JP2002293995A - Rubber composition - Google Patents

Rubber composition

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JP2002293995A
JP2002293995A JP2001101995A JP2001101995A JP2002293995A JP 2002293995 A JP2002293995 A JP 2002293995A JP 2001101995 A JP2001101995 A JP 2001101995A JP 2001101995 A JP2001101995 A JP 2001101995A JP 2002293995 A JP2002293995 A JP 2002293995A
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rubber
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conjugated diene
parts
rubber composition
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JP2001101995A
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Takashi Shikakubo
隆志 鹿久保
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Yokohama Rubber Co Ltd
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Yokohama Rubber Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition reduced in modulus anisotropy by improving both the modulus and breaking strength in the anticalender direction of a rubber containing >=50 pts.wt. of a highly saturated ethylenic unsaturated nitrile-conjugated diene rubber <=30 wt.% in conjugated diene unit content. SOLUTION: This rubber composition is obtained by compounding a total of 100 pts.wt. of rubber containing >=50 pts.wt. of a highly saturated ethylenic unsaturated nitrile-conjugated diene rubber <=30 wt.% in conjugated diene unit content with 10-120 pts.wt. of an ethylenic unsaturated carboxylic acid metal salt, 0.5-15 pt(s).wt. of an organic peroxide and 0.01-20 pt(s).wt. of an aromatic carboxylic acid.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、特定ゴム組成物の
加硫物性の改良に関し、更に詳細には、共役ジエン単位
の含有量が30%以下であるエチレン性不飽和ニトリル
−共役ジエン系高飽和ゴムを50重量部以上含むゴムに
固有の加硫物性における異方性を減少させたゴム組成物
に関する。
The present invention relates to an improvement in the vulcanizability of a specific rubber composition, and more particularly to an ethylenically unsaturated nitrile-conjugated diene system having a conjugated diene unit content of 30% or less. The present invention relates to a rubber composition having a reduced anisotropy in vulcanization properties inherent in a rubber containing 50 parts by weight or more of a saturated rubber.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、一般に使用されている硫黄加
硫性ジエン系ゴムよりも剛性が高く、tanδが低く、
耐熱性、耐候性、耐摩耗性に優れ、また硬い割には未加
硫粘度が低いという水素化NBRが有する特性に着目し
て、特定組成の水素化NBRとメタクリル酸亜鉛および
有機過酸化物を配合したゴム組成物をタイヤ部材等に利
用することが知られている(特開平3−188138号
公報、特開平5−185805号公報等)。しかしなが
ら、かかるゴム組成物は、含有するメタクリル酸亜鉛が
ゴム中で配向するために、一般的なゴムよりもかなり大
きな異方性を有する。この性質はかかるゴム組成物が強
大なモジュラスを発生する要因でもあるが、使用する際
の方向を間違うと所望の強度が発揮できなかったり、ま
た列理方向に沿って亀裂が成長し易いなど、使用する用
途によっては短所になる場合がある。そこで、反列理方
向のモジュラスの増加と共に、引裂強度の増加が望まれ
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, stiffness is higher than that of generally used sulfur vulcanizable diene rubber, tan δ is lower,
Focusing on the properties of hydrogenated NBR, which is excellent in heat resistance, weather resistance, and abrasion resistance and has a low unvulcanized viscosity while being hard, has a specific composition of hydrogenated NBR, zinc methacrylate and organic peroxide. It is known that a rubber composition containing the compound is used for a tire member or the like (JP-A-3-188138, JP-A-5-185805, etc.). However, such a rubber composition has much larger anisotropy than general rubber because the contained zinc methacrylate is oriented in the rubber. This property is also a factor that such a rubber composition generates a large modulus, but if the wrong direction is used, the desired strength cannot be exhibited, or cracks easily grow along the grain direction, There may be disadvantages depending on the application used. Therefore, it is desired to increase the tear strength as the modulus in the anti-grain direction increases.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明で
