JP2011057835A - エチレン−プロピレンゴム組成物およびそれを用いたゴム部品 - Google Patents

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Abstract

【課題】従来のシール部材は金属との固着を回避するためにゴムの表面にシリコーン系の固着防止層等を形成していた。そのため余分なコストと工程を必要としていた。
【解決手段】エチレン−プロピレンゴム100重量部に対して、加硫剤として過酸化物を0.5〜6重量部と、硫化フェノール樹脂および/または硫化アルキルフェノール樹脂を0.1〜5重量部とを添加したゴム組成物とする。このゴム組成物により、余分なコストをかけることなく金属密着環境下での固着を回避でき、長期にわたり安定した性能を維持できるゴム部品が得られる。
【選択図】なし

Description

本発明は、ゴム組成物に関し、さらに詳しくは、アルミニウムなどの金属と接触するゴム部品の固着防止を目的として、シール部材やガスケット材、ダストカバーなどのゴム部品に好適に用いることのできるエチレン−プロピレンゴム組成物に関する。
例えば不凍液などを密封するシール部材や各種ガスケット材、ダストカバーなどのゴム部品には、耐水性や耐オゾン性などが要求されるので、これに適したゴム材料としてエチレン−プロピレンゴムが使用されている。
しかしながら、このようなゴムをアルミニウムなどの金属と密着する環境で使用すると、ゴムと金属に固着が生じ、長期に安定した性能が得られないという欠点を有していた。
そこで最近では、金属との固着を回避するため、例えば下記の特許文献1に開示されるように、ゴムの表面にシリコーン系の固着防止層を形成したシール部材が使用されている。
特開平5−148476号公報
しかしながら、このような固着防止層を形成したシール部材では、固着防止層の素材自体が高価な上に、固着防止層を形成するために塗布あるいは浸漬といった工程を経る必要があるため、コスト高になるという欠点があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、余分なコストを要することなく金属密着環境下での固着を回避できるゴム組成物を提供することを目的としている。
本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意研究した結果、エチレン−プロピレンゴム100重量部に対して加硫剤として過酸化物を0.5〜6重量部と硫化フェノール樹脂および/または硫化アルキルフェノール樹脂を0.1〜5重量部とを添加したゴム組成物により、金属密着環境下での固着を回避できることを見出し、本発明を完成した。
さらに本発明では、上記ゴム組成物に更に高抵抗カーボンを10〜80重量部添加することにより、金属密着環境下での固着をより確実に回避することができる。
上記過酸化物として、パーオキシケタールまたはジアルキルパーオキサイドを使用できる。上記硫化フェノール樹脂として、アミルフェノールジサルファイドレジンを使用できる。上記硫化アルキルフェノール樹脂として、アルキルフェノールジスルフィドレジンを使用できる。
本発明のゴム組成物によれば、従来のように余分なコストをかけずに金属密着環境下での固着を確実に回避でき、長期にわたり安定した性能を維持できるゴム部品を提供することが可能となる。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明のゴム組成物においてベースゴムとして用いられるエチレン−プロピレンゴムは、エチレン−プロピレン共重合体に不飽和結合を持った第3成分として非共役ジエンを導入したエチレン−プロピレン−非共役ジエン3元共重合体(EPDM)が例示され、第3成分としては、ジシクロペンタジエン、ジシクロオクタジエン、5−メチレン−2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、1,4−ヘキサジエンなどが例示される。
このEPDMの具体的なグレードとしては、三井EPT 1045,1070,3045,3070,3091,X−3042E,3062E,3072E,3090E,X−4010,4021,4045,4070,4095,8110,8075E,8120E,PX−047,PX−057,PX−051,PX−052,PX−060,PX−061,PX−046,PX−055,3130S,4100E(以上、三井化学株式会社製商品名)、エスプレン 301,301A,305,400,501A,502,505,505A,512F,514F,522,524,532,552,553,567,582F,586,600F,601F,606F,670F,671F,673,5206F,5527F,5214,5754,6101,6506S,6182F,7456(以上、住友化学株式会社製商品名)、JSR EP21,EP22,EP24,EP25,EP27,EP33,EP35,EP43,EP51,EP57C/F,EP65,EP93,EP65,EP96,EP98,EP103AF,EP107F,(以上、JSR株式会社製商品名)などが例示される。
本発明のゴム組成物では過酸化物を架橋剤として使用するので、エチレン−プロピレンゴムは、第3成分に不飽和結合を持たないエチレン−プロピレン−2元共重合体(EPM)でもよい。エチレン−プロピレン−2元共重合体(EPM)としては、三井EPT 0045(三井化学株式会社製商品名)、エスプレン 201(住友化学株式会社製商品名)、EP11(JSR株式会社製商品名)などが例示される。
