JPS6230110A - 常温硬化型弾性体組成物 - 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） 本発明は常温硬化型弾性体組成物に関する。更に詳しく
は、近年開発された粉末ゴムにアクリル酸エステル、有
機過酸化物、有機過酸化物の分解促進剤を添加配合して
成る常温硬化型弾性体組成物に関する。

（従来の技術） 一般にゴムを原料としたゴム弾性体は、従来からあるベ
ール状或いはチップ状ゴムに混練機、例えば練りロール
機、インターナルミキサー、双腕形ニーダー等で加硫剤
、加硫促進剤及びその他のゴム用配合剤類を添加混練し
てゴム混練物とし、次に加圧成形機、例えばロール成形
機、押出成形機、圧縮成形加硫機、射出成形加硫機、カ
レンダーロール等で加圧成形し、更に加硫機、例えば加
硫缶、熱風循環加硫機、ドラム形加硫機、流動床加硫機
、圧縮成形加硫機、射出成形加硫機等で加圧成形したゴ
ム混練物を１００℃以上の高温下で加熱硬化させて、ゴ
ム弾性体を得る方法が採用されている。即ち、従来から
採用されているゴム弾性体を得る方法は、上述したよう
に極めて製造工程が長く、且つ複雑であり、そして必ず
混線機。

加圧成形機、加硫機が必要であり、またゴム混線物を１
００℃以上の高温下で加熱硬化させるエネルギーが必要
である等、製造経費、エネルギー消費の面で極めて不経
済的な方法である。

一方において、加硫機を使用して高温下で加熱硬化させ
る工程を省略し、加圧成形したゴム混線物を常温で硬化
させる方法が考えられる。その具体的方法としては従来
からあるベール状或いはチップ状ゴムに常温硬化剤を混
練機で添加混練りし、次に加圧成形し、常温硬化させる
方法が考えられるが、ゴムは混練中に混練機の高いせん
断力を受けて発熱するため、添加した常温硬化剤が反応
を起し、混線中或いは混線機からゴム混合物を取り出し
た直後に硬化する。このため、次の加圧成形機による成
形が出来なくなり、一般にはこの方法は採用されていな
い。ゴムが混練中に発熱しても硬化反応を起さない常温
硬化剤もある。しかし、このような硬化剤を使用した場
合、加圧成形後の硬化反応が遅く、加圧成形した混線物
が常温で硬化するまでＫは数ケ月以上を要するために１
特殊な場合を除き、この方法も一般に（ま行われていな
い。

このために１依然前述した従来からの不経済な方法の採
用を余儀なくされており、加硫機による高温下での加熱
硬化工程の省略できる常温硬化型弾性体組成物が強く要
望されているのが実情である。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、ゴム弾性体を得る際の問題点である製造経費
、エネルギー消費の面を軽減することを可能とする組成
物にある。即ち、近年開発された粉末ゴムを使用して従
来法の加硫機を使用して高温下で加圧成形ゴム混線物を
加熱硬化する工程が省略できる常温硬化型弾性体組成物
を提供するものである。

（問題点を解決するための手段および作用）本発明１近
年開発された粉末ゴムにアクリル酸エステル、有機過酸
化物、有機過酸化物の分解促進剤な添加攪拌して成る。

加圧成形機で加圧成形するだけで常温硬化反応を示し、
極めて優れた機械的性質の弾性体を得ることのできる常
温硬化型弾性体組成物にある。

以下本発明の詳細な説明する。

本発明は粉末ゴムにアクリル酸エステル、有機過酸化物
、有機過酸化物の分解促進剤を添加攪拌して成る組成物
にある。本発明で云う添加攪拌とは粉末ゴムにアクリル
酸エステル、有機過酸化物及び有機過酸化物の分解促進
剤を混合することを指し、その混合は一般に使用されて
いるパウダーミキサーが使用される。パウダーミキサー
としてはリボンブレンダーツ高速ミキサー、攪拌翼形混
合機、パドルミキサー、マラーミキサー、タンブルミキ
サー等が挙げられる。或いは容器中で棒。

竹べら等により混合することも出来る。混合温度は粉末
ゴムが混合中に凝集塊にならない範囲の温度で行われ、
通常は常温で行われる。混合時間は制限されるものでは
ないが、粉末ゴムにアクリル酸エステル、有機過酸化物
および有機過酸化物の分解促進剤が十分に分散するまで
混合するのが好ましい。そして得られた常温硬化型弾性
体組成物は前述した加圧成形機により成形された後、常
温に放置するだけで数時間以内に硬化し、弾性体を得る
ことが出来る。本発明の組成物の一成分である粉末ゴム
に代えて前述した混練機を使用し、ベール状、ゴム或い
はチップ状ゴムから得ようとする場合、アクリル酸エス
テル、有機過酸化物及び有機過酸化物の分解促進剤の添
加混練に長時間を要し、ゴムの発熱により混練中にゴム
が硬化し、次の加圧成形機による成形が出来なくなる。

