JPH0430981B2

JPH0430981B2 -

Info

Publication number: JPH0430981B2
Application number: JP26915886A
Authority: JP
Priority date: 1986-11-12
Filing date: 1986-11-12
Publication date: 1992-05-25
Also published as: JPS63122744A

Description

【発明の詳細な説明】

＜技術分野＞本発明は、天然ゴム製造時に副生する漿液から
得られる非ゴム物質を用いた改良ゴム組成物に関
し、特にエチレンプロピレンゴムの特徴を損なわ
ずに物性を改善したエチレンプロピレンゴム組成
物に関する。＜従来技術＞エチレンプロピレンゴムには、エチレンとプロ
ピレンの共重合体（EPM）とエチレンとプロピ
レンおよび若干のジエン成分との三元共重合体
（EPDM）とがある。 EPMはその構造からも明らかなように、完全
な非ジエン系のゴムで、耐老化性、耐オゾン性、
耐熱性に抜群の性能を発揮するが、主鎖に二重結
合が全くないために、硫黄加硫ができず、架橋は
もつぱら有機過酸化物によらなければならない。一方のEPDMは、ジエン成分（第３成分とも
呼ばれ、ジシクロペンタジエン、エチリデンノル
ボルネン、１，４−ヘキサジエンなどが使われ
る）が、共重合されているので通常の硫黄加硫が
可能である。もちろん、ジエン分が多くなるにつ
れて、EPDMの本来の特性、つまり耐候性、耐
オゾン性といつたものが劣つてくるのは当然の結
果である。電気的性能に関しても耐コロナ性、耐トラツキ
ング性が優れているので、高圧ケーブルの分野で
は、EPDMがその主流を占めてきている。更に
反発弾性がよいので、よりゴム的な用途、一般用
ゴム製品、工業用ゴム製品、自動車用ゴム製品、
建築用ゴム製品など、その用途は極めて広い。ポ
リマーの比重が0.86〜0.87と市販ゴムの中で最も
小さいのも、EPM、EPDMを一般用ゴムとして
評価する上の重要なポイントとなる。物性面ではたしかに、このように非常に優れた
点の多いEPDMであるが、一方加工面からみる
と、必ずしも満足すべき性能を備えているとはい
えない。また、機械的強度や圧縮疲労に対し脆い面があ
り、改善が望まれている。一方天然ゴム製造工程で、凝固したゴム分を取
り除いた残りの液が、漿液（Serum）と呼ばれる
水溶液で、従来、そのまま廃棄される場合が多
く、その中に含まれる蛋白質、糖質等の非ゴム分
の腐敗により、環境汚染の問題があつた。漿液を
浄化処理槽で処理する方法もあるが、莫大な費用
がかかる割には、腐敗臭が激しく、公害問題とも
なり、効果があがつていない。この漿液を、工業的有用物質として利用できれ
ば、ゴム工業の効率もあがり、省資源に有効であ
る。＜発明の目的＞本発明の目的は、天然ゴムラテツクス漿液を工
業的に有効に用いて、エチレンプロピレンゴムの
特徴を損なわずに機械的強度・耐圧縮疲労性を改
善することにある。＜発明の構成＞本発明は、エチレンプロピレンゴムに、天然ゴ
ムラテツクスのゴム成分を凝固除去した残りの漿
液から得られる粉末状非ゴム成分を0.5pHR以上
配合してなることを特徴とするエチレンプロピレ
ンゴム組成物を提供する。ここで、前記粉末状非ゴム成分の配合量が、エ
チレンプロピレンゴムに対し0.5〜10pHRである
エチレンプロピレンゴム組成物が好ましい。以下に本発明をさらに詳細に説明する。本発明に用いる天然ゴムラテツクス漿液から得
られる粉末状非ゴム成分は、ほぼ球状の粉末であ
り、平均粒径は10〜100μであることが好ましい。
成分組成は原料である天然ゴムラテツクスの成分
によつて異なり厳密に限定することはできない
が、α−グロブリン、ヘベインなどの粗蛋白質が
約50％、糖質が約30％、Ｋ、Mg、Cu、Fe、Na、
Ca、Ｐ、等の灰分（無機成分）が約15％、脂質
約２％、水分が約３％、繊維質は０％およびその
他の微量成分となつていて粗蛋白質含有量が、か
なりの高水準にある。天然ゴムラテツクス漿液から得られる粉末状非
ゴム成分の製造方法は、原料の天然ゴムラテツク
スから凝固剤として、蟻酸、酢酸、硫酸等を用い
てゴム分を凝固し取り除いた、残りの漿液
（Serum）を用いる。天然ゴムラテツクスの成分は１例をあげると第
Ａ表に示す組成である。