本発明においては、これらのEPDMを単独で用いてもよいし、ムーニー粘度、プロピレン含有量、油展オイル量、加硫速度などの調整目的で2種類以上のEPDMを適宜ブレンドして用いてもよい。また、必要に応じてNBRなどとブレンドしてもよい。
本発明においては、上記の如きエチレン−プロピレンゴムによりなるベースゴムに、硫化フェノール樹脂および/または硫化アルキルフェノール樹脂を添加する。この場合、硫化フェノール樹脂と硫化アルキルフェノール樹脂の何れか一方を添加してもよいし、両方を添加してもよい。
ここで硫化フェノール樹脂としては、サンセラーAP(三新化学工業株式会社製商品名)が例示される。また硫化アルキルフェノール樹脂としては、硫化−p−tert−ブチルフェノール樹脂、硫化アミルフェノール樹脂などが挙げられ、Vultac 7、Vultac TB7(以上、Arkama Inc.(アメリカ)製商品名)などが例示される。
本発明における硫化フェノール樹脂および/または硫化アルキルフェノール樹脂の添加量は、ベースゴム100重量部に対して0.1〜5重量部、好ましくは2〜5重量部が適当である。硫化フェノール樹脂および/または硫化アルキルフェノール樹脂の添加量が0.1重量部未満では固着防止効果が認められず、また5重量部を越える使用は増量効果がないばかりでなく、金型汚染を誘発するなど加工性が悪くなる。
本発明のゴム組成物の加硫(架橋)には、過酸化物加硫を適用するのが肝要である。不飽和結合を有するゴムであれば硫黄加硫系を適用することができるが、硫黄加硫では金属密着環境下での固着を誘発するので好ましくない。
本発明のゴム組成物における加硫剤としては、通常の過酸化物を適用できる。この過酸化物としては、パーオキシケタールとしてパーヘキサ3M(日本油脂株式会社製商品名:90%品)やパーヘキサ3M−40(日本油脂株式会社製商品名:40%品)やトリゴノックス29A(化薬アクゾ株式会社製商品名:90%品)やトリゴノックス29−40(化薬アクゾ株式会社製商品名:40%品)やサンペロックスCY−11(三建化工株式会社製商品名:95%品)やルパーコ231XL(ルシドール吉富株式会社製商品名:40%品)やVarox231XL(アール・ティー・バンダービルト(R.T.Vanderbilt)(アメリカ)社製商品名:40%品)の如きl,l−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、パーヘキサC(日本油脂株式会社製商品名:70%品)の如きl,l−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、パーヘキサO(日本油脂株式会社製商品名:70%品)やパーヘキサO−40(日本油脂株式会社製商品名:40%品)の如き2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)オクタン、パーヘキサV(日本油脂株式会社製商品名:90%品)やパーヘキサV−40(日本油脂株式会社製商品名:40%品)やトリゴノックス17−40(化薬アクゾ株式会社製商品名:40%品)の如きn−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレート、パーヘキサCD(日本油脂株式会社製商品名:98%品)の如きl,l−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカンが例示される。
またジアルキルパーオキサイドとしては、パーブチルD(日本油脂株式会社製商品名:97%品)やカヤブチルD(化薬アクゾ株式会社製商品名:97%品)やサンペロックスDT(三建化工株式会社製商品名:98%品)の如きジ−t−ブチルパーオキサイド、パーブチルC(日本油脂株式会社製商品名:90%品)やカヤブチルC(化薬アクゾ株式会社製商品名:90%品)やサンペロックスCT(三建化工株式会社製商品名:90%品)の如きt−ブチルクミルパーオキサイド、パークミルD(日本油脂株式会社製商品名:99%品)やパークミルD−40(日本油脂株式会社製商品名:40%品)やカヤクミルD(化薬アクゾ株式会社製商品名:97%品)やカヤクミルD−40(化薬アクゾ株式会社製商品名:40%品)や三井DCP(三井石油化学株式会社製商品名:98%品)やサンペロックスDCP−98(三建化工株式会社製商品名:98%品)やルペロックス500−40C(ルシドール吉富株式会社製商品名:40%品)やDi−Cup40KE(ヘルクレス・インコポレーテッド(Hercules Inc.)(アメリカ)製商品名:40%品)やVaroxDCP−40C(アール・ティー・バンダービルト(R.T.Vanderbilt)(アメリカ)社製商品名:40%品)の如きジクミルパーオキサイド、パーブチルP(日本油脂株式会社製商品名:95%品)やペロキシモンF−40(日本油脂株式会社製商品名:40%品)やパーカドックス14(化薬アクゾ株式会社製商品名:96%品)やパーカドックス14−40(化薬アクゾ株式会社製商品名:40%品)やサンペロックスTY−13(三建化工株式会社製商品名:98%品)やルパーコ802XL(ルシドール吉富株式会社製商品名:40%品)やVul−cup40KE(ヘルクレス・インコポレーテッド(Hercules Inc.)