[发明专利]硫化物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及由氯丁二烯橡胶组合物构成的硫化物及其制备方法。更详细涉及在动态环境下使用的硫化物及其制备方法。

背景技术

像传动带或轮胎等的在动态环境下使用的硫化橡胶产品，在使用时大多会受到反复变形，此时，因粘弹性体固有的滞后损耗(变形损失摩擦)而产生发热。在使用时的发热不仅无法节能，还因高温劣化而导致硫化橡胶产品的低寿命化。

因此，如何抑制在动态环境下使用了硫化橡胶产品时产生的发热就成为较大的问题。对此，一直以来，关于硫化橡胶产品的低发热化，主要从材料方面提出各种方法(例如参照专利文献1～4)。

硫化橡胶产品是通过将未硫化或者半硫化的橡胶组合物成型为规定形状之后、进行硫化而制备的。另外，作为制作复杂形状的硫化物的方法，还提出一种分为两个阶段进行硫化的方法(参照专利文献5)。该专利文献5所述的方法是：首先使需要加工的部分成为半硫化状态，使除此之外的部分完全硫化从而形成预成型体，之后使预成型体的半硫化状态的部分变形成目标形状，在该状态下使其再次硫化而制成硫化物。

并且，本发明人还公布了若对含有二氧化硅和特定的硅烷偶联剂(TESPT)的丁苯橡胶进行预硫化之后，在施加了剪切应变的状态下进行后硫化时，则发现在高频侧tanδ上升，在低频侧tanδ下降(参照非专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-265431号公报

专利文献2：日本特开2011-038063号公报

专利文献3：日本特开2011-126929号公报

专利文献4：日本特开2011-148891号公报

专利文献5：日本特开平8-1816号公报

非专利文献

非专利文献1：五十野善信、“橡胶材料的新tanδ”、第23次弹性体研讨会讲演要旨集、社团法人日本橡胶协会、2011年12月1日、p.105～106

发明内容

发明所要解决的问题

专利文献1～4所述的方法具有以下问题：由于需要对橡胶成分进行改性以使其具有特定的末端结构或交联结构，或者在橡胶组合物中添加特定的硫化类或作为第三成分的改性剂，因此所得到的硫化橡胶产品的用途受到限制。加之，在专利文献1～4所述的现有技术中，还可能在成型工序中缓解了低发热化效果，而没有发现足够的低发热性。

因所谓的“使用简单形状的模具制备三维复杂形状的物体”的成型加工上的问题，专利文献5所述的方法是分阶段进行成型以及硫化的方法，而不是以硫化物的低发热化为目的的技术。另外，在非专利文献1所述的非平衡两个阶段硫化方法中，虽然能够使含有二氧化硅的丁苯橡胶组合物表现出低发热化，但含有碳黑的组合物则得不到效果。并且，在非专利文献1中，没有对使用了除了丁苯橡胶以外的橡胶的情况进行研究。

因此，本发明的主要目的是提供一种硫化物及其制备方法，其通过更简便的方法，能够使由含有碳黑的氯丁二烯橡胶组合物构成的硫化物表现出低发热化。

用于解决问题的方法

本发明涉及的硫化物是对至少含有氯丁二烯聚合物和碳黑的未硫化的橡胶组合物进行硫化成型，制成利用由JIS K6300-2:2001规定的方法求出的硫化特性值位于t₁₀～t₈₀范围的半硫化成型体，在使该半硫化成型体发生了整体变形的状态下再次进行硫化之后解除变形而得到的。

在此所述的氯丁二烯聚合物不仅是2-氯-1,3-丁二烯(以下仅称为氯丁二烯)的均聚物，而且还包含氯丁二烯与其他单体的共聚物。

硫化特性值t₁₀～t₈₀是表示硫化物的硫化度的值，其是依据JISK6300-2:2001，由对用振荡式硫化仪测定的硫化曲线进行解析而得到的温度以及时间来确定的值。该硫化特性值根据橡胶材料的种类或橡胶组合物的配比条件而发生变化。

半硫化是指，其硫化度比未硫化状态的硫化度更高，但没有达到作为最终产品所需要的硫化度的状态。

关于该硫化物所含有的碳黑，例如，该碳黑的由JIS K6217的A法规定的氮吸附比表面积(N₂SA)在30～200m²/g的范围内。

在所述橡胶组合物中，可以相对于100质量份的氯丁二烯聚合物而混合20～80质量份的所述碳黑。