【表】この天然ゴムラテツクスからゴム炭化水素を凝
固させそれを除いたものを漿液といい、一般に工
業的には漿液中には、ごく少量のゴム分が含まれ
ているのが普通である。漿液の成分は天然ゴムラテツクスの成分によつ
て異なり、種々のものを原料とすることができる
が、漿液中には約0.5wt％のゴム分と非ゴム分約
２〜5wt％を含む。これを遠心分離等によりゴム
分を除去して用いてもよい。非ゴム分（固型分）濃度は、２〜80wt％のも
のを用いることができるが、生産効率、製造コス
トおよび工程管理の点で固型分15〜70wt％の漿
液を原料とすることが好ましい。通常天然ゴム製
造工程で得られる漿液の固型分は、約２〜5wt％
であるので、エバポレーター、遠心分離、濾過等
の方法で固型分濃度を25〜70wt％程度に濃縮す
る前処理をすることが良い。上記漿液を150〜250℃の高温雰囲気のスプレー
ドライ容器内へ微小滴状にて供給し、瞬時に水分
を蒸発させて粉末状とする。このためクローズド
システムのスプレードライ方式を用いる。クロー
ズドシステムのスプレードライ方式は、液体試料
を微粒化し、微粒化された液滴を熱風と瞬間的に
接触させて、水分を蒸発させ乾燥して粉末化する
ものであり、加圧ノズルや二流体ノズルで微粒化
するノズル式と、高速回転円板で微粒化するデイ
スク式がある。いずれを用いてもよいがデイスク
式が効率良く、好ましい。デイスクの回転数は
10000〜30000rpm、ノズルの圧力は0.5〜2.0Kg／
cm²が良い。回転数や圧力がこの範囲外になると得
られる粉末の大きさが10〜100μの範囲外となり、
10μ未満の粉末であると吸湿して再凝固しやすく
なつたり、スプレードライヤーの内壁に付着した
り凝集したりして回収率が悪くなり、得られる粉
末がダンゴ状のものとなり微粒化しない。100μ
を超えると非ゴム成分を工業的に利用する際に水
や溶剤に溶解しにくく、またカサが大きくなり運
搬に不便となる。スプレードライ容器内の乾燥温度は150〜250℃
に保ち、特に試料入口乾燥温度を150〜250℃と
し、試料出口温度50〜130℃とすることが好まし
い。試料乾燥温度がこの温度範囲より高くなると、
得られる非ゴム成分が熱により変質してしまう。
非ゴム成分は蛋白質、糖分、樹脂等でいずれも熱
的影響を受け易い。実際の試料温度は入口温度か
ら約100℃低い温度なので、その点からも乾燥温
度は余り高くはできない。又逆にこの温度範囲よ
り低い温度であると充分に乾燥ができず、粉末状
とならずに凝集してダンゴ状となる。本発明に用いるエチレンプロピレンゴムは、エ
チレンとプロピレンの共重合体（EPM）または
エチレンとプロピレンとジエン成分との三元共重
合体（EPDM）であればいかなるものでもよい。 EPDMは第３成分であるジエン成分によつて
３つに分けることができる。エチリデンノルボル
ネン、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジ
エンの３種である。第３成分の量は、いわゆるヨ
ウ素価で表すことができ、EPDMのヨウ素価は
通常５〜26％の範囲内にあるが、10〜12％が標準
で、25〜26％のものがいわゆる高ジエンタイプと
呼ばれる。エチレンプロピレンゴムに対する天然ゴムラテ
ツクスのゴム成分を凝固除去した残りの漿液から
得られる粉末状非ゴム成分の添加割合は0.5pHR
以上好ましくは0.5〜10pHR（per hundred
rubber：ゴム100重量部に対する重量部）とす
る。0.5pHR未満では本発明の効果が得られない
し、10pHR超であるとRheo.Max.T（最高レオト
ルク）が下がりTs（引張り強さ）等の物性が悪く
なるからである。一般に汎用系ポリマー（NR、IR、SBR等）に
天然ゴムのゴム成分を凝固除去した残りの漿液か
ら得られる粉末状非ゴム成分を添加すると、
2pHRを境に添加量が増えるとTs、Ｅ、Mod
の低下、発熱の上昇および耐摩耗性が劣化するな
ど物性が悪くなる。しかしエチレンプロピレンゴムに天然ゴムのゴ
ム成分を凝固除去した残りの漿液から得られる粉
末状非ゴム成分を添加すると、耐熱性、耐候性、
耐オゾン性等のエチレンプロピレンゴムのもつ特
徴を損なわずに、加硫ゴムの圧縮内部発熱を抑
え、永久歪みを小さく出来る。またtanδ（損失正
接）およびE^*（複素弾性率）が低下する。＜実施例＞以下に実施例により、更に具体的に説明する。（実施例および比較例）第１表に示す組成の成分をバンバリーミキサー
により混練し、150×150×２mmの板材とし、148
℃×30′の条件により加硫し、第１表に示す番号
の試片とした。

