JP2002003649A - ブレンドゴム組成物 - Google Patents

ブレンドゴム組成物

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水素化ニトリルゴムが本来有する好ましい性
質、特に耐圧縮永久歪特性によって示される弾力性を著
しく低下させることなく、ガス遮蔽性、耐油性、耐寒性
および耐油性を改善せしめ、従ってアキュムレータ用ブ
ラダの成形材料などとして好適に使用し得るブレンドゴ
ム組成物を提供する。 【解決手段】 アクリロニトリル含量18〜42%の水素化
ニトリルゴム95〜50重量%およびエピクロロヒドリン-ア
リルグリシジルエーテル系共重合ゴム5〜50重量%よりな
るブレンドゴム100重量部に、平均粒径の異なる2種類以
上の偏平状充填剤を約20〜100重量部の割合で添加した
ブレンドゴム組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブレンドゴム組成
物に関する。更に詳しくは、アキュムレータ用ブラダの
成形材料などとして好適に用いられるブレンドゴム組成
物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ゴム材料は種々の部品用途に用い
られているが、それがアキュムレータ用ブラダに用いら
れる場合には、ガス遮蔽性にすぐれているものが用いら
れる。さらに、用途によっては、ガス遮蔽性に加えて、
耐寒性、耐熱性および耐油性についても、全体的にバラ
ンス良くすぐれた材料が求められている。
【0003】実際に、ゴムポリマーとしては、ガス遮蔽
性、耐寒性、耐熱性および耐油性の諸特性の内、いくつ
かの性質にすぐれているものはあり得るものの、全ての
特性にバランス良くすぐれたゴム材料というものは、各
ポリマーの特性上得られ難いのが実情である。
【0004】これらの諸特性の内、ガス遮蔽性について
は、充填剤をゴムに添加し、ゴム中のガス透過経路に立
体障害を設けることにより、ガス遮蔽性を向上させよう
とする試みが数多く行われており、このような充填剤と
して偏平状充填剤を用いると大変有効であることが知ら
れている(特開平8-208913号公報、同8-217919号公報、
同4-283253号公報、特開昭63-39937号公報、同61-14345
5号公報、同58-87180号公報、同54-107944号公報、同49
-6019号公報など)。
【0005】そして、このような偏平状充填剤は、その
添加量を多くすればする程ガス遮蔽性にすぐれる傾向に
あるが、ゴムに多量の充填剤を添加すると、ゴム組成物
中のポリマー分率が小さくなり(単位体積当りのポリマ
ー分が少なくなり)、その結果ゴム本来の弾力性が失わ
れ、特に耐圧縮永久歪特性に悪影響がみられるようにな
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、水素
化ニトリルゴムが本来有する好ましい性質、特に耐圧縮
永久歪特性によって示される弾力性を著しく低下させる
ことなく、ガス遮蔽性、耐油性、耐寒性および耐油性を
改善せしめ、従ってアキュムレータ用ブラダの成形材料
などとして好適に使用し得るブレンドゴム組成物を提供
することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
アクリロニトリル含量18〜42%の水素化ニトリルゴム95
〜50重量%およびエピクロロヒドリン-アリルグリシジル
エーテル系共重合ゴム5〜50重量%よりなるブレンドゴム
100重量部に、平均粒径の異なる2種類以上の偏平状充填
剤を約20〜100重量部の割合で添加したブレンドゴム組
成物によって達成される。
【0008】
【発明の実施の形態】水素化ニトリルゴムとしては、ア
クリロニトリル(AN)含量が18〜42%、好ましくは約20〜4
0%のものが用いられる。AN含量がこれよりも少ないもの
を用いると、油に対するポリマーの膨潤が大きくなって
耐油性に劣り、一方これよりもAN含量の多いものを用い
ると、ポリマーの結晶性が大きくなって耐寒性に劣るよ
うになる。