(アメリカ)製商品名:40%品)やVaroxVC−40KE(アール・ティー・バンダービルト(R.T.Vanderbilt)(アメリカ)社製商品名:40%品)の如きα,α’−ビス(t−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼン、パーヘキサ25B(日本油脂株式会社製商品名:90%品)やパーヘキサ25B−40(日本油脂株式会社製商品名:40%品)やカヤヘキサAD(化薬アクゾ株式会社製商品名:90%品)やカヤヘキサAD−40(化薬アクゾ株式会社製商品名:40%品)やルパーコ101XL(ルシドール吉富株式会社製商品名:45%品)やVaroxDBPH−50(アール・ティー・バンダービルト(R.T.Vanderbilt)(アメリカ)社製商品名:45%品)の如き2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、パーヘキシン25B(日本油脂株式会社製商品名:90%品)やパーヘキシン25B−40(日本油脂株式会社製商品名:40%品)やカヤヘキサYD(化薬アクゾ株式会社製商品名:90%品)やカヤヘキサYD−50(化薬アクゾ株式会社製商品名:50%品)やサンペロックスYPO(三建化工株式会社製商品名:90%品)やルパーコ130XL(ルシドール吉富株式会社製商品名:45%品)の如き2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン−3、パーオキシエステルとしてのパーブチルO(日本油脂株式会社製商品名:97%品)やカヤエステルO(化薬アクゾ株式会社製商品名:97%品)やサンペロックスTO(三建化工株式会社製商品名:97%品)やルパゾールPDO(ルシドール吉富株式会社製商品名:97%品)の如きt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、パーブチル355(日本油脂株式会社製商品名:97%品)やトリゴノックス42(化薬アクゾ株式会社製商品名:94%品)の如きt−ブチルパーオキシ3,5,5−トリメチルヘキサノエート、パーヘキサ25Z(日本油脂株式会社製商品名:90%品)やサンペロックスAPB(三建化工株式会社製商品名:90%品)やルペロックス118(ルシドール吉富株式会社製商品名:90%品)の如き2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサンなどが例示される。
本発明における過酸化物の添加量は種類にもよるが、ベースゴム100重量部当たり、0.5〜6重量部、好ましくは2〜4重量部が適当である。過酸化物が0.5重量部未満では良好な加硫が得られず、低硬度の物性となり、圧縮永久歪みの劣化をもたらす。また6重量部を越える使用は増量効果がないばかりでなく、成型物に発泡を生じるなどの不具合が発生する。
また、ポリマーへの分散性改良や飛散防止を目的として、EPTなどをベースとした過酸化物マスターバッチを使用してもよく、これには、トリゴノックス29−40MBG R(化薬アクゾ株式会社製商品名:l,l−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,5,5−トリメチルシクロヘキサンの40%品)、トリゴノックス17−40MB G R(化薬アクゾ株式会社製商品名:n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレートの40%品)、パーカドックスBC−40MB G R(化薬アクゾ株式会社製商品名:ジクミルパーオキサイドの40%品)、パーカドックス14−40MB GR(化薬アクゾ株式会社製商品名:α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼンの40%品)、トリゴノックス101−40MD GR(化薬アクゾ株式会社製商品名:2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサンの40%品)などが例示される。
また、過酸化物加硫の場合には、物性や加硫速度改善などを目的として、必要に応じて、適宜な共架橋剤を0.5〜5重量部程度使用することができ、これには、ブレンマーPDE−100(日本油脂株式会社製商品名)の如きポリエチレングリコールジメタクリレート(PEGDM)、ジアリルフタレート(DAP)、タイク(日本化成株式会社製商品名)の如きトリアリルイソシアヌレート(TAIC)、タック(株式会社武蔵野化学研究所製商品名)の如きトリアリルシアヌレート(TAC)、アクリエステルTHF(三菱レーヨン株式会社製商品名)の如きメタクリル酸テトラヒドロフルフリル(THFMA)、サンエステルEG(三新化学工業株式会社製商品名)やアクリエステルED(三菱レーヨン株式会社製商品名)の如きジメタクリル酸エチレン(EDMA)、アクリエステルBD(三菱レーヨン株式会社製商品名)の如きジメタクリル酸1,3−ブチレン(BDMA)、サンエステルTMPMA(三新化学工業株式会社製商品名)やアクリエステルTMP(三菱レーヨン株式会社製商品名)やハイクロスM(精工化学株式会社製商品名)の如きトリメタクリル酸トリメチロールプロパン(TMPMA)などが例示される。この共架橋剤の添加量は、ベースゴム100重量部当たり、1〜10重量部程度が適当である。
またこのゴム組成物においては、過酸化物加硫の際にメタクリル酸エステルやタイク(日本化成株式会社)の如きトリアリルイソシアヌレート(TAIC)、などを加硫助剤として添加してもよい。