は、共役ジエン単位の含有量が30%以下であるエチレ
ン性不飽和ニトリル−共役ジエン系高飽和ゴムを50重
量部以上含むゴムに対し、所定量のエチレン性不飽和カ
ルボン酸の金属塩と有機過酸化物とを配合したゴム組成
物に、更に所定量の芳香族カルボン酸を加えることによ
って、その反列理方向のモジュラス、破断強度を向上さ
せ、これによりモジュラスの異方性を小さくしたゴム組
成物を提供することを目的とする。
Accordingly, in the present invention, a rubber containing 50% by weight or more of an ethylenically unsaturated nitrile-conjugated diene-based highly saturated rubber having a conjugated diene unit content of 30% or less is required. By adding a predetermined amount of aromatic carboxylic acid to a rubber composition containing a fixed amount of a metal salt of an ethylenically unsaturated carboxylic acid and an organic peroxide, the modulus in the reverse direction and the breaking strength are improved. Accordingly, an object of the present invention is to provide a rubber composition having reduced modulus anisotropy.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、共役ジ
エン単位の含有量が30%以下であるエチレン性不飽和
ニトリル−共役ジエン系高飽和ゴムを50重量部以上含
むゴム合計100重量部に対し、エチレン性不飽和カル
ボン酸の金属塩10〜120重量部、有機過酸化物0.
5〜15重量部と、芳香族カルボン酸0.01〜20重
量部が配合されてなるゴム組成物が提供される。
According to the present invention, a total of 100 parts by weight of a rubber containing at least 50 parts by weight of an ethylenically unsaturated nitrile-conjugated diene-based highly saturated rubber having a conjugated diene unit content of 30% or less is provided. To the metal salt of an ethylenically unsaturated carboxylic acid in an amount of 10 to 120 parts by weight, and 0.1 parts of an organic peroxide.
A rubber composition comprising 5 to 15 parts by weight and 0.01 to 20 parts by weight of an aromatic carboxylic acid is provided.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】本発明のゴム組成物に用いられる
ゴム成分は、いわゆる「水素化NBR」として既に公知
のエチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン系高飽和共重
合ゴムであり、アクリロニトリル、メタアクリロニトリ
ルなどのエチレン性不飽和ニトリルと1,3−ブタジエ
ン、イソプレン、1,3−ペンタジエンなどの共役ジエ
ンとの共重合体、上記の2種の単量体と共重合可能な単
量体、例えば、ビニル芳香族化合物、(メタ)アクリル
酸、アルキル(メタ)アクリレート、アルコキシアルキ
ル(メタ)アクリレート、シアノアルキル(メタ)アク
リレートなどとの多元共重合体であって、具体的には、
アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニ
トリル−イソプレン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブ
タジエン−イソプレン共重合ゴム、アクリロニトリル−
ブタジエン−アクリレート共重ゴム、アクリロニトリル
−ブタジエン−アクリレート−メタクリル酸共重合ゴム
等を挙げることができる。これらのゴムは、エチレン性
不飽和ニトリル単位を30〜60重量含み、共役ジエン
単位の部分水素化等の手段により共役ジエン単位を30
重量%以下、好ましくは20重量%以下としたものであ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The rubber component used in the rubber composition of the present invention is an ethylenically unsaturated nitrile-conjugated diene-based highly saturated copolymer rubber already known as so-called "hydrogenated NBR", and is composed of acrylonitrile, Copolymers of ethylenically unsaturated nitriles such as acrylonitrile and conjugated dienes such as 1,3-butadiene, isoprene and 1,3-pentadiene, monomers copolymerizable with the above two monomers, for example, , A vinyl aromatic compound, a (meth) acrylic acid, an alkyl (meth) acrylate, an alkoxyalkyl (meth) acrylate, a multi-component copolymer with a cyanoalkyl (meth) acrylate, and specifically,
Acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, acrylonitrile-isoprene copolymer rubber, acrylonitrile-butadiene-isoprene copolymer rubber, acrylonitrile-
Butadiene-acrylate copolymer rubber, acrylonitrile-butadiene-acrylate-methacrylic acid copolymer rubber, and the like. These rubbers contain 30 to 60 parts by weight of an ethylenically unsaturated nitrile unit, and contain 30 units of a conjugated diene unit by means such as partial hydrogenation of the conjugated diene unit.
% By weight, preferably 20% by weight or less.