【0009】エピクロロヒドリン-アリルグリシジルエ
ーテル系共重合ゴムとしては、エピクロロヒドリン-ア
リルグリシジルエーテル共重合ゴムまたはエピクロロヒ
ドリン-エチレンオキサイド-アリルグリシジルエーテル
3元共重合ゴムが用いられる。エピクロロヒドリンへの
アリルグリシジルエーテルの共重合は、エピクロロヒド
リンゴムに熱軟化防止効果を付与する。
【0010】水素化ニトリルゴムとエピクロロヒドリン
-アリルグリシジルエーテル系共重合ゴムは、前者が95
〜50重量%、好ましくは約85〜60重量%に対し、後者が5
〜50重量%、好ましくは約15〜40重量%の割合でブレンド
して用いられる。ブレンドゴム中に占める水素化ニトリ
ルゴムの割合がこれ以下では、耐熱性が発揮されず、耐
圧縮永久歪特性の低下を避けることができない。一方、
これ以上の割合で水素化ニトリルゴムがブレンドして用
いられると、エピクロロヒドリン-アリルグリシジルエ
ーテル系共重合ゴムのブレンドの割合が少なくなり、そ
れによるガス遮蔽性の改善が見込めない。
【0011】このように、ブレンドゴムとしては耐熱性
の点から、水素化ニトリルゴムが50重量%以上の割合で
ブレンドして用いられるが、ポリマーとしてのガス遮蔽
性を比較すると、エピクロロヒドリンゴムには遠く及ば
ない。つまり、水素化ニトリルゴムをベースポリマーと
して用いた場合、その割合に応じてガス遮蔽性は低下す
ることになるが、この点を改善するために、そこに偏平
状充填剤を添加することが行われる。
【0012】偏平状充填剤の添加は、ブレンドゴム中の
ガスの透過経路に立体障害を形成させる。その際、平均
粒径の異なる2種類以上の偏平状充填剤を添加すると、
ブレンドゴム中の透過経路をより複雑なものとし、ガス
遮蔽性を大幅に改善させる。
【0013】偏平状充填剤としては、例えばタルク、ク
レー、雲母粉(マイカ)、グラファイト(黒鉛)、セリサイ
ト、ガラスフレーク、金属箔(ステンレススチール箔、
銅箔など)等であって、一般に偏平面の平均粒径が約10
°〜102μmのオーダーのものが用いられる。これらの偏
平状充填剤が2種類用いられる場合、その平均粒径比が
1.5以上、好ましくは約2〜10の範囲内になるような組合
せで一般に用いられる。3種類以上の場合も同様であ
る。
【0014】このような平均粒径の異なる2種類以上の
偏平状充填剤は、それらの合計量がブレンドゴム100重
量部当り約20〜100重量部、好ましくは約30〜80重量部
の割合で用いられる。偏平状充填剤の添加割合がこれよ
りも少ないと、本発明の目的の一つであるガス遮蔽性の
改善が達成されず、一方これ以上の割合で用いられる
と、加硫物性が低下するようになる。
【0015】ブレンドゴムの架橋剤としては、耐圧縮永
久歪特性の点から有機過酸化物が好んで用いられ、有機
過酸化物はブレンドゴム100重量部当り約0.5〜10重量
部、好ましくは約2〜4重量部の割合で用いられる。有機
過酸化物としては、一般的に用いられているものがその
まま用いられる。
【0016】以上の各成分からなるブレンドゴム組成物
中には、補強剤、老化防止剤、滑剤、受酸剤等が必要に
応じて適宜配合される。補強剤としては、硬度の調節剤
を兼ねて、カーボンブラック、シリカ等が用いられる。
また、可塑剤については、ガス遮蔽性を低下させるの
で、なるべく無添加の方が好ましい。
【0017】組成物の調製は、オープンロール等の開放
式混練機、ニーダ、インターミキサ等の密閉式混練機な
どを用いて行われる。密閉式混練機を用いる場合には、
架橋剤以外の各配合成分を一括して密閉式混練機中に投
入して混練を行い、数分後に排出させてから、オープン
ロールを用いて架橋剤の添加が行われる。
【0018】調製されたブレンドゴム組成物は、一般に
約100〜200℃の温度で約0.5分間乃至2時間程度加熱しな
がら、加圧圧縮成形法、射出成形法などによって加硫成
形される。
【0019】
【発明の効果】本発明に係るブレンドゴム組成物は、水
素化ニトリルゴムが本来有する好ましい性質、特に弾力
性などを著しく低下させることなく、ガス遮蔽性、耐油
性、耐寒性および耐油性を改善せしめているので、アキ