そしてさらに本発明では、上記組成に加えて高抵抗カーボンを添加してもよい。この高抵抗カーボンは、特開平7−316463号、特開平11−269403号、特開2002−30233号などで開示されているカーボンブラックの比表面積、造粒特性及び表面性状を特定したカーボンブラックで、シーストSRA(東海カーボン株式会社製商品名)などが例示される。
本発明における高抵抗カーボンの添加量は、ベースゴム100重量部に対して10〜80重量部が適当であり、あくまで本発明で肝要の添加物である硫化フェノール樹脂および/または硫化アルキルフェノール樹脂との併用使用で効果がある。高抵抗カーボンの10重量部未満の添加では併用効果がなく、また80重量部を超える添加量ではゴム硬度が高くなる上にゴムの混練り性が悪くなるなどの弊害がある。
さらにこのゴム組成物では、低硬度の組成物を得るため、および、配合剤の混合・分散を助け、圧延、押し出しなどの成形作業を容易にし、未加硫ゴムの粘着性を増して成形しやすくするために、ベースゴム100重量部に対して1〜80重量部、好ましくは1〜30重量部程度の軟化剤を充填してもよい。具体的な軟化剤としては、パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、芳香族系オイル、フタル酸誘導体、イソフタル酸誘導体、アジピン酸誘導体、リン酸誘導体などの使用が良好である。
上記パラフィン系オイルの軟化剤としては、ダイアナプロセスオイルPW−32,PW−90,PW−150,PW−380,PS−32,PS−90,PS−430,PX−32,PX−90(以上、出光興産株式会社製商品名)、フレクソン845(以上、エッソ石油株式会社製商品名)、シンタックPA−95,PA−100,PA−140(以上、神戸油化学工業株式会社製商品名)、コスモプロセス10,40,40C(以上、コスモ石油株式会社製商品名)、サンパー(Sunper)110,115,120,130,150,180,2100,2210,2280(以上、日本サン石油株式会社製商品名)、フッコールP−200,P−400,P−500(以上、富士興産株式会社製商品名)、三菱10,三菱12(以上、三菱石油株式会社製商品名)などが例示される。
上記ナフテン系オイルの軟化剤としては、ダイアナプロセスオイルNS−24,NS−100,NM−26,NM−68,NM−150,NM−280,NP−24,NU−80,NF−90(以上、出光興産株式会社製商品名)、エッソプロセスオイル725,765(以上、エッソ石油株式会社製商品名)、シンタックN−40,N−60,N−70,N−75,N−85(以上、神戸油化学工業株式会社製商品名)、シェルフレックス371JY,371N,451,N−40,22,22R,32R,100R,100S,100SA,220RS,220S,260,320R,680(以上、シェルジャパン株式会社製商品名)、サンセン(Sunthene)310,380,410,415,420,430,450,480,3215,4130,4240,Ciro Light R.P.O.(以上、日本サン石油株式会社製商品名)、コウモレックス2号(日本石油株式会社製商品名)、フッコール1150N,1400N(以上、富士興産株式会社製商品名)、三菱20(三菱石油株式会社製商品名)、ナプレックス32,38(以上、モービル石油株式会社製商品名)、ペトレックスPN−3(山文油化株式会社製商品名)などが例示される。
上記芳香族オイルの軟化剤としては、ダイアナプロセスオイルAC−12,AC−460,AE−24,AE−50,AE−200,AH−16,AH−58(以上、出光興産株式会社製商品名)、エッソプロセスオイル110,120(以上、エッソ石油株式会社製商品名)、シンタックHA−10,HA−15,HA−30,HA−35(以上、神戸油化学工業株式会社製商品名)、コスモプロセス40A(コスモ石油株式会社製商品名)J SO Aroma790(日本サン石油株式会社製商品名)、コウモレックス300,700(以上、日本石油株式会社製商品名)、アロマックス#1,#3,#5(以上、富士興産株式会社製商品名)、ヘビープロセス油 三菱34,三菱38,三菱44(以上、三菱石油株式会社製商品名)、モービルゾール K,22,30,130(以上、モービル石油株式会社製商品名)、ペトレックスLPO−R,LPO−V,PF−1,PF−2(以上、山文油化株式会社製商品名)などが例示される。
また、DOP(大八化学工業株式会社製商品名)やビニサイザー80(花王株式会社製商品名)の如きジ−(2−エチルヘキシル)フタレート(DOP)、レオフレックス9P(シェルジャパン株式会社製商品名)やダイヤサイザー11,99(以上、三菱化学株式会社製商品名)の如き高級アルコール・フタレート、DIOP(ワッカー−ケミー(Wacker−Chemie)(ドイツ)社製商品名)の如きジイソオクチル・フタレート(DIOP)、サンソサイザーDOS(新日本理化株式会社製商品名)の如きジ−(2−エチルヘキシル)セバケート、Alizona208(アリゾナ・ケミ(Alizona Chem)(アメリカ)社製商品名)の如きイソオクチル・トール油脂肪酸エステル、TBP(大八化学工業株式会社製商品名)の如きトリブチル・フォスフェート(TBP)、TBEP(大八化学工業株式会社製商品名)の如きトリブトキシエチル・フォスフェート(TBEP)、サンソサイザーTCP(新日本理化株式会社製商品名)の如きトリクレジル・フォスフェート(TCP)、CDP(大八化学工業株式会社製商品名)の如きクレジル・ジフェニクル・フォスフェート(CDP)、Koremoll CE 5422(BASF(ドイツ)社製商品名)の如きジフェニルアルカン、BXA(大八化学工業株式会社製商品名)の如きジブチルジグリコール・アジペート、チオコール TP−95(モートン・インターナショナル(Morton International)(アメリカ)社製商品名)の如きジ(ブトキシエトキシエチル)アジペート、メザモール・アゼップ(BAYER AG(ドイツ)社製商品名)の如きアルキルスルフォン酸フェニルエステルなども使用することができる。上記軟化剤は、通常、1〜2種類が適宜使用され、必要に応じてナフテン系オイルとパラフィン系オイルとをブレンドするように異種類のオイルを併用添加してもよい。
