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JPH0570656B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0570656B2
JPH0570656B2 JP25368584A JP25368584A JPH0570656B2 JP H0570656 B2 JPH0570656 B2 JP H0570656B2 JP 25368584 A JP25368584 A JP 25368584A JP 25368584 A JP25368584 A JP 25368584A JP H0570656 B2 JPH0570656 B2 JP H0570656B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rubber
carbon black
test
processing aid
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP25368584A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61130357A (en
Inventor
Hisao Irie
Yoshikazu Inoe
Osamu Yokoyama
Kazunari Tsunoda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harima Chemicals Inc
Hyogo Prefectural Government
Original Assignee
Harima Chemicals Inc
Hyogo Prefectural Government
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harima Chemicals Inc, Hyogo Prefectural Government filed Critical Harima Chemicals Inc
Priority to JP25368584A priority Critical patent/JPS61130357A/en
Publication of JPS61130357A publication Critical patent/JPS61130357A/en
Publication of JPH0570656B2 publication Critical patent/JPH0570656B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

産業上の利用分野 本発明は、ゴムの混練加工時において、ゴム中
への充填剤の混入及び分散を促進し、同時にゴム
物性の向上に寄与する、ゴム加工助剤に関するも
のである。 従来の技術 本発明者等は先に、炭素数が四以上の炭化水素
に二以上のカルボキシル基を導入した多塩基酸、
若しくは該多塩基酸と二価金属との塩、又はこれ
らの混合物を主成分とする、ゴム加工助剤を発明
し、特願昭57−225256号出願として特許出願し
た。 発明が解決しようとする問題点 しかしながらこれらのゴム加工助剤は、スチレ
ン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレ
ン・プロピレンゴム、ブタジエンゴム等の合成ゴ
ムには、顕著な効果を付与するものであつたが、
汎用性の高い天然ゴムには、あまり効果を付与し
なかつた。 問題点を解決する手段 そこで発明者等は、天然ゴムについて有効なゴ
ム加工助剤を提供するべく、鋭意研究を重ねた結
果、分子内に一以上の水酸基を有する脂肪酸、若
しくは該脂肪酸と二価金属との塩、又はこれらの
混合物が、天然ゴム、スチレン−ブタジエン又は
ポリイソプレンゴムのゴム加工助剤として効果が
あることを見出し、本発明を完成するに至つたも
のである。 本発明において使用される脂肪酸としては、炭
素数が8〜22の一塩基酸が適当であり、それに少
なくとも一以上の水酸基を導入したものが、本発
明のゴム加工助剤として使用できるものである
が、その中でも特に、12−ヒドロキシステアリン
酸が好ましい。 発明の効果 本発明のゴム加工助剤を、予めゴムに添加して
おき、又は充填剤と共に添加することにより、充
填剤のゴムへの混入及び分散が容易となり、充填
剤は迅速に且つ均一にゴムに分散する。従つて、
ゴムの混練の時間が短く、長時間の混練によるゴ
ムの物性の低下が少ないと共に、充填剤の分散が
良いために補強効果が高くなる。そのため、本発
明のゴム加工助剤を使用したゴム配合物は、加硫
物性においてモジユラス及び引張り強度が大幅に
向上するのである。 本発明のゴム加工助剤は、天然ゴムに使用して
効果を有するが、他の合成ゴムについて使用して
も、充分な効果を付与する。 実施例 実施例 1 酸価179、水酸基価157、ヨウ素価3の、市販の
12−ヒドロキシステアリン酸。 実施例 2 トール油脂肪酸をヒドロキシル化してなる、酸
価150、水酸基価210、ヨウ素価20の、ヒドロキシ
トール油脂肪酸。 実施例 3 実施例1の12−ヒドロキシステアリン酸から複
分解法で形成した、12−ヒドロキシステアリン酸
のカルシウム塩。 実施例 4 実施例2のヒドロキシトール油脂肪酸から複分
解法で形成した、ヒドロキシトール油脂肪酸のカ
ルシウム塩。 比較例 1 市販のステアリン酸。 比較例 2 市販のステアリン酸カルシウム。 カーボンブラツクの分散性試験 天然ゴム:各実施例及び比較例の物質について、
これを天然ゴムに配合した場合に、当該天然ゴ
ムへのカーボンブラツクの分散性に及ぼす影響
を調べた。 試験方法 ムーニー粘度65の素練りをした天然ゴム100部
を、ロール間隔を1.5mmに調節し、ロール表面温
度を50℃にした直径10インチの練りロール機に巻
きつけ、3分間をかけて、亜鉛華5部と、前記各
実施例及び比較例の物質2部を添加した。 次に10部のHAFカーボンブラツクを添加し、
2分後から左右二回ずつ切返しを行う。この操作
を五回繰返し、合計50部のHAFカーボンブラツ
クを添加した。 カーボンブラツクを添加する過程において、ロ
ールから受け皿上に落ちたカーボンブラツクは、
ロール上に再添加することなく受け皿上に放置
し、前記操作が全て完了した後、受け皿上に落ち
たカーボンブラツクの量を測定し、天然ゴム中に
混入したカーボンブラツクの量を算出した。 結 果 試験の結果は次の表の通りであつた。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to a rubber processing aid that promotes the incorporation and dispersion of fillers into rubber during rubber kneading and processing, and at the same time contributes to improving the physical properties of rubber. Prior Art The present inventors have previously developed a polybasic acid in which two or more carboxyl groups are introduced into a hydrocarbon having four or more carbon atoms.
Alternatively, he invented a rubber processing aid mainly composed of a salt of the polybasic acid and a divalent metal, or a mixture thereof, and filed a patent application as Japanese Patent Application No. 1983-225256. Problems to be Solved by the Invention However, these rubber processing aids have a remarkable effect on synthetic rubbers such as styrene-butadiene rubber, chloroprene rubber, ethylene-propylene rubber, and butadiene rubber. ,
