JP2010031151A - ゴム組成物及びシール材 - Google Patents
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Classifications
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Abstract
【解決手段】本発明に係るゴム組成物は、ゴム成分に軟化剤を含有する柔軟性ゴムと、粒径の異なる少なくとも2種類のカーボンブラックと、を含有する、ことを特徴とする。カーボンブラックは、ISAF級(Intermediate Super Abrasion Furnace Black)とMAF級(Medium Abrasion Furnace Black)の組合せからなる。ゴム成分は、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、水素化ニトリルゴム(HNBR)の少なくとも何れか一つを含む。軟化剤は、パラフィン系プロセスオイル、アジピン酸エステル系可塑剤等である。
【選択図】なし
Description
ゴム成分に軟化剤を含有する柔軟性ゴムと、
粒径の異なる少なくとも2種類のカーボンブラックと、を含有する、ことを特徴とする。
上述に記載のゴム組成物を用いるシール材であることを特徴とする。
本実施形態に係るゴム組成物は、柔軟性ゴムと、粒径の異なる少なくとも2種類のカーボンブラックと、を含有する。
トリメリット系可塑剤としては、例えばトリメリット酸n−オクチル−n−デシル、トリメリット酸トリ−2−エチルヘキシル等を使用することができる。
エポキシ化植物油としては、例えばエポキシ化大豆油、エポキシ化ヒマシ油、エポキシ化アマニ油、エポキシ化サフラワー油等を使用することができる。
植物油系軟化剤としては、例えばひまし油、綿実油、菜種油、パーム油、椰子油、ロジン等を使用することができる。
さらには、ポリエーテルエステル、ポリブテン油等を使用することもできる。
例えば、ISAF級とMAF級とを組み合わせてゴム組成物中に混合させることができる。
また、架橋剤として、脂肪族または脂環族系過酸化物を配合することができる。脂肪族または脂環族系過酸化物としては、たとえば3,3,5−トリメチルヘキサノンパーオキシド,ジイソブチリルパーオキシド、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン,2,5−ジメチル2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン,2,5−ジメチル2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3,n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレイト,ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート等が挙げられる。
老化防止剤としては、例えば、2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン重合体、ジオクチル化ジフェニルアミン、N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン等を用いることができる。加硫促進剤としては、例えば、チウラム系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チオ尿素系の化合物等を用いることができる。加硫遅延剤としては、例えば、サリチル酸等を使用できる。カーボンブラック以外の充填剤としては、例えば、白色充填剤(シリカ)、酸化亜鉛(亜鉛華)、アルミナ、タルク、酸化チタン、クレー、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム(白艶華)、酸化カルシウム等を使用できる。
本実施形態に係るシール材900は、上述したゴム組成物を用いて形成される。シール材900の用途は特に限定されるものではないが、例えば、図2に示されるように、ガソリン直噴式エンジンの燃料噴射ポンプ800に使用されるポンププランジャ150のシールとして利用される。
実施例のゴム組成物においては、油展ゴムとして油展量30%のEPDMを100重量部含有させた。このEPDMは、E重合単位/P重合単位/ENB重合単位=52/44.5/3.5であった。カーボンブラックは、シーストG116(東海カーボン株式会社製:平均粒径38nm)を90重量部と、ショウブラックN220(キャボットジャパン社製:平均粒径23nm)を20重量部と、を混合させた。加硫剤は、パークミルD(日本油脂株式会社製:ジクミルパーオキサイド)を6重量部含有させた。共架橋剤は、アクリエステルED(三菱レイヨン株式会社製:エチレングリコールメタクリレート(EDMA))を3重量部含有させた。また、その他として、老化防止剤は、ノクラック224s(大内新興化学工業株式会社製:2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン重合体)を1重量部含有させた。また、加硫促進剤は、アデカ脂肪酸SA−400(旭電化株式会社製:ステアリン酸)を1重量部含有させた。また、充填剤は、酸化亜鉛を5重量部含有させた。
一方、比較例1は非油展ゴムを使用し、かつカーボンブラックも1種類を使用したものであるが、デュロA硬度が77で、TR10が−45℃であり、 T10が−48℃であり、耐高圧性及び耐低温性において実施例よりも劣る結果であった。
また、比較例2は油展ゴムを使用し、かつカーボンブラックも1種類を使用したものであるが、デュロA硬度が80で、TR10が−49℃であり、 T10が−50℃であり、耐高圧性及び耐低温性において実施例よりも劣る結果であった。