また、ゴム部材とした場合の成型性等を考慮して、黒サブ、白サブ、飴サブ、ゴールデンファクチス、ネオファクチス、無硫黄ファクチス(以上、天満サブ化工株式会社製商品名)の如きサブ(ファクチス)も、5〜50重量部程度併用できる。
さらにこのゴム組成物では、ベースゴム100重量部に対して、1〜120重量部、好ましくは1〜80重量部程度のカーボンブラックやシリカ系充填剤などの補強剤が添加される。この場合、80重量部を越える使用は、ゴムの混練り性が悪くなるので好ましくない。
カーボンブラックとしては、旭#90(旭カーボン株式会社製商品名),ショウブラックN110,N134(以上、昭和キャボット株式会社製商品名),シースト9(東海カーボン株式会社製商品名),ダイヤブラック−A(三菱化学製商品名)などのSAFカーボン(平均粒径18〜22μm)、シースト9H(東海カーボン株式会社製商品名)などのSAF−HSカーボン(平均粒径20μm前後)、旭#80(旭カーボン株式会社製商品名),ショウブラックN220(昭和キャボット株式会社製商品名),シースト6(東海カーボン株式会社製商品名),ダイヤブラック I,N220M(以上、三菱化学株式会社製商品名)などのISAFカーボン(平均粒径19〜29μm)、旭#75(旭カーボン株式会社製商品名),ショウブラックN339(昭和キャボット株式会社製商品名),シーストKH(東海カーボン株式会社製商品名),ダイアブラックN339(三菱化学株式会社製商品名)などのN−339カーボン(平均粒径24μm前後)、旭#80L(旭カーボン株式会社製商品名),ショウブラックN219(昭和キャボット株式会社製商品名),シースト600(東海カーボン株式会社製商品名),ダイアブラックLI(三菱化学株式会社製商品名)などのISAF−LSカーボン(平均粒径21〜24μm)、旭#78(旭カーボン株式会社製商品名),シースト5H(東海カーボン株式会社製商品名),ダイアブラック II(三菱化学株式会社製商品名)などのI−ISAF−HSカーボン(平均粒径21〜31μm)、旭#70(旭カーボン株式会社製商品名),ショウブラックN330(昭和キャボット株式会社製商品名),シーストS(東海カーボン株式会社製商品名),ダイアブラック−H(三菱化学株式会社製商品名)などのHAFカーボン(26〜30μm)、旭#70H(旭カーボン株式会社製商品名),シースト3H(東海カーボン株式会社製商品名),ダイアブラック−SH(三菱化学株式会社製商品名)などのHAF−HSカーボン(平均粒径22〜30μm)、旭#70IH(旭カーボン株式会社製商品名),ショウブラックN351(昭和キャボット株式会社製商品名),シーストNH(東海カーボン株式会社製商品名)などのN−351カーボン(平均粒径29μm前後)、旭70L(旭カーボン株式会社製商品名),ショウブラックN326(昭和キャボット製商品名),シースト300(東海カーボン株式会社製商品名),ダイアブラックLH(三菱化学株式会社製商品名)などのHAF−LSカーボン(平均粒径25〜29μm)、旭70IN(旭カーボン株式会社製商品名),シーストN(東海カーボン製商品名)などのLI−HAFカーボン(平均粒径29μm前後)、旭60H(旭カーボン株式会社製商品名),ショウブラックMAF(昭和キャボット株式会社製商品名),シースト116(東海カーボン株式会社製商品名),ダイアブラックN550M,SF,M(以上、三菱化学株式会社製商品名)などのMAFカーボン(平均粒径30〜35μm)、旭#60,#60U(以上、旭カーボン株式会社製商品名),ショウブラックN550(昭和キャボット株式会社製商品名),シーストSO,FM(以上、東海カーボン株式会社製商品名),ダイヤブラック−E,EY(以上、三菱化学株式会社製商品名)などのFEFカーボン(平均粒径40〜52μm)、旭#50,#50U,#51(以上、旭カーボン株式会社製商品名),シーストS(東海カーボン株式会社製商品名),ダイアブラックR(三菱化学株式会社製商品名)などのSRFカーボン(平均粒径58〜94μm)、旭#35(旭カーボン株式会社製商品名),ダイアブラックN760M,LR(以上、三菱化学株式会社製商品名)などのSRF−LMカーボン、旭#55(旭カーボン株式会社製商品名),シーストV(東海カーボン株式会社製商品名)などのGPFカーボン(49〜84μm)が例示される。