It did not give much effect to highly versatile natural rubber. Means to Solve the Problems The inventors have conducted intensive research to provide an effective rubber processing aid for natural rubber, and have found that fatty acids having one or more hydroxyl groups in the molecule, or divalent and It was discovered that salts with metals, or mixtures thereof, are effective as rubber processing aids for natural rubber, styrene-butadiene or polyisoprene rubber, leading to the completion of the present invention. As the fatty acid used in the present invention, monobasic acids having 8 to 22 carbon atoms are suitable, and those into which at least one hydroxyl group has been introduced can be used as the rubber processing aid of the present invention. However, among these, 12-hydroxystearic acid is particularly preferred. Effects of the Invention By adding the rubber processing aid of the present invention to rubber in advance or adding it together with a filler, the filler can be easily mixed and dispersed into the rubber, and the filler can be quickly and uniformly added. Dispersed in rubber. Therefore,
The kneading time of the rubber is short, the physical properties of the rubber are less likely to deteriorate due to long-time kneading, and the reinforcing effect is enhanced because the filler is well dispersed. Therefore, a rubber compound using the rubber processing aid of the present invention has significantly improved modulus and tensile strength in vulcanization physical properties. The rubber processing aid of the present invention is effective when used on natural rubber, but it also provides sufficient effects when used on other synthetic rubbers. Examples Example 1 A commercially available product with an acid value of 179, a hydroxyl value of 157, and an iodine value of 3.
12-Hydroxystearic acid. Example 2 Hydroxytall oil fatty acid having an acid value of 150, a hydroxyl value of 210, and an iodine value of 20, obtained by hydroxylating tall oil fatty acid. Example 3 Calcium salt of 12-hydroxystearic acid formed from the 12-hydroxystearic acid of Example 1 by metathesis. Example 4 Calcium salt of hydroxytol oil fatty acid formed from the hydroxytol oil fatty acid of Example 2 by metathesis process. Comparative Example 1 Commercially available stearic acid. Comparative Example 2 Commercially available calcium stearate. Dispersibility test of carbon black Natural rubber: Regarding the substances of each example and comparative example,
When this was blended into natural rubber, the effect on the dispersibility of carbon black into the natural rubber was investigated. Test method: 100 parts of masticated natural rubber with a Mooney viscosity of 65 was wound around a 10-inch diameter kneading roll machine with a roll spacing of 1.5 mm and a roll surface temperature of 50°C, and was rolled for 3 minutes. 5 parts of zinc white and 2 parts of the materials from each of the Examples and Comparative Examples described above were added. Then add 10 parts of HAF carbon black,
After 2 minutes, switch back twice on each side. This operation was repeated five times and a total of 50 parts of HAF carbon black was added. During the process of adding carbon black, the carbon black that falls from the roll onto the tray is
It was left on a tray without being re-added onto the roll, and after all the above operations were completed, the amount of carbon black that had fallen onto the tray was measured, and the amount of carbon black mixed into the natural rubber was calculated. Results The results of the test were as shown in the table below.

