(57)【要約】【課題】ジエン系ゴムを主成分とするゴム組成物中のワックスや老化防止剤を増量することなく、高弾性率であり、かつ耐オゾン性に優れた加硫ゴムが得られるゴム組成物を提供すること。【解決手段】ゴム成分として、ゴム成分１００重量部中にエポキシ化天然ゴムを２０〜１００重量部、及びカーボンブラックを１０〜１２０重量部含有し、好ましくはエポキシ化天然ゴムのエポキシ化率が１５〜５０モル％であり、ゴム成分１００重量部に対して、硫黄０．５〜５重量部及び加硫促進剤０．５〜５重量部含有することを特徴とするゴム組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分として、ゴム成分１００重量部中にエポキシ化天然ゴムを２０〜１００重量部、及びカーボンブラックを１０〜１２０重量部含有することを特徴とするゴム組成物。
【請求項２】
前記エポキシ化天然ゴムのエポキシ化率が１５〜５０モル％である請求項１記載のゴム組成物。
【請求項３】
前記ゴム成分１００重量部に対して、硫黄０．５〜５重量部及び加硫促進剤０．５〜５重量部含有する請求項１又は２記載のゴム組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エポキシ化天然ゴム及びカーボンブラックを含有するゴム組成物に関し、特に加硫することにより、高弾性率であり、かつ耐オゾン性に優れたゴムが得られるゴム組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ゴム製品は過酷な条件下で使用されることが多く、市場においては、例えば、ゴム製品の高弾性率化等の機能化を図りつつ、さらにゴム製品を長寿命化することが要求されている。このため、ゴム材料自身の耐久性の向上が強く求められている。例えば、エアサスペンションや免震ゴムのような、大気に曝された環境下で使用される防振ゴム製品等においては、特に耐久性として耐オゾン性を向上することが必要である。
【０００３】
ゴム製品の耐オゾン性を向上する方法としては、例えば、ゴム組成物中にワックスや老化防止剤を多量に添加する方法がある。しかし、かかる方法によれば、老化防止剤やワックスの一部が過度にブルームすることにより、ゴム製品の外観を損ねるという問題がしばしば発生する。ここで、老化防止剤やワックスの添加量を減らせば、上記のブルームは抑制することができるが、一方で、ゴム製品の耐オゾン性の低下を招く傾向にある。
【０００４】
下記特許文献１では、タイヤ用ゴム組成物として、天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴム１００重量部に対して、アミン系老化防止剤及び比表面積が２５０ｍ２／ｇ以上の無機多孔質粒子５〜３０重量部を配合することにより、特に老化防止剤のブルームを抑制しつつ、耐オゾン性を向上することが記載されている。また、下記特許文献２では、ゴム成分としてヨウ素価２４〜３６のエチレンプロピレンジエンゴムを含む空気入りタイヤにおいては、その耐候性が向上することが記載されている。
【０００５】
また、下記特許文献３〜４では、カーボンブラック等の石油資源からなる配合物を極力抑えたゴム組成物として、主として天然ゴムやエポキシ化天然ゴム、さらにはシリカ等の石油外資源を使用したゴム組成物を加硫することにより、機械的性質や耐摩耗性等の優れた特性を保持したまま、ウェットグリップ性能と低発熱性とを両立し得るゴムが得られる点記載されている。
【０００６】
しかし、これらのいずれの特許文献においても、天然ゴム系の加硫ゴムの高弾性率化と、耐オゾン性の向上とを両立し得る方法を示唆するものではない。
【特許文献１】特開２００２−３７９２６号公報
【特許文献２】特開平０８−２３１７７２号公報
【特許文献３】特開２００６−７００９３号公報
【特許文献４】特開２００６−２１９６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、高弾性率であり、かつ耐オゾン性に優れた加硫ゴムが得られるゴム組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、以下に示すゴム組成物により上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明に係るゴム組成物は、ゴム成分として、ゴム成分１００重量部中にエポキシ化天然ゴムを２０〜１００重量部、及びカーボンブラックを１０〜１２０重量部含有することを特徴とする。
【００１０】
加硫ゴムを高弾性率化した場合、通常はその耐オゾン性が悪化する傾向にあるが、上記ゴム組成物においては、所定量のエポキシ化天然ゴム、及びカーボンブラックを含有することにより、ゴム組成物中のワックスや老化防止剤を増量することなく、その加硫ゴムの高弾性率化と耐オゾン性の向上との両立が可能となる。
【００１１】