上記シリカ系充填剤としては、アエロジル130,200,300,380,R972,R974(以上、日本アエロジル株式会社製商品名)やレオロシールQS13,QS30,QS38,QS102(以上、株式会社トクヤマ製商品名)の如き乾式シリカ、カープレックス#67,#80,#100,#1120,XR,22S,CS−5,CS−7(以上、シオノギ製薬株式会社製商品名)やシルトンA,R−2(以上、水沢化学工業株式会社製商品名)やトクシールAL−1,Gu,U,UR,US(以上、株式会社トクヤマ製商品名)やニップシールAQ,ER,LP,NA,NP,NS−K,VN3(以上、日本シリカ株式会社製商品名)やUltrasil VN3(デグサ(Degussa)(ドイツ)社製商品名)やHi−Sil233(ピー・ピー・ジー・インダストリーズ(PPG・Industries)(アメリカ)社製商品名)の如き湿式シリカなどが例示される。
また、白艶華CC,DD,O,U(以上、白石工業株式会社製商品名)の如き活性化炭酸カルシウム、白艶華A,AA(以上、白石工業株式会社製商品名)の如き特殊炭酸カルシウム、ミストロンペーパー(日本ミストロン株式会社製商品名)の如きマグネシウム・シリケート、ハイトロン,ハイトロンA,ミクロライト,US−100,US−150S,US−150SS,ハイラック,ハイラックSS(以上、竹原化学工業株式会社製商品名)の如きけい酸マグネシウム、などを適時併用してもよい。
さらにこのゴム組成物には、必要に応じて、寸法安定性や低価格などを目的として、ベースゴム100重量部に対して、5〜100重量部程度の増量充填剤を添加してもよい。この増量充填剤としては、Green Ball(井上石灰工業株式会社製商品名)やタマパールTP−121,TP−121R,TP222H,TP−222HS,TP−123,TP−123CS(以上、奥多摩工業株式会社製商品名)やシルバーW(白石工業株式会社製商品名)の如き軽質炭酸カルシウム、ホワイトロンSSB,SB,S(以上、白石カルシウム株式会社製商品名)やサンライト#100,#300,#700,#800,#1000,#1500,#2000,#2200,#2500(以上、竹原化学工業株式会社製商品名)やNS#100,NS#200,NS#400,NS#600,NS#1000,NS#2300,NS#2500,NS#2700,NS#3000,SS#30,SS#80,NN#200,NN#500(以上、日東粉化工業株式会社製商品名)やスーパーS,SS,SSS,4S,#1500,#1700,#2000(以上、丸尾カルシウム株式会社製商品名)の如き重質炭酸カルシウム、JET−S(浅田製粉株式会社製商品名)やクリスタライトAA,VX−S,VX−S−2,VX−SR(以上、株式会社龍森製商品名)やMin−U−Sil 5,10,15,30(以上、ユー・エス・シリカ(U.S.Silica)(アメリカ)社製商品名)やImsil A−10,A−15,A−25,A−108(以上、イリノイ・ミネラルズ(Illinois Minerals)(アメリカ)社製商品名)の如き石英粉、JA−30W,325M(以上、浅田製粉株式会社製商品名)やNYAD325,400,1250,G(以上、ナイコ(NYCO)(アメリカ)社製商品名)の如きウォラストナイト(メタけい酸カルシウム)、Celite 270,281,501,503,505,535,545,560,577,FC,SSC,Super Floss,Snow Floss(以上、ジョンズ−マンビル(Johns−Manville)(アメリカ)社製商品名)やラジオライト#100,#200,#300,#500,#500S,#600,#700,#800,#800−S,#900,F,SPF,ファインフローA,ファインフローB(以上、昭和化学工業株式会社製商品名)の如きけい藻土、亜鉛華2種(堺化学工業株式会社製商品名)の如き酸化亜鉛、硫酸アルミニウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化チタン、二硫化モリブデンなどが例示され、通常は1〜数種類が補強性充填剤と共に併用される。
さらにこのゴム組成物には、必要に応じて、ゴム練り性や押し出し性の改善のために、ベースゴム100重量部に対して0.3〜5重量部程度の滑剤や内部離型剤を添加することができる。あまり多量の添加は、ブルームやブリードや融合不良などを引き起こすので、種類にもよるが通常は0.5〜1重量部が添加される。
上記滑剤や内部離型剤としては、三井ハイワックス100P,110P,200P,210P,220P,320P,420P(以上、三井石油化学工業株式会社製商品名)の如き低分子ポリエチレン、ルナックS−20,S−30,S−40(以上、花王株式会社製商品名)やFA−KR(日本油脂株式会社製商品名)やアデカ脂肪酸SA−20,SA−300,SA−400(以上、旭電化株式会社製商品名)の如きステアリン酸、プラストロジン,プラストロジンS(以上、藤沢薬品工業株式会社製商品名)の如き脂肪酸アミド、アーモワックスEBS(ライオン・アクゾ株式会社製商品名)の如き脂肪酸窒素誘導体、レオドールSP−L10(花王株式会社製商品名)の如きソルビタンモノラウレート(ラウリン酸ソルビタンエステル)、レオドールSP−P10(花王株式会社製商品名)の如きソルビタンモノパルミテート(パルミチン酸ソルビタンエステル)、レオドールSP−S10(花王株式会社製商品名)の如きソルビタンモノステアレート(ステアリン酸ソルビタンエステル)、レオドールSP−O10(花王株式会社製商品名)の如きソルビタンモノオレエート(オレイン酸ソルビタンエステル)、リパール860K(ライオン株式会社製商品名)の如きソディアムジアルキルスルホサクシネート(ジ2エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウムなど)、Aflex42(レイン・ケミー(Rein