以上の結果から、油展ゴムと、粒径の異なる2種類のカーボンブラックと、を含有するゴム組成物は、耐高圧性及び耐低温性において良好な値を有することが実証された。また、同様に、ゴム成分に可塑剤を含有させる柔軟性ゴムと、粒径の異なる2種類のカーボンブラックと、を含有するゴム組成物についても、耐高圧性及び耐低温性において良好な値を有すると考えられる。
ゴム組成物中において、小径のカーボンブラックの平均粒径と大径のカーボンブラックの平均粒径との重量比を変化させて、ゴム組成物の物性値を測定した。
また、参考例2では、引張強さは24.0MPaであり、伸びは210%であり、硬さは78であった。
また、参考例3では、引張強さは22.9MPaであり、伸びは140%であり、硬さは85であった。
油展ゴムと非油展ゴムについてTR試験を行い、耐低温性を比較した。油展ゴムは実施例で用いたEPDMを使用した。そして非油展ゴムとして、メーカーの異なる3種の非油展グレードEPDMを比較例として使用した。
非油展EPDMその1は、TR10は−47℃、TR30は−35℃、TR50は−27℃、TR70は−18℃であった。非油展EPDMその1は、E重合単位/P重合単位/ENB重合単位=49/46.5/4.5であった。
非油展EPDMその2は、TR10は−43℃、TR30は−33℃、TR50は−24℃、TR70は−15℃であった。非油展EPDMその2は、E重合単位/P重合単位/ENB重合単位=49/41.5/9.5であった。
非油展EPDMその3は、TR10は−42℃、TR30は−34℃、TR50は−28℃、TR70は−20℃であった。非油展EPDMその3は、E重合単位/P重合単位/ENB重合単位=50/46/4であった。
これらの測定結果を表4にまとめる。
120 ポンプハウジング
130 ポンプシリンダ
140 高圧室
150 ポンププランジャ
160 カム伝導部
170 作動室
800 燃料噴射ポンプ
900 シール材
Claims (13)
- ゴム成分に軟化剤を含有する柔軟性ゴムと、
粒径の異なる少なくとも2種類のカーボンブラックと、を含有する、
ことを特徴とするゴム組成物。 - 前記カーボンブラックは、ISAF級(Intermediate Super Abrasion Furnace Black)とMAF級(Medium Abrasion Furnace Black)の組合せからなることを特徴とする、請求項1記載のゴム組成物。
- 前記ゴム成分は、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、水素化ニトリルゴム(HNBR)の少なくとも何れか一つを含む、
ことを特徴とする請求項1又は2記載のゴム組成物。 - 前記軟化剤は、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル、ホワイトオイル、ペトロラタム及びギルソナイトのうち少なくとも何れか一つを含む石油系軟化剤である、
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のゴム組成物。 - 前記軟化剤は、フタル酸エステル系可塑剤、アジピン酸エステル系可塑剤、脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤、クエン酸エステル系可塑剤、トリメリット系可塑剤、エポキシ化植物油、植物油系軟化剤、ポリエーテルエステル及びポリブテン油のうち少なくとも何れか一つを含む、
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のゴム組成物。 - 前記ゴム成分をエチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)とし、前記軟化剤をパラフィン系プロセスオイルとし、前記柔軟性ゴムが油展エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)である、
ことを特徴とする請求項1又は2記載のゴム組成物。 - 前記ゴム成分がアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)であり、前記軟化剤がアジピン酸エステル系可塑剤、植物油系軟化剤及びポリエーテルエステルのうち少なくとも何れか一つを含む、
ことを特徴とする請求項1又は2記載のゴム組成物。 - 前記ゴム組成物が共架橋剤をさらに含有する、
ことを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載のゴム組成物。 - 前記共架橋剤は、エチレングリコールジメタクリレート(EDMA)、トリメチル−プロパン・トリメタクリレート(TPTA)、トリメタクリル酸トリメチロールプロパン、トリアリルシアヌレート(TAC)、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)、トリアリルトリメリテート(TAM)、及び、テトラアリルテレフタルアミドのうち少なくとも何れか一つを含有する、
ことを特徴とする請求項8記載のゴム組成物。 - 前記柔軟性ゴム100重量部に対し、前記共架橋剤を1重量部以上10重量部以下含有する、
ことを特徴とする請求項8又は9記載のゴム組成物。 - 前記柔軟性ゴムにおいて、前記ゴム成分100重量部に対する前記柔軟剤の含有量が20重量%以上70重量%以下である、
ことを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載のゴム組成物。 - 前記柔軟性ゴム100重量部に対し、前記粒径の異なる少なくとも2種類のカーボンブラックを70重量部以上150重量部以下含有する、
ことを特徴とする請求項1乃至11の何れか1項に記載のゴム組成物。 - 請求項1乃至請求項12の何れかに記載のゴム組成物を用いるシール材。
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