【表】 スチレン−ブタジエンゴム:実施例4と比較例2
との配合剤について、これをスチレン−ブタジ
エンゴムに配合した場合に、当該スチレン−ブ
タジエンゴムへのカーボンブラツクの分散性に
及ぼす影響を調べた。 試験方法 バンバリー型ブレードを付備し、ブレード
95rpmで駆動せしめ循環水温度を40℃に設定した
プラストメーター内に、SBR1502を100部投入
し、続いて亜鉛華5部を投入した。1分後に配合
剤を2部投入し、2分間混練した。次にHAFカ
ーボンブラツク80部を投入し、混練に要したトル
ク−時間関係より、BTを求めた。プラストメー
ターの充填率は、78%である。 HAFカーボンブラツク投入後に得られるトル
ク−時間関係とは、まずHAFカーボンブラツク
投入により、プラストメーター内の占有体積が増
し、トルクは上昇する。次に混練によつて発熱し
た温度によつてゴムの粘度が低下し、又ゴム中へ
カーボンブラツクが混入し、プラストメーター内
の占有体積が減少しはじめることによりトルクは
下降をはじめる。このトルクのピークを第一ピー
クとする。さらにゴム中へカーボンブラツクの混
入が進むに従つてゴムの粘度が増し、再びトルク
は上昇する。そして充分にカーボンブラツクの混
入及び分散が終えると、このコンパウンドの可塑
化が進行して再びトルクは下降する。このときの
トルクのピークを第二ピークとする。HAFカー
ボンブラツク投入後、第一ピークを経て第二ピー
クに達するまでの時間を、BT(Black
Incorporation Time)として表わしている。 結 果 試験の結果は、次の通りであつた。
[Table] Styrene-butadiene rubber: Example 4 and Comparative Example 2
The effect on the dispersibility of carbon black in styrene-butadiene rubber when it was blended with styrene-butadiene rubber was investigated. Test method Equipped with a Banbury type blade, the blade
100 parts of SBR1502 was charged into a plastometer driven at 95 rpm and the circulating water temperature was set at 40°C, followed by 5 parts of zinc white. After 1 minute, 2 parts of the compounding agent was added and kneaded for 2 minutes. Next, 80 parts of HAF carbon black was added, and BT was determined from the torque-time relationship required for kneading. The filling rate of the plastometer is 78%. The torque-time relationship obtained after adding HAF carbon black is that first, by adding HAF carbon black, the occupied volume inside the plastometer increases and the torque increases. Next, the viscosity of the rubber decreases due to the temperature generated by kneading, carbon black is mixed into the rubber, and the volume occupied within the plastometer begins to decrease, causing the torque to begin to decrease. This torque peak is defined as the first peak. Furthermore, as carbon black is mixed into the rubber, the viscosity of the rubber increases and the torque increases again. When the carbon black is sufficiently mixed and dispersed, the compound progresses to plasticization and the torque decreases again. The torque peak at this time is defined as a second peak. After adding HAF carbon black, the time from reaching the first peak to reaching the second peak
(Incorporation Time). Results The results of the test were as follows.