【0006】本発明のゴム組成物におけるゴム成分とし
ては、共役ジエン単位の含有量が30%以下であるエチ
レン性不飽和ニトリル−共役ジエン系高飽和ゴムの物性
調整のために、当該ゴムに対してこれ以外の未加硫ゴム
を0〜50重量部配合したゴム組成物を使用してもよ
く、かかる未加硫ゴムとして、例えば、天然ゴム(N
R)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(B
R)、クロロプレンゴム(CR)、スチレン−ブタジエ
ンゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム
(NBR)、スチレン−イソプレン−スチレンブロック
共重合体ゴム(SIS)、エポキシ化天然ゴム、trans
−ポリイソプレンゴム等が挙げられる。これらの未加硫
ゴムは、2種以上を併用してもよい。
[0006] The rubber component in the rubber composition of the present invention is used for adjusting the physical properties of an ethylenically unsaturated nitrile-conjugated diene-based highly saturated rubber having a conjugated diene unit content of 30% or less. A rubber composition containing 0 to 50 parts by weight of an unvulcanized rubber other than the above may be used. As such an unvulcanized rubber, for example, natural rubber (N
R), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (B
R), chloroprene rubber (CR), styrene-butadiene rubber (SBR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), styrene-isoprene-styrene block copolymer rubber (SIS), epoxidized natural rubber, trans
-Polyisoprene rubber and the like. Two or more of these unvulcanized rubbers may be used in combination.

【0007】また、本発明のゴム組成物に配合されるエ
チレン性不飽和カルボン酸の金属塩としては、専ら、メ
タクリル酸亜鉛が有効に用いられ、ゴム100重量部に
対して10〜120重量部、好ましくは50〜80重量
部配合することが好ましい。
As the metal salt of the ethylenically unsaturated carboxylic acid to be incorporated in the rubber composition of the present invention, zinc methacrylate is effectively used exclusively, and 10 to 120 parts by weight based on 100 parts by weight of rubber. , Preferably 50 to 80 parts by weight.

【0008】このメタクリル酸亜鉛を前記ゴム中に混合
する方法は特に限定されず、通常ゴム工業において用い
られるロール、バンバリー、ニーダー、一軸混練機、二
軸混練機などの混合機を使用することができる。また、
本発明のゴム組成物に直接メタクリル酸亜鉛を混合する
方法の外に、先ず上記水素化NBRに酸化亜鉛、炭酸亜
鉛などの亜鉛化合物を配合し、十分に分散させた後にメ
タクリル酸を混合または吸収させ、ポリマー中でメタク
リル酸亜鉛を生成させる方法を採ってもよく、この方法
は、メタクリル酸亜鉛の非常に良い分散が得られるので
好ましい。また、上記水素化NBRにメタクリル酸亜鉛
と亜鉛化合物が予め分散されている組成物を用いるのも
好ましく、このようなものは、日本ゼオン製の[ZS
C](商品名)シリーズ、例えば、ZSC 2022、
ZSC 2030L、ZSC 2295、ZSC 22
95N,ZSC 2298、ZSC 2395などとし
て入手可能である。
The method of mixing the zinc methacrylate into the rubber is not particularly limited, and a mixer such as a roll, a Banbury, a kneader, a single-screw kneader, or a twin-screw kneader usually used in the rubber industry may be used. it can. Also,
In addition to the method of directly mixing zinc methacrylate with the rubber composition of the present invention, first, a zinc compound such as zinc oxide or zinc carbonate is blended with the above-mentioned hydrogenated NBR, and after sufficient dispersion, methacrylic acid is mixed or absorbed. Then, a method of forming zinc methacrylate in the polymer may be adopted, and this method is preferable because a very good dispersion of zinc methacrylate can be obtained. It is also preferable to use a composition in which zinc methacrylate and a zinc compound are previously dispersed in the hydrogenated NBR. Such a composition is available from Nippon Zeon [ZS
C] (trade name) series, for example, ZSC 2022,
ZSC 2030L, ZSC 2295, ZSC 22
95N, ZSC 2298, ZSC 2395, and the like.