【表】

【表】第１表に示す試片を用い、以下の試験を行つ
た。結果を第３表に示す。ゴム試験法未加硫ゴム試験 (1) ムーニー粘度試験；MV JIS Ｋ 6300
ML₁₊₄ ＠100℃ (2) レオメーター試験東洋精機レオメーター使用 Rheo.Max.T.＠160℃（最大トルク） Rheo.Min.T.＠160℃（最小トルク） T₅ T₉₅ 加硫ゴム試験 (1) 引張試験引張強さ（Ts） JIS Ｋ 6301 160℃×10 伸び（E1） JIS Ｋ 6301 引張応力（Ｍ） JIS Ｋ 6301 M₁₀₀：100％モジユラス M₃₀₀：300％モジユラス (2) 硬さ（Hs JISA） JIS Ｋ 6301 (3) 老化試験（Aging） JIS Ｋ 6301 100℃×48H 老化後のTs、Ｅ、M₁₀₀、Hsを測定 (4) 反発弾性（Lupke） JIS Ｋ 6301 (5) 発熱試験動的内部発熱（heat build up；HBU）動的永久歪（permanent set；ps）グツドリツチ式フレクソメーター回転数 1800rpm、ストローク4.44mm 荷重 25Kg (6) 圧縮永久歪（Ｃ−set） JIS Ｋ 6301 70℃
×22H (7) 損失正接（tanδ）粘弾性スペクトロメーター伸長タイプ歪10±２％、20Hz、20℃ (8) 複素弾性率（E^*）粘弾性スペクトロメーター伸長タイプ歪10±２％、20Hz、20℃ (9) DIN摩耗量（指数） DIN摩耗試験機荷重１Kg 長さ411×60rpm (10) 静的オゾン劣化 JIS Ｋ 6301 50pphm、40℃、20％、72H N.C.（ノンクラツク：クラツク発生は認められ
ない）

【表】

【表】第３表の結果から本発明のエチレンプロピレン
ゴム組成物は以下の特性を持つ。エチレンプロピレンゴムの機械的性質（Ts、
Ｅ、M₁₀₀、M₃₀₀、Hs）、機械的性質の耐老
化性（Aging Ts、Ｅ、M₁₀₀、Hs）および
耐熱性、耐候性、耐オゾン性（tan δ、E^*、
DIN摩耗量、静的オゾン）が添加物の添加に
よつても損なわれない。圧縮内部発熟および動的永久歪が低下する
（HBU値が小さい）（P.S.値が小さい）。またtan δおよびE^*が低下する。＜発明の効果＞本発明は、エチレンプロピレンゴムに、天然ゴ
ムラテツクスのゴム成分を除去した残りの漿液か
ら得られる粉末状非ゴム成分を0.5pHR以上配合
してなる組成物であり、以下の効果を有し、ベル
ト等に加工して利用するとベルト等の動的特性が
向上する。１エチレンプロピレンゴムのもつ特徴（耐熱
性、耐候性、耐オゾン性）を損なわずに、加硫
ゴムの繰返し圧縮内部発熱が抑えられ、永久歪
みが小さくなる。またtan δ及びＥ〓が低下す
る。２反発弾性には変化がない。３圧縮永久歪は添加物の添加によつても高くな
らない。

Claims

【特許請求の範囲】１エチレンプロピレンゴムに天然ゴムラテツク
スのゴム成分を凝固除去した残りの漿液から得ら
れる粉末状非ゴム成分を0.5pHR以上配合してな
ることを特徴とするエチレンプロピレンゴム組成
物。２前記粉末状非ゴム成分の配合量が、エチレン
プロピレンゴムに対し0.5〜10pHRである特許請
求の範囲第１項に記載のエチレンプロピレンゴム
組成物。