JP3411076B2 - 水素化アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム製品の製造方法及び有機過酸化物マスターバッチ - Google Patents
水素化アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム製品の製造方法及び有機過酸化物マスターバッチInfo
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水素化アクリロニトリル
−ブタジエン共重合ゴム(以下、H−NBRと略す)製
品の製造方法及びH−NBR製品製造用マスターバッチ
に関する。
−ブタジエン共重合ゴム(以下、H−NBRと略す)製
品の製造方法及びH−NBR製品製造用マスターバッチ
に関する。
【0002】
【従来の技術】アクリロニトリル−ブタジエン共重合体
ゴム(以下、NBRと略す)は耐油性ゴムとして広く用
いられているが、一般に耐熱性、耐候性に劣っており、
これの改質グレードとしてNBR中の炭素−炭素二重結
合を水素化することにより、耐油性を損なわないでNB
Rの欠点である耐熱性、耐候性を改良したH−NBRが
開発され、自動車用途に採用されている。特にその中で
も耐熱性が要求される用途には、有機過酸化物架橋が適
用されている。
ゴム(以下、NBRと略す)は耐油性ゴムとして広く用
いられているが、一般に耐熱性、耐候性に劣っており、
これの改質グレードとしてNBR中の炭素−炭素二重結
合を水素化することにより、耐油性を損なわないでNB
Rの欠点である耐熱性、耐候性を改良したH−NBRが
開発され、自動車用途に採用されている。特にその中で
も耐熱性が要求される用途には、有機過酸化物架橋が適
用されている。
【0003】
【発明が解決しょうとする課題】有機過酸化物をH−N
BRに配合するためには、通常二本ロール上でカーボン
ブラック等のフィラー、アクリル酸等のモノマー、老化
防止剤、等の各種添加剤を添加混練した後、最後に有機
過酸化物を添加、混練するが、有機過酸化物とH−NB
Rとの相溶性が悪く、H−NBRがロールよりはずれる
等して混練に非常に時間がかかっているので、これを改
善することが望まれている。
BRに配合するためには、通常二本ロール上でカーボン
ブラック等のフィラー、アクリル酸等のモノマー、老化
防止剤、等の各種添加剤を添加混練した後、最後に有機
過酸化物を添加、混練するが、有機過酸化物とH−NB
Rとの相溶性が悪く、H−NBRがロールよりはずれる
等して混練に非常に時間がかかっているので、これを改
善することが望まれている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、H−NB
Rの有機過酸化物架橋を行う上で、その有機過酸化物の
混練作業の問題について検討した結果、これまで行われ
ている有機過酸化物の工業的純品又はそれをフィラーに
分散させた形で添加する代わりに、H−NBRをベース
にして、有機過酸化物を比較的高濃度に分散させたマス
ターバッチを作成し、そのマスターバッチを必要量添
加、混練することにより、H−NBR成型物の物性に悪
影響を与えることなく、きわめて大幅な混練時間の短縮
が達成出来ることを見出し、本発明を完成するに到っ
た。
Rの有機過酸化物架橋を行う上で、その有機過酸化物の
混練作業の問題について検討した結果、これまで行われ
ている有機過酸化物の工業的純品又はそれをフィラーに
分散させた形で添加する代わりに、H−NBRをベース
にして、有機過酸化物を比較的高濃度に分散させたマス
ターバッチを作成し、そのマスターバッチを必要量添
加、混練することにより、H−NBR成型物の物性に悪
影響を与えることなく、きわめて大幅な混練時間の短縮
が達成出来ることを見出し、本発明を完成するに到っ
た。
【0005】即ち、本発明は、
1.水素化アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムに
架橋剤として有機過酸化物を配合するにあたり、前もっ
て該共重合ゴム中に有機過酸化物を10〜50重合%混
合分散させたマスターバッチを該共重合ゴムの組成物に
配合して該共重合ゴムの成型物を製造することを特徴と
する水素化アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム製
品の製造方法、 2.水素化アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムに
有機過酸化物を10〜