【0009】また、本発明のゴム組成物は、有機過酸化
物で架橋されることが好ましく、この有機過酸化物とし
ては、通常のゴムの過酸化物加硫に用いられるものを使
用することができ、例えば、ジクミルパーオキサイド、
ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパー
オキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、2,5−ジメ
チル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン、
2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキ
シ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−モノ(t−
ブチルパーオキシ)ヘキサン、α、α’−ビス(t−ブ
チルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼンなどが挙
げられる。これらの有機過酸化物は、1種または2種以
上が使用され、ゴム100重量部に対して0.5〜15
重量部、好ましくは0.2〜8重量部配合することが好
ましい。
[0009] The rubber composition of the present invention is preferably crosslinked with an organic peroxide. As the organic peroxide, those used in ordinary peroxide vulcanization of rubber can be used. Such as dicumyl peroxide,
Di-t-butyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, benzoyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne,
2,5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-mono (t-
Butylperoxy) hexane, α, α′-bis (t-butylperoxy-m-isopropyl) benzene and the like. One or two or more of these organic peroxides are used, and 0.5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of rubber.
It is preferable to mix them by weight, preferably 0.2 to 8 parts by weight.

【0010】本発明のゴム組成物に所期の作用効果を発
揮させるために添加する芳香族カルボン酸としては、安
息香酸、サリチル酸、フタル酸、ナフタレンカルボン
酸、ナフタル酸、アミノ安息香酸などが用いられ、これ
らのうち、特に安息香酸が有効に使用される。この芳香
族カルボン酸は、ゴム100重量部に対して、0.01
〜20重量部、好ましくは0.1〜5重量部配合するこ
とが好ましい。
As the aromatic carboxylic acid to be added to the rubber composition of the present invention to exert the desired effect, benzoic acid, salicylic acid, phthalic acid, naphthalenecarboxylic acid, naphthalic acid, aminobenzoic acid and the like are used. Of these, benzoic acid is particularly effectively used. The aromatic carboxylic acid is used in an amount of 0.01 to 100 parts by weight of rubber.
It is preferable that the compounding amount be from 20 to 20 parts by weight, preferably from 0.1 to 5 parts by weight.

【0011】本発明のゴム組成物には、他に、例えば、
カーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、タルクな
どの充填剤や、トリアリルイソシアネート、メタクリル
酸の高級エステル、フタル酸ジアリルエステル、m−フ
ェニレンビスマレイド、1,2−ポリブタジエンなどの
架橋助剤、その他ゴム工業で一般に用いられている可塑
剤、老化防止剤、安定剤、接着剤、樹脂、加工助剤、着
色剤などを適宜配合してよい。
The rubber composition of the present invention further includes, for example,
Fillers such as carbon black, silica, calcium carbonate, talc, etc .; crosslinking assistants such as triallyl isocyanate, higher esters of methacrylic acid, diallyl phthalate, m-phenylene bismaleide, 1,2-polybutadiene, and other rubber industries Plasticizers, antioxidants, stabilizers, adhesives, resins, processing aids, coloring agents, and the like commonly used in the above.

【0012】[0012]

【実施例】以下、実施例および比較例によって本発明を
説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例によって限
定するものでないことは言うまでもない。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to Examples and Comparative Examples, but it goes without saying that the scope of the present invention is not limited by these Examples.