Chemi)(ドイツ)社製商品名)の如き極性化合物と界面活性剤の混合物、Struktol A60(シール・アンド・ザイラッカー(Schill & Seillacher)(ドイツ)社製商品名)の如き高級不飽和脂肪酸亜鉛、Struktol EF44(シール・アンド・ザイラッカー(Schill & Seillacher)(ドイツ)社製商品名)の如き特殊脂肪酸亜鉛、Struktol WB16(シール・アンド・ザイラッカー(Schill & Seillacher)(ドイツ)社製商品名)の如き脂肪酸カルシウムと脂肪酸アミドの混合物、Struktol WB42(シール・アンド・ザイラッカー(Schill & Seillacher)(ドイツ)製商品名)の如き脂肪酸エステルと脂肪酸金属塩の混合物、Struktol WB212(シール・アンド・ザイラッカー(Schill & Seillacher)(ドイツ)社製商品名)の如き高級脂肪酸エステル水和物と無機キャリアの混合物、Struktol WB222(シール・アンド・ザイラッカー(Schill & Seillacher)(ドイツ)社製商品名)の如き多価アルコール脂肪酸エステル、Struktol WS180,WS280(以上、シール・アンド・ザイラッカー(Schill & Seillacher)(ドイツ)社製商品名)の如き有機シリコーン縮合物、Struktol W33FL(シール・アンド・ザイラッカー(Schill & Seillacher)(ドイツ)社製商品名)の如き高分子量天然脂肪族アルコールと脂肪族石鹸を不活性フィラーに処理した混合物、KF96(信越化学工業株式会社製商品名)の如きシリコーンオイル、パラフィンワックス、モンタンワックスなどが例示される。
本発明のゴム組成物の加硫(架橋)は、当業者に周知の常法により行われる。
次に、本発明のより具体的な実施例を表1〜3に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。

〔実施例1〕
先ず、ベースゴムたるエチレン−プロピレンゴムとして、エスプレン301A(住友化学工業株式会社製商品名)を100重量部、軟化剤としてのダイアナプロセスオイルPW380(出光興産株式会社製商品名)を10重量部、亜鉛華2種(堺化学工業株式会社製商品名)を5重量部、ステアリン酸としてルナックS−20(花王株式会社製商品名)を1重量部、カーボンブラックとしてシーストS(東海カーボン株式会社製商品名)を70重量部、加硫剤としてペロキシモンF−40(日本油脂株式会社製商品名:α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼンの40%品)を1.25重量部、硫化フェノール樹脂としてサンセラーAP(三新化学工業株式会社製商品名)を2重量部計量し、それぞれを周知のゴム練りロールで混練りして未加硫のシール用ゴム組成物を得た。すなわち、過酸化物のα,α’−ビス(t−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼンを0.5重量部と硫化フェノール樹脂(サンセラーAP)を2重量部含有する組成物配合となる。
そして、この配合によるゴム組成物を周知のゴム用プレスにて180℃で8分加硫させ、厚さ2mmの物性評価用テストピースを成型し、このテストピースの物性評価としてJIS K 6253に準拠した加硫ゴムの硬さ、およびJIS K 6251に準拠した加硫ゴムの引張り強さと切断時伸びを測定した。
続いて同様のゴム組成物を周知のゴム用プレスにて180℃で8分加硫させ、高さ3.55mm、内径30mmの評価用O−リングを成型した。そして所定厚み(3mm厚)の金属板2枚の間にスペーサーを介挿し、そこに上記のO−リングを嵌め込んで25%圧縮した状態で120℃の恒温槽に入れ、70時間後に取り出し、室温まで放置したる後、2枚の金属板を剥がしてゴムと金属との固着の有無を目視で確認した。なお、ここで金属板にはアルミニウム(A5052)と鉄(SPCC)の二種類の金属板を用いてテストを行った。その結果の判定基準は、◎:固着なし、○:固着ほとんどなし、△:縁辺部のみ固着あり、▲:接触面の50%程度固着あり、×:接触面のほぼ全面に固着あり、の5段階である。
〔実施例2〕
実施例1の材料中、加硫剤である過酸化物のα,α’−ビス(t−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼンの添加量を1重量部に変更した。
〔実施例3〕
同じく、α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼンの添加量を2重量部に変更した。
〔実施例4〕
同じく、α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼンの添加量を3重量部に変更した。
〔実施例5〕
実施例4の材料中、硫化フェノール樹脂(サンセラーAP)に代えて、硫化アルキルフェノール樹脂(Vultac 7)を2重量部添加した。
〔実施例6〕
同じく、硫化アルキルフェノール樹脂(Vultac TB7)を2重量部添加した。
〔実施例7〕
実施例4の材料中、硫化フェノール樹脂(サンセラーAP)の添加量を1重量部に変更し、さらに硫化アルキルフェノール樹脂(Vultac 7)を1重量部添加した。
〔実施例8〕
同じく、硫化アルキルフェノール樹脂(Vultac TB7)を1重量部添加した。
〔実施例9〕
実施例4の材料中、硫化フェノール樹脂(サンセラーAP)の添加量を1重量部に変更した。