即ち本発明の組成物を得る罠は近年開発された粉末ゴム
を使用することによってのみ達成されるのであるＯ ロニトリルーブタジエン共重合ゴム、スチレン−ブタジ
ェン共重合ゴム、ポリブタジェンゴム、ポリクロロプレ
ンゴム、エチレンプロピレン共重合ゴム、ポリイソプレ
ンゴム、クロルスルフォン化ポリエチレン、ポリアクリ
レートゴム等の粉末コムが挙げられる。これらの粉末ゴ
ムの製法としては、ベール状或いはチップ状のゴムを粉
砕、破砕＜、ｌ粉末化したゴム、ゴムラテックスをスプ
レー乾燥、冷凍法等の物理的手段あるいはゴムラテック
スを凝固、共沈、マイクロカプセル法またはポリマーイ
オンコンプレックス法等の化学的方法等が挙げられる。

本発明はこれらいずれの方法等によって得られた粉末ゴ
ムにも適用出来る。そしてこれらの粉末ゴムは、単独も
しくは混合して使用できる。これらの粉末ゴムの製法の
一例は、例えば、特開昭５５−７３２４４号の粉末ゴム
の製法を挙げることが出来る。その製法はアニオン性も
しくはノニオン性のゴムラテックスにアニオン性水溶性
高分子を混合し、次罠該アニオン性水溶性高分子とコア
セルベーションを起生じ得るカチオン性高分子、限イオ
ン界面活性剤等を混合し、ゴムラテックスからゴム粒子
を分離した後、合成樹脂エマルジョンを添加混合し、脱
水乾燥して得られる粉末ゴムがある。そして本発明の組
成物は粉末ゴムの粒径が５１１１Ｊ以下、好ましくは２
ｕ以下、更に好ましくはＩＱ以下の粉末ゴムが適用され
る。

粒径が５鰭を越えるとパウダーミキサーの混合に於いて
、アクリル酸エステル、有機、過酸化物、有機過酸化物
の分解促進剤の粉末ゴムへの分散が不十分となり、機械
的強度の優れた弾性体は得られない。

本発明で云うアクリル酸エステルとは、アクリル酸エス
テルおよび／またはメタアクリル酸エステルを指し、こ
の両者を混称して（メタ）アクリル酸エステルと呼称す
ると、（メタ）アクリル酸アルキル、（メタ）アクリル
酸ヒドロキシアルキル、グリシジル（メタ）アクリレー
ト、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエ
チレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレ
ングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリ
コールジ（メタ）アクリレート、トリプ胃ピレングリコ
ールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパン
トリ（メタ）アクリレート。

テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、
メタアクリル酸とグリコール類と多塩基酸の反応によっ
て得られるポリエステル（メタ）アクリレート、エポキ
シ化合物と（メタ）アクリル酸の反応によって得られる
エポキシ（メタ）アクリレート、多塩基酸とアミノアル
フールを反応させた後（メタ）アクリル酸とを反応させ
て得られるアミド（メタ）アクリレート、ヒドロキシア
ルキル（メタ）アクリレートとポリイソシアネート化合
物を反応して得られるウレタン（メタ）アクリレート、
（メタ）アクリル酸テトラヒドロフルフリル、（メタ）
アクリル酸ジエチルアミノエチル等が具体的に挙げられ
る。これら番よ単独もしくは混合物として使用される。

そしてこれらのアクリル酸エステルの使用粉末ゴム１０
０重量部当りα１〜５０重量部、好ましくは５〜３０重
量部、更に好ましくは１０〜２０重量部が混合される。

アクリル酸エステルがα１重量部未満では常温硬化型弾
性体組成物の硬化度が小さく、弾性体は十分な機械的強
度を示さない。５０重量部を越えて混合しても、得られ
た弾性体の機械的性質は変らず工業的価値を持たない。