【0013】試験サンプルの作製 以下の表1に示す配合成分の架橋剤DCP(有機過酸化
物)を除く配合成分を1.8リットルの密閉型ミキサー
で5分間混練したマスターバッチに、加硫剤DCPを8
インチのオープンロールで混練してゴム組成物を得た。
次いで、このゴム組成物を15cm×15cm×0.2
cmの金型中において170℃で10分間プレス加硫し
た後、列理および反列理方向に切断して試験片(ゴムシ
ート)を作製した。
Preparation of Test Samples A vulcanizing agent was added to a master batch obtained by kneading the components shown in Table 1 except for the cross-linking agent DCP (organic peroxide) in a 1.8 liter closed mixer for 5 minutes. DCP to 8
The rubber composition was obtained by kneading with an inch open roll.
Next, this rubber composition was added in a size of 15 cm × 15 cm × 0.2
After press vulcanization at 170 ° C. for 10 minutes in a metal mold having a diameter of 10 cm, a test piece (rubber sheet) was prepared by cutting in the direction of grain and counter grain.

【0014】試験方法 1)引張強さ:列理および反列理方向の試験サンプルを
用いて、JIS K6301の試験法に準じて測定し
た。 2)引裂強さ:列理および反列理方向の試験サンプルを
用いて、JIS K6301の試験法に準じて測定し
た。
Test method 1) Tensile strength: Measured in accordance with the test method of JIS K6301 using test samples in the grain and anti-grain directions. 2) Tear strength: Measured according to the test method of JIS K6301 using test samples in the grain and anti-grain directions.

【0015】結果を表1に示す。The results are shown in Table 1.

【表1】 [Table 1]

【0016】[0016]

【発明の効果】上記表1の結果から、芳香族カルボン酸
を配合することによって、列理および反列理方向におけ
る引張強さの比、つまり、その異方性が共に小さくなっ
ていることがわかる。安息香酸の配合量によっては、低
伸度側のモジュラスは下がるものの、非常に大きな破断
伸度を示す場合もある。また、その場合には引裂強さも
増加している。
From the results shown in Table 1, it can be seen that the ratio of the tensile strength in the grain direction and the anti-grain direction, that is, the anisotropy, is reduced by blending the aromatic carboxylic acid. Understand. Depending on the blending amount of benzoic acid, the modulus on the low elongation side may decrease, but may show a very large elongation at break. In that case, the tear strength also increased.

フロントページの続き Fターム(参考) 4J002 AC012 AC032 AC062 AC072 AC082 AC092 AC112 BG101 BP012 EF098 EF118 EG046 EJ068 EK037 EK047 EK057 EN068 FD010 FD146 FD147 FD150 FD158 Continued on front page F term (reference) 4J002 AC012 AC032 AC062 AC072 AC082 AC092 AC112 BG101 BP012 EF098 EF118 EG046 EJ068 EK037 EK047 EK057 EN068 FD010 FD146 FD147 FD150 FD158

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 共役ジエン単位の含有量が30%以下で
あるエチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン系高飽和ゴ
ムを50重量部以上含むゴム合計100重量部に対し、
エチレン性不飽和カルボン酸の金属塩10〜120重量
部、有機過酸化物0.5〜15重量部と、芳香族カルボ
ン酸0.01〜20重量部が配合されてなるゴム組成
物。
1. A total of 100 parts by weight of a rubber containing 50 parts by weight or more of an ethylenically unsaturated nitrile-conjugated diene-based highly saturated rubber having a conjugated diene unit content of 30% or less,
A rubber composition comprising 10 to 120 parts by weight of a metal salt of an ethylenically unsaturated carboxylic acid, 0.5 to 15 parts by weight of an organic peroxide, and 0.01 to 20 parts by weight of an aromatic carboxylic acid.
【請求項2】 前記芳香族カルボン酸が安息香酸であ
る、請求項1に記載のゴム組成物。
2. The rubber composition according to claim 1, wherein the aromatic carboxylic acid is benzoic acid.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2015147010A1 (en) * 2014-03-28 2017-04-13 日本ゼオン株式会社 DIP MOLDING COMPOSITION AND DIP MOLDED ARTICLE

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