
レンーブダジエンゴムに配合し、その硬化ゴムの性質を
調べた結果、引張強度１８９に３／ｃｒｔｔ、破断点伸
び５６０％、３００％引張モジュラス９０ＫＩ／Ｃ／！
ｉであった。

比較例　３ ＢＥＴ法による比表面積が１ＱＱｍ２　／９の炭酸カル
シウム粉体１０００９をヘンシェルタイプのミキサーで
１１０００ｒｐの速度で撹拌しながら、３０ｙのステア
リン酸を添加、８０℃で１５分間撹拌混合して、ステア
リン酸で表面被覆した炭酸カルシウム粉体１０３０９を
得た。（ｑられだ粉体を実施例１と同様の方法でスチレ
ンーブダジエンゴムに配合し、その硬化ゴムの性質を調
べた結果、引張強度１６７Ｋｇ／７、破断点伸び７００
％でおったが、３００％引張モジュラスは１９／（ｙ／
Ｃｒｒｔと低い値となった。

実施例　３ ＢＥＴ法による比表面積が４ｍ２／ｇの重質炭酸カルシ
ウムを用いる以外は、実施例１と同様にして、ｐ−アジ
ド安息香酸による炭酸カルシウムの表面被覆を行なった
後加硫ゴムを作製した。このゴムの各物性値を第２表に
示す。

比較例　４ ＢＥＴ法による比表面積が４ｍ２／ｇの重質炭酸カルシ
ウムを使用し、表面被覆処理を行なうことなく、その他
は実施例１と同様にして加硫ゴムを作製した。このゴム
の各物性値を第２表に示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）炭酸カルシウム微粉末をアジド化合物で被覆処理
   してなるゴム用補強充填剤。