本発明で使用される有機過酸化物としては、ケトンパー
オキサイド、ジアシルパーオキサイド。

オキサイド、メチルイソブチルケトンパーオキサイド、
シクロヘキサノンパーオキサイド、アセチルパーオキサ
イド、ラウルイルパーオキサイド。

ベンゾイルパーオキサイド、ｐ−シクロベンゾイルパー
オキサイド、２．４−ジクロロベンゾイルパーオキサイ
ド、イソブチルパーオキサイド、　１−ブチルハイドロ
パーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジ−
イソプロピルベンゼンパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチル
パーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジ
クミルパーオキサイド、ｚ５−ジメチル−λ５−ジー（
ｔ−ブチルパーオキシ）−ヘキサン等が挙げられる。そ
してこれらは単独もしくは混合して使用してもさしつか
えない。そして組成物中の有機過酸化物の量は使用粉末
ゴム１００重量部当り１１〜３０重量部が配合される。

好ましくはα５〜１０重量部、更に１〜５重量部配合さ
れるのが好ましい。ｃＬ１重量部未満では有機過酸化物
の量が少ないために１組成物の硬化反応に長時間を要し
、工業的価値がない。また、３０重量部を越えて配合す
ると組成物の硬化が極めて速くなり、組成物は加圧成形
で成形する前に硬化し、成形された弾性体組成物は得ら
れない。

本発明で使用される有機過酸化物の分解促進剤とは３級
アミン、アセチルアセトンの金属錯体。

ナフテン酸の金属塩、チオ尿素化合物、アミン−アルデ
ヒド縮合体類であって、例えばＮ、Ｎ−ジメチルアニリ
ン、Ｎ、Ｎ−ジメチル−Ｐ−）ルイジン、アセチルアセ
トンバナジル、ナフテン酸銅。

ナフテン酸コバルト、トリメチルチオ尿素、エチレンチ
オ尿素、アルドール−α−ナフチルアミン。

トリエチレンテトラミン等が挙げられる。そしてこれら
は単独もしくは混合して使用される。そして本発明の組
成物に使用される有機過酸化物の分解促進剤の量は使用
粉末ゴム１００重量部当り！１０１〜３０重量部が配合
される。好ましくはｌ１１〜１５重量部、更に好ましく
は０．５〜５重量部が配合される。有機過酸化物の分解
促進剤の量が１０１重量部未満では常温における組成物
の硬化が遅く実用的でない。また、２０重量部を越えて
配合しても硬化速度への効果はあまり変らない。

本発明の組成物を得るに当って、本発明の特徴な損なわ
ない範囲に於いて、公知のゴム用添加剤類、例えば老化
防止剤、安定剤、加硫剤、加硫促進剤、カーボンブラッ
ク、白色充填剤、軟化剤。

可塑剤２着色剤、鄭燃剤等が必要に応じて適宜配合され
る。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明の常温硬化型弾
性体組成物は、機械的性質が優れていると同時に１従来
のベール状或いはチップ状ゴムを原料として、ゴム弾性
体を得る製造では不可欠であった加硫機による加熱硬化
工程が省略でき、更には常温硬化時間が著しく短縮され
た組成物であり、製造経費、エネルギー消費の面で極め
て優れた特徴を有する。

（実施例） 以下実施側圧より本発明を説明するが、本発明はこれら
実施例のみに限定されろものではない。

なお、実施例で使用した粉末ゴムは特願昭５３−７３２
４４号の粉末状ゴムの製法に従って作った。

また部はすべて重量部である。

実施例１〜３及び比較例１ 表’　ｓ’ｃ　Ｎポリクロロプレンゴム（以下：ｐ　ａ
　Ｒト略す）ラテックス（商品名「スカイプレンＢ　−
３０」のラテックス、東洋曹達工業■製）から製造した
粒径が１ｕ以下で平均粒径がα５ｔｍの粉末ＦＯＲを使
用して製造した常温硬化型弾性体組成物を示す。その組
成物を得る方法は次の通りに行った０ 実施例１は、粉末ＦＯＲを３ｔの攪拌翼型混合機に入れ
、それに使用粉末ＦＯＲ１００重量部当り、亜鉛華５重
置部、カーボンブラック１０重量部、ベンゾイルパーオ
キサイド４重量部を添加し、常温で１５秒間、　８５０
　ｒ、ｐ、ｍ、で回転翼を回転させ均一に混合した後、
回転翼を回転させながら、一方で調整した使用粉末ＦＯ
Ｒ１００重量部に対して、メチルメタアクリレート１０
重量部、シメチに７二！Ｊ　＞　１　ｎ’ｓ　ｆｌＪ　
トハイドロキノンモノメチルエーテルα１重量部になる
ように３者を混合した溶液を滴下しながら１分間で添加
し、更に５０秒間攪拌して、常温硬化型弾性体組成物を
得た。