ュムレータ用ブラダの成形材料などとして好適に使用し
得る。
【0020】
【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。
【0021】 実施例1 水素化ニトリルゴム 80重量部 (日本ゼオン製品Zetpol 3110;AN含量25%) エピクロロヒドリン-アリルグリシジルエーテル共重合ゴム 20 〃 (日本ゼオン製品Gechron1100) 酸化亜鉛 3 〃 ステアリン酸 1 〃 マイクロクリスタリン系ワックス(精工化学製品サンタイト) 2 〃 老化防止剤6C(大内新興化学製品) 1.5 〃 〃 MB(大内新興化学製品) 0.5 〃 有機過酸化物(日本油脂製品パーヘキサ25B) 3 〃 HAFカーボンブラック 10 〃 偏平状クレイ 40 〃 (Huber製品Polyfil DLX;平均粒径約1.3μm) 偏平状タルク 40 〃 (日本ミストロン製品Mistron Vapor;平均粒径約6.1μm) 有機過酸化物を除く各配合成分をニーダ中に一括投入
し、15分間混練して排出し、その後オープンロールで架
橋剤(有機過酸化物)を添加して組成物の調製を行っ
た。これを、170℃、9.8MPa(100Kgf/cm2)、15分間の条
件下で加硫成形し、厚さ2mmのシート状に成形した。
【0022】得られた加硫シートについて、次の各項目
の測定を行った。 常態物性:硬さ試験(JIS K-6253準拠)および引張試験(J
IS K-6251準拠) 圧縮永久歪:120℃、70時間(JIS K-6262準拠) 耐油性:ASTM No.1油中に120℃で10時間浸せきした後の
体積変化率(JIS K-6258に準拠) 耐寒性:低温弾性回復試験におけるTR-10値(JIS K-6261
準拠) ガス遮蔽性:12cm×12cm×約2cm(測定方向)の試験片を
東洋精機製作所製MT-C3を用いて、80℃における窒素ガ
スのガス透過量を測定し、ガス透過係数を算出
【0023】実施例2 実施例1において、エピクロロヒドリン-アリルグリシジ
ルエーテル共重合ゴムの代りに、同量のエピクロロヒド
リン-エチレンオキサイド-アリルグリシジルエーテル3
元共重合ゴムが用いられた。
【0024】実施例3 実施例1において、偏平状タルクの代りに、同量の偏平
状グラファイト(日電カーボン製品グラファイトC-1;平
均粒径10.7μm)が用いられた。
【0025】実施例4 実施例1において、偏平状クレイの代りに、同量の偏平
状グラファイト(グラファイトC-1)が用いられた。
【0026】実施例5 実施例1において、水素化ニトリルゴム量が80重量部
に、またエピクロロヒドリン-アリルグリシジルエーテ
ル共重合ゴム量が20重量部にそれぞれ変更された。
【0027】実施例6 実施例1において、水素化ニトリルゴム量が60重量部
に、またエピクロロヒドリン-アリルグリシジルエーテ
ル共重合ゴム量が40重量部にそれぞれ変更された。
【0028】以上の各実施例における測定結果は、次の
表1に示される。 表1 実施例 1 2 3 4 5 6 [常態物性] 硬さ(デュロメータA) (pts) 68 68 70 72 69 66 引張強さ (MPa) 12.7 12.4 11.7 10.1 13.1 11.2 切断時伸び (%) 630 600 530 580 620 610 [圧縮永久歪] 120℃、70時間 (%) 24 21 33 37 22 29 [耐油性] 体積変化率 (%) +4 +5 +3 +3 +4 +2 [耐寒性] TR-10値 (℃) -32 -33 -33 -33 -31 -34 [ガス遮蔽性] ガス透過係数 380 390 370 360 390 360 (cc・mm/m2・24hr・atm)
【0029】比較例1 実施例1において、水素化ニトリルゴム量を100重量部に
変更し、エピクロロヒドリン-アリルグリシジルエーテ
ル共重合ゴムが用いられなかった。
【0030】比較例2 実施例1において、エピクロロヒドリン-アリルグリシジ
ルエーテル共重合ゴム量を100重量部に変更し、水素化
ニトリルゴムが用いられなかった。