〔実施例10〕
実施例5の材料中、硫化アルキルフェノール樹脂(Vultac 7)の添加量を1重量部に変更した。
〔実施例11〕
実施例6の材料中、硫化アルキルフェノール樹脂(Vultac TB7)の添加量を1重量部に変更した。
〔実施例12〕
実施例4の材料中、硫化フェノール樹脂(サンセラーAP)の添加量を0.1重量部に変更した。
〔実施例13〕
同じく、硫化フェノール樹脂(サンセラーAP)の添加量を0.5重量部に変更した。
〔実施例14〕
同じく、硫化フェノール樹脂(サンセラーAP)の添加量を1.5重量部に変更した。
〔実施例15〕
同じく、硫化フェノール樹脂(サンセラーAP)の添加量を3重量部に変更した。
〔実施例16〕
同じく、硫化フェノール樹脂(サンセラーAP)の添加量を5重量部に変更した。
〔実施例17〕
実施例4の材料中、カーボンブラックに代えて、高抵抗カーボン(シーストSRA)を10重量部添加した。
〔実施例18〕
同じく、高抵抗カーボン(シーストSRA)の添加量を20重量部に変更した。
〔実施例19〕
同じく、高抵抗カーボン(シーストSRA)の添加量を30重量部に変更した。
〔実施例20〕
同じく、高抵抗カーボン(シーストSRA)の添加量を50重量部に変更した。
〔実施例21〕
同じく、高抵抗カーボン(シーストSRA)の添加量を80重量部に変更した。
〔実施例22〕
実施例1の材料中、加硫剤である過酸化物をα,α’−ビス(t−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼンからジクミルパーオキサイドに変更し、これを3重量部添加した。
〔実施例23〕
同じく、ジクミルパーオキサイドの添加量を4重量部に変更した。
〔実施例24〕
同じく、ジクミルパーオキサイドの添加量を5重量部に変更した。
〔実施例25〕
同じく、ジクミルパーオキサイドの添加量を6重量部に変更した。
〔実施例26〕
実施例25の材料中、硫化フェノール樹脂(サンセラーAP)に代えて、硫化アルキルフェノール樹脂(Vultac 7)を2重量部添加した。
〔実施例27〕
同じく、硫化アルキルフェノール樹脂(Vultac TB7)を2重量部添加した。
〔実施例28〕
実施例25の材料中、硫化フェノール樹脂(サンセラーAP)の添加量を1重量部に変更し、さらに硫化アルキルフェノール樹脂(Vultac 7)を1重量部添加した。
〔比較例1〕
上記実施例において添加した硫化フェノール樹脂、硫化アルキルフェノール樹脂、および高抵抗カーボンの添加量を何れも0とし、加硫剤の過酸化物としてl,l−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサンを6重量部添加した。
〔比較例2〕
同じく、加硫剤の過酸化物としてα,α’−ビス(t−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼンを3重量部添加した。
〔結果〕
表1〜3の判定結果から明らかなように、本発明の実施例1〜28のゴム組成物はアルミニウムと鉄の何れに対しても殆どが○以上の判定で、一部に△や▲の判定があるものの、金属との固着を低減する効果がはっきりと認められたのに対し、比較例1〜2のゴム組成物は何れも×判定であった。
また、ここで硫化フェノール樹脂および/または硫化アルキルフェノール樹脂の添加量について見ると、実施例1〜16の結果から、硫化フェノール樹脂および/または硫化アルキルフェノール樹脂の添加量は2〜5重量部が最も好ましいことがわかった。
さらに高抵抗カーボンを10〜80重量部添加した実施例17〜21のゴム組成物は何れも◎の判定であり、金属との固着防止効果がより優れていることが確認された。
以上の実施例に示した如き本発明のゴム組成物を用いてシール部材やガスケット材、ダストカバーなどのゴム部品を成型することにより、余分なコストをかけることなく金属密着環境下での固着を確実に回避でき、長期にわたり安定した性能を維持できるゴム部品を提供することが可能となる。

Claims (6)

  1. エチレン−プロピレンゴム100重量部に対して、加硫剤として過酸化物を0.5〜6重量部と、硫化フェノール樹脂および/または硫化アルキルフェノール樹脂を0.1〜5重量部とを添加したことを特徴とするエチレン−プロピレンゴム組成物。
  2. 更に高抵抗カーボンを10〜80重量部添加したことを特徴とする請求項1に記載のエチレン−プロピレンゴム組成物。
  3. 上記過酸化物がパーオキシケタールまたはジアルキルパーオキサイドであることを特徴とする請求項1または2に記載のエチレン−プロピレンゴム組成物。
  4. 上記硫化フェノール樹脂がアミルフェノールジサルファイドレジンであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のエチレン−プロピレンゴム組成物。
  5. 上記硫化アルキルフェノール樹脂がアルキルフェノールジスルフィドレジンであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のエチレン−プロピレンゴム組成物。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載のエチレン−プロピレンゴム組成物を用いて成型されたゴム部品。
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