次に得られた組成物を東洋精機■製ダ′ロール成形機を
用いて１５秒間でシート状に成形し、それを厚さ２ｕの
シート状金型に入れ、圧力１５０に９／−２常温で２０
分間加圧成形機で加圧成形を行った。この得られた成形
品を常温でＳ時間放置し硬化させた後、成形品の機械的
性質を知るために、Ｊ工Ｓ　Ｋ　６５０１に従って試料
調整し、引張試験を行った。

実施例２は実施例１のメチルメタアクリレート１０重量
部を２０重量部に変えた以外、実施例１の方法に従った
。実施例６は実施例１のベンゾイルパーオキサイド４重
量部をクメンハイドロパーオキサイド３重世部に、ジメ
チルアニリン１重量部をトリエチレンテトラミン２重量
部に変えた以外実施例１の方法に従った。比較例１は実
施例１の粉末ＦＯＲをチップ状ＦＯＲ（商品名［スカイ
プレンＢ−５０Ｊ東洋曹達工業■製）に変え、そのチッ
プ状ＦＯＲを８”ロール成形機に巻き付け、実施例１と
同様な組成物をロール混練により得よウトシたが、メチ
ルメタアクリレート１０重量部。

ジメチルアニリン１重量部とハイドロキノンモノメチル
エーテルα１重量部ρδ者を混合した溶液のＰＱＲへの
混入が遅く、混練に４０分を要し、その組成物は混線中
のゴムの発熱によるためか、すでに硬化が進行しており
、加圧成形機による成形が出来なかった。

表１から明らかなように実施例１〜３の本発明の組成物
から得られた成形品は極めて優れた機械的性質を示して
いることがわかる。これは本発明の組成物の中のアクリ
ル酸エステル、有機過酸化物及び有機過酸化物の分解促
進剤が粉末ＦＯＲの硬化反応に寄与しているものと考え
られる。

実施例４．５及び比較例２ アクリルニトリル−ブタジェン共重合ゴム（以下ＮＢＲ
と略す）ラテックス（商品名［Ｎ１ｐｏ１１５６１ｊ日
本ゼオン■製）から製造した粒径が１υ以下で平均粒径
が０．５１１ｍの粉末ゴムを使用して製造した常温硬化
型弾性体組成を表２に示す。

その組成物を得る方法は次の通りに行った。

実施例４は粉末ＮＢＲを３ＯＬの攪拌翼型混合機に入れ
、それに使用粉末ＮＢＲ１００重量部当り、亜鉛華５重
量部、ベンゾイルパーオキサイド４重量部、フェライト
５００重量部、芳香族系プロセスオイル５重量部を添加
し、常温で３０秒間８００　ｒ、ｐ、ｍ、で回転翼を回
転させ均一に混合を行った。次に回転翼を回転させなが
ら、一方で調整した使用粉末ゴム１００重量部に対して
、ｎ−ブチルアクリレート２０重量部、ジメチルアニリ
ンｔｍａｓとハイドロキノン七ツメチルエーテル１１重
量部の３者を混合した溶液を１分間の間に滴下させて混
合し、更に３０秒間攪拌して、常温硬化型弾性体組成物
を得た。

得られた組成物を西村工機■製１２”ロール成型機に通
して凝集させ、次に西村工機■製逆Ｌ８“カレンダーロ
ール成形機で厚さαＳ＋Ｕのシートを作った。得られた
シートを常温で２４時間放置し硬化させた後、シートの
機械的性質を知るためにＪ工Ｓ　Ｋ　６５０１に従って
引張試験を行った。

実施例５は実施例４のｎ−ブチルアクリレートをメチル
メタアタリレートに変えた以外実施例４と同様な方法に
従った。

比較例２は特開昭４９−６６７３４の低温加硫可能なゴ
ム組成物の実施例２の配合Ａ２に示されるアルファーク
ミルヒドロパーオキサイドとアベチェン酸コバルト使用
し、表２に示す所定の組成物を１２”ロール成形機を使
用し、混練を行った後、逆Ｌ８″力レンダーロール成形
機で厚さＣＬ　５　ｍのシートを成形した。シートを常
温で１０日放置し、実施例４と同様な方法により引張り
試験を行った。

表２から明らかなように実施例４．５は比較例２に比べ
高い引張り強さを示していることが明らかであり、また
上述したように実施例４．５の常温放置は１日であり、
比較例２に比べて１／１０に短縮される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）粒径が少くとも５ｍｍ以下の粉末ゴム１００重量
   部当り、アクリル酸エステル０．１〜５０重量部、有機
   過酸化物０．１〜３０重量部、有機過酸化物の分解促進
   剤０．０１〜２０重量部を添加攪拌して成る常温硬化型
   弾性体組成物。