【0031】比較例3 実施例1において、AN含量25%の水素化ニトリルゴムの代
りに、AN含量16%の水素化ニトリルゴムが同量用いられ
た。
【0032】比較例4 実施例1において、AN含量25%の水素化ニトリルゴムの代
りに、AN含量46%の水素化ニトリルゴムが同量用いられ
た。
【0033】比較例5 実施例1において、水素化ニトリルゴム量を30重量部
に、またエピクロロヒドリン-アリルグリシジルエーテ
ル共重合ゴム量を70重量部にそれぞれ変更した。
【0034】比較例6 実施例1において、偏平状クレイおよび偏平状タルクが
用いられず、偏平状グラファイト(グラファイトC-1)が8
0重量部用いられた。
【0035】比較例7 実施例1において、偏平状タルク量を80重量部に変更
し、偏平状クレイが用いられなかった。
【0036】比較例8 実施例1において、偏平状タルク量を110重量部に変更
し、偏平状クレイが用いられなかった。
【0037】比較例9 実施例1において、HAFカーボンブラック量を60重量部に
変更し、偏平状クレイおよび偏平状タルクが用いられな
かった。
【0038】比較例10 実施例1において、HAFカーボンブラック量を60重量部に
変更し、また偏平状クレイおよび偏平状タルクをそれぞ
れ5重量部に変更した。
【0039】以上の各比較例における測定結果は、次の
表2に示される。 表2 比較例 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [常態物性] 硬さ(デュロメータA) (pts) 74 58 66 68 64 74 75 69 70 72 引張強さ (MPa) 14.7 8.0 10.3 13.2 8.6 13.4 8.1 10.2 17.2 16.5 切断時伸び (%) 640 560 650 620 580 520 360 490 540 520 [圧縮永久歪] 120℃、70時間 (%) 18 68 23 26 52 25 48 78 16 18 [耐油性] 体積変化率 (%) +10 ±0 +16 +1 +1 +4 +4 +4 +4 +4 [耐寒性] TR-10値 (℃) -29 -36 -34 -20 -34 -32 -32 -31 -34 -33 [ガス遮蔽性] ガス透過係数 580 210 400 360 260 450 400 380 920 900 (cc・mm/m2・24hr・atm)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 71:03) C08L 71:03) (72)発明者 古賀 敦 神奈川県藤沢市辻堂新町4−3−1 エヌ オーケー株式会社内 (72)発明者 藤本 健一 神奈川県藤沢市辻堂新町4−3−1 エヌ オーケー株式会社内 Fターム(参考) 3J040 EA16 FA06 FA20 HA15 HA30 4F071 AA12 AA13 AA51 AA78 AD05 AD06 AE17 AF02 AF08 AF46 AH17 BC03 BC07 4J002 AC111 CH042 DA026 DA076 DC006 DJ036 DJ046 DJ056 DL006 FA016 FD010 FD016 GM00

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アクリロニトリル含量18〜42%の水素化
    ニトリルゴム95〜50重量%およびエピクロロヒドリン-ア
    リルグリシジルエーテル系共重合ゴム5〜50重量%よりな
    るブレンドゴム100重量部に、平均粒径の異なる2種類以
    上の偏平状充填剤を約20〜100重量部の割合で添加して
    なるブレンドゴム組成物。
  2. 【請求項2】 平均粒径比が1.5以上となる2種類の偏平
    状充填剤が用いられた請求項1記載のブレンドゴム組成
    物。
  3. 【請求項3】 アキュムレータ用ブラダの成形材料とし
    て用いられる請求項1または2記載のブレンドゴム組成
    物。
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