【表】 配合ゴムの基礎可塑物性試験 前記各実施例1及び4の物質を添加したゴム組
成物の、基礎物性を測定した。 配 合 天然ゴム配合 RSS#3 100 ステアリン酸 1 亜鉛華1号 5 ゴム加工助剤 2 HAFカーボンブラツク 50 硫 黄 2 チアゾール系加硫促進剤 1 ポリイソプレン配合 IR2200 100 ステアリン酸 1 亜鉛華1号 5 ゴム加工助剤 2 ナフテン系油 20 HAFブラツク 50 硫 黄 2 チアゾール系加硫促進剤 1 上記配合により、ゴム加工助剤として、前記実
施例1及び4の物質を使用したもの、並びにこれ
らのゴム加工助剤を配合しないブランクについ
て、練りロール機で混練して、未加硫ゴム組成物
を調整した。 未加硫ゴム試験 上記配合によりロール練りした未加硫ゴム組成
物について、JIS−K−6300に準じてムーニー粘
度を測定した。 加 硫 2mm厚金型の試料板成型機を用いて、150℃、
約40Kg/cm2で、10分、15分及び20分加硫し、プレ
ス加硫物を得た。 加硫物物性試験 硬さは、JIS硬さ計(スプリング式A型)を使
用して測定した。 モジユラス、引張り強さ及び伸びは、シヨツパ
ー型抗張力試験機を用いて測定した。試験片は、
ダンベルJIS−3号形を使用し、引張り速度は500
mm/minとし、測定温度は20℃とした。 試験結果 試験の結果は次の通りであつた。
[Table] Basic plastic property test of compounded rubber The basic physical properties of the rubber compositions to which the substances of Examples 1 and 4 were added were measured. Blended natural rubber compound RSS#3 100 Stearic acid 1 Zinc white No. 1 5 Rubber processing aid 2 HAF carbon black 50 Sulfur 2 Thiazole vulcanization accelerator 1 Polyisoprene compound IR2200 100 Stearic acid 1 Zinc white No. 1 5 Rubber Processing aid 2 Naphthenic oil 20 HAF black 50 Sulfur 2 Thiazole vulcanization accelerator 1 The above formulation allows rubber processing aids using the substances of Examples 1 and 4, and these rubber processing aids. A blank containing no additive was kneaded using a kneading roll machine to prepare an unvulcanized rubber composition. Unvulcanized Rubber Test The Mooney viscosity of the unvulcanized rubber composition roll-kneaded according to the above formulation was measured according to JIS-K-6300. Vulcanization: Using a sample plate molding machine with a 2mm thick mold, 150℃,
Vulcanization was carried out at approximately 40 kg/cm 2 for 10, 15 and 20 minutes to obtain a press vulcanizate. Vulcanized product physical property test Hardness was measured using a JIS hardness meter (spring type A type). Modulus, tensile strength and elongation were measured using a Schottsper tensile strength tester. The test piece is
Use dumbbell JIS-3 type, pulling speed is 500
mm/min, and the measurement temperature was 20°C. Test Results The test results were as follows.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 分子内に一以上の水酸基を有する炭素数8〜
22の脂肪酸、若しくは該脂肪酸と二価金属との
塩、又はこれらの混合物を主成分とする、ゴム加
工助剤。
1 Carbon number 8 or more with one or more hydroxyl groups in the molecule
22 fatty acids, salts of the fatty acids and divalent metals, or mixtures thereof.
JP25368584A 1984-11-29 1984-11-29 Rubber processing aid Granted JPS61130357A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25368584A JPS61130357A (en) 1984-11-29 1984-11-29 Rubber processing aid

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JP25368584A JPS61130357A (en) 1984-11-29 1984-11-29 Rubber processing aid

Publications (2)

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JPS61130357A JPS61130357A (en) 1986-06-18
JPH0570656B2 true JPH0570656B2 (en) 1993-10-05

Family

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JP25368584A Granted JPS61130357A (en) 1984-11-29 1984-11-29 Rubber processing aid

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