上記ゴム成分におけるエポキシ化天然ゴムの含有量は、ゴム成分１００重量部中に２０〜１００重量部であり、好ましくは２０〜７０重量部であり、より好ましくは２０〜６０重量部である。かかる含有量が２０重量部未満では、加硫ゴムを充分に高弾性率化することができず、加えて、加硫ゴムの耐オゾン性が向上しない。
【００１２】
また、上記ゴム成分におけるカーボンブラックの含有量は、ゴム成分合計１００重量部に対して１０〜１２０重量部であり、好ましくは２０〜８０重量部であり、より好ましくは４０〜６０重量部である。かかる配合量が１０重量部未満では、カーボンブラックの補強効果が充分に得られず、１２０重量部を超えると、発熱性、ゴム混合性及び加工時の作業性等が悪化する。
【００１３】
本発明に係るゴム組成物中のシリカ又は白色充填剤の含有量は少ないことが好ましく、さらには、シリカ又は白色充填剤をゴム組成物中に含有しないことがより好ましい。
【００１４】
上記ゴム組成物において、前記エポキシ化天然ゴムのエポキシ化率が１５〜５０モル％であることが好ましい。エポキシ化天然ゴムのエポキシ化率が１５モル％未満であると、ポリマーとの相溶性が低下する傾向にあり、５０モル％を超えると、ゴム組成物の混練時等においてゲル化する傾向にある。
【００１５】
上記ゴム組成物において、前記ゴム成分１００重量部に対して、硫黄０．５〜５重量部及び加硫促進剤０．５〜５重量部含有することが好ましい。かかるゴム組成物においては、その加硫ゴムの耐オゾン性を向上しつつ、さらなる高弾性率化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明においては、エポキシ化天然ゴムを少なくともゴム成分中に２０重量部以上含有する。エポキシ化天然ゴムは、天然ゴムを例えばクロルヒドリン法、直接酸化法、過酸化水素法等によりエポキシ化することにより得られる。なお、エポキシ化天然ゴムとしては、市販品の使用も好適であり、市販品としては、例えば、ＥＮＲ２５及びＥＮＲ５０（共に、Ｍｕ−ａｎｇ  Ｍａｉ  Ｇｕｔｈｒｉｅ  Ｐｕｂｌｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙ  Ｌｉｍｉｔｅ（タイ）製）が挙げられる。
【００１７】
なお、本発明の奏する効果を損なわない範囲で、ゴム組成物中にゴム成分としてジエン系ゴムを含有しても良い。ジエン系ゴムとしては、天然ゴム及びジエン系合成ゴムが挙げられ、ジエン系合成ゴムとしては、例えばクロロプレンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム等が挙げられる。
【００１８】
カーボンブラックとしては、例えばＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ等が用いられる。カーボンブラックは、加硫後のゴムの硬度、補強性、低発熱性等のゴム特性を調整し得る範囲で使用することができる。
【００１９】
硫黄としては、通常のゴム用硫黄であれば用いることができ、その配合量はゴム成分１００重量部に対して、０．５〜５重量部であり、好ましくは１〜３重量部である。硫黄の配合量が０．５重量部未満では、加硫後のゴム充分に高弾性率化することができない。また、５重量部を超えると、加硫ゴムの弾性率が高くなりすぎるため耐オゾン性が悪化し、加えて、ゴム組成物のスコーチタイムが早くなり、加工安定性が悪化する傾向にある。
【００２０】
加硫促進剤としては、通常のゴム用加硫促進剤であれば用いることができ、例えば、スルフェンアミド系加硫促進剤、チウラム系加硫促進剤、チアゾール系加硫促進剤、チオウレア系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤等の加硫促進剤を単独、又は適宜混合して使用しても良い。加硫促進剤の配合量は、ゴム成分１００重量部に対して、０．５〜５重量部であり、好ましくは１〜３重量部である。加硫促進剤の配合量が０．５重量部未満では、加硫後のゴム充分に高弾性率化することができない。また、５重量部を超えると、加硫ゴムの弾性率が高くなりすぎるため耐オゾン性が悪化し、加えて、ゴム組成物のスコーチタイムが早くなり、加工安定性が悪化する傾向にある。
【００２１】
また、本発明のゴム組成物は、上記ゴム成分、カーボンブラック、硫黄及び加硫促進剤と共に、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ステアリン酸、加硫促進助剤、加硫遅延剤、有機過酸化物、老化防止剤、ワックスやオイル等の軟化剤、加工助剤等の通常ゴム工業で使用される配合剤を、本発明の効果を損なわない範囲において適宜配合し用いることができる。
【００２２】
例えば、老化防止剤としては、ゴム用として通常用いられる、芳香族アミン系老化防止剤、アミン−ケトン系老化防止剤、モノフェノール系老化防止剤、ビスフェノール系老化防止剤、ポリフェノール系老化防止剤、ジチオカルバミン酸塩系老化防止剤、チオウレア系老化防止剤等の老化防止剤を単独、又は適宜混合して使用しても良い。
【００２３】
本発明のゴム組成物は、上記ゴム成分及びカーボンブラック、必要に応じて、硫黄、加硫促進剤、アロマオイル、酸化亜鉛、ステアリン酸、ワックス、老化防止剤等を、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等の通常のゴム工業において使用される混練機を用いて混練りすることにより得られる。
【００２４】
また、上記各成分の配合方法は特に限定されず、硫黄及び加硫促進剤等の加硫系成分以外の配合成分を予め混練してマスターバッチとし、残りの成分を添加してさらに混練する方法、各成分を任意の順序で添加し混練する方法、全成分を同時に添加して混練する方法等のいずれでもよい。
【００２５】
上記各成分を混練し、成形加工した後、加硫を行うことで、高弾性率であり、かつ耐オゾン性に優れたゴムを得ることができる。かかるゴムは、例えば、自動車用防振ゴムを始めとして、鉄道車両用防振ゴム、産業機械用防振ゴム、建築用免震ゴム、免震ゴム支承等の防振、免震ゴムに好適に用いることができる。
【実施例】
【００２６】
以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明する。
【００２７】
（ゴム組成物の調製）
表１の配合処方に従い、実施例１〜３及び比較例１〜２のゴム組成物を配合し、通常のバンバリーミキサーを用いて混練し、ゴム組成物を調整した。表１に記載の各配合剤を以下に示す。
ａ）天然ゴム  ＲＳＳ＃３
ｂ）エポキシ化天然ゴム
（Ａ）ＥＮＲ２５  （「ＥＰＯＸＹＰＲＥＮＥ２５」、Ｍｕ−ａｎｇ  Ｍａｉ  Ｇｕｔｈｒｉｅ  Ｐｕｂｌｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙ  Ｌｉｍｉｔｅ（タイ）製）
（Ｂ）ＥＮＲ５０  （「ＥＰＯＸＹＰＲＥＮＥ５０」、Ｍｕ−ａｎｇ  Ｍａｉ  Ｇｕｔｈｒｉｅ  Ｐｕｂｌｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙ  Ｌｉｍｉｔｅ（タイ）製）
【００２８】
ｃ）ブタジエンゴム  （「ＢＲ０１」、ＪＳＲ社製）
ｄ）カーボンブラック  ＧＰＦ  （「シーストＶ」、東海カーボン社製）
ｅ）アロマオイル  （「プロセスＸ−１４０」、ジャパンエナジー社製）
ｆ）酸化亜鉛  （「亜鉛華３号」、三井金属鉱業社製）
ｇ）ステアリン酸  （「工業用ステアリン酸」、花王社製）
ｈ）ワックス  （「ミクロクリスタリンワックス」、日本精蝋社製））
ｉ）老化防止剤  Ｎ−フェニル−Ｎ’−（１，３−ジメチルブチル）−ｐ−フェニレンジアミン（「ノクラック６Ｃ」、大内新興化学工業社製）
ｊ）硫黄  （「５％オイル処理硫黄」、細井化学工業社製）
ｋ）加硫促進剤  Ｎ−シクロヘキシルー２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（「ノクセラーＣＺ−Ｇ（ＣＺ）」、大内新興化学工業社製）
【００２９】
（評価）
評価は、各ゴムを所定の金型を使用して１５０℃にて２０分加熱、加硫して得られたゴムについて行った。
【００３０】
＜スコーチ性＞
ＪＩＳ−Ｋ  ６３００−１に準拠し、１２５℃におけるムーニー粘度（ＭＬ１＋４）及びスコーチタイム（Ｓｃｏ（ｔ５））を測定した。
【００３１】
＜硬度＞
ＪＩＳ−Ｋ  ６２５３に準拠し、タイプＡデュロメーターにて硬度を測定した。
【００３２】
＜引張特性＞
ＪＩＳ−Ｋ  ６２５１に準拠し、３号ダンベルを使用して作製した加硫ゴムサンプルの１００％伸張モジュラス（Ｍ１００（ＭＰａ））、３００％伸張モジュラス（Ｍ３００（ＭＰａ））、引張強さ（ＴＢ（ＭＰａ））及び伸び（ＥＢ（％））を測定した。
【００３３】
＜耐オゾン性＞
ＪＩＳ  Ｋ６２５９に従って雰囲気温度４０℃でオゾン濃度５０ｐｐｈｍ、伸張率２０％、５００時間暴露で行った。劣化の程度はクラックの数、大きさを観察してＪＩＳが定める基準で分類評価した。クラックの数を表すアルファベットは若いほど、大きさを表す数字は小さいほど好ましい。クラックの発生が認められないものは「ノー  クラック」と表示した。結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】
2009091375.tif 000002
【００３５】
表１の結果より、実施例１〜３のゴム組成物の加硫ゴムは、ゴム硬度やモジュラスの点で比較例１のゴム組成物の加硫ゴムに比べて高い。さらに、比較例１のゴム組成物の加硫ゴムでは耐オゾン性試験後にクラックが発生するが、実施例１〜３のゴム組成物の加硫ゴムではクラックが発生しない。このように、比較例１のゴム組成物の加硫ゴムに比べて、実施例１〜３のゴム組成物の加硫ゴムは、高弾性率であり、かつ耐オゾン性に優れていることがわかる。一方、比較例２のゴム組成物では、エポキシ化天然ゴムに替えてブタジエンゴムを含有するため、ゴム硬度及びモジュラスの点で比較例１のゴム組成物の加硫ゴムに比べて低く、さらにゴム組成物中のワックス及び老化防止剤を増量したにも拘らず、耐オゾン性試験後にクラックが発生することがわかる。