JP2019143059A - 水素化ニトリルゴム用架橋剤マスターバッチ、水素化ニトリルゴム組成物および水素化ニトリルゴム架橋成形品 - Google Patents
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Abstract
Description
HNBRは、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ポリマーであるニトリルゴムが有するポリマー主鎖中の不飽和結合を水素化することによって、耐熱性、耐薬品性、耐候性などを改良したゴムである。
1,3-ビス(第3ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼンは、1,3-ビス[1-(tert-ブチルペルオキシ)-1-メチルエチル]ベンゼンとも称される有機過酸化物である。白色の粉体であり、CAS番号25155−25−3の化合物である。
マスターバッチには、補強剤として、カーボンブラックが添加される。補強剤としては、カーボンブラック以外にもシリカ(ホワイトカーボン)、炭酸マグネシウム、クレー等があるが、カーボンブラックが好ましい。適切なカーボンブラックを選定することによって、加工作業性をより改善することができる。
マスターバッチにおける1,3-ビス(第3ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼンの含有量は10〜30質量%であり、20〜30質量%が好ましい。また、マスターバッチにおけるカーボンブラックの含有量は10〜30質量%であり、20〜30質量%が好ましい。マスターバッチにおいて、1,3-ビス(第3ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼンおよびカーボンブラック以外の成分が、基本的にHNBRとなる。マスターバッチはこのように1,3-ビス(第3ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼンを高濃度で含有するものである。1,3-ビス(第3ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼンおよびカーボンブラックの含有量が上記数値範囲内にあると、混練性やロール加工性に優れ、混練作業中にHNBRがロールから脱落するといった加工作業における問題点を解消することができる。
マスターバッチの製造に用いる混練装置としては、大気の影響を極力遮断するため、密閉式の混練装置を用いることが好ましい。混練装置は、バッチ式であってもよいし、連続式であってもよい。バッチ式混練装置としては、加圧ニーダー、バンバリーミキサー、オープンロール等がある。連続式混練装置としては、一軸押出機、二軸押出機、フィーダールーダー等がある。
HNBR:日本ゼオン社製ゼットポール2000L、3110、4310
HNBR:ランクセス社製テルバンAT LT2004VP
各HNBRの結合AN量およびムーニー粘度は表1に示した。
1,3-ビス(第3ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン:化薬アクゾ社製パーカドックス14
カーボンブラック:東海カーボン社製カーボンブラック、SRF−HS(シーストSVH)、SRF(シーストS)、FEF(シーストSO)、MAF(シースト116)
各カーボンブラックの窒素吸着比表面積およびDBP吸収量は表2に示した。
シリカ:東ソー・シリカ社製沈殿法シリカ、Nipsil ER
マスターバッチ製造用の混練機として、ニーダー(日本スピンドル製造社製加圧式3lニーダー)を用いた。
表3に記載の組成で、HNBRポリマーを素練りした後に、1,3-ビス(第3ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼンと補強剤を事前にプレミックスした混合物を3回に分けて投入し、回転数30rpmで10分間混練した。
得られた各マスターバッチ組成物を用いて、次の各項目の評価を行い、その結果を表3に示した。
ニーダーによる混練時および混練後の状況について、下記の観点から評価を行った。
○:特に問題なく、混練性良好
△:電力トルクが低く、練りが不十分である
×:練りが利かない、または練ることができない、特に、ニーダー排出時に砂状になって生地としてまとまらないときは、×の中でも最も悪い状態である
12インチオープンロールを用いて各マスターバッチ組成物を混練して、ロール加工性を以下の基準で評価した。ここで、バギングとは、ロールに巻いた生地がロール表面から浮き上がり、ナイフが入らず、シート出し作業ができなくなる現象をいう。
○:加工性良好
△:少しバギングする(巻き難い)
×:バギングが激しい(巻くことができない)
各マスターバッチ組成物を用いて、5mm厚のシート生地を調製した。調製したシート生地を室温下で24時間放冷した後、ハサミで裁断した。
○:容易に裁断が可能
△:少し硬いが裁断可能
×:硬くて裁断が困難
Claims (5)
- 水素化ニトリルゴム、1,3-ビス(第3ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼンおよびカーボンブラックを含有し、
前記水素化ニトリルゴムの結合アクリロニトリル量が25質量%未満であり、
前記1,3-ビス(第3ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼンの含有量が10〜30質量%であり、
前記カーボンブラックの含有量が10〜30質量%であることを特徴とする水素化ニトリルゴム用有機過酸化物マスターバッチ。 - 前記水素化ニトリルゴムのムーニー粘度ML1+4(100℃)が30〜100である請求項1に記載の水素化ニトリルゴム用有機過酸化物マスターバッチ。
- 前記カーボンブラックは、窒素吸着比表面積が20〜80m2/gであり、DBP吸収量が50〜160cm3/100gであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の水素化ニトリルゴム用有機過酸化物マスターバッチ。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の水素化ニトリルゴム用有機過酸化物マスターバッチを用いてなる水素化ニトリルゴム組成物。
- 請求項4に記載の水素化ニトリルゴム組成物を架橋成形してなる水素化ニトリルゴム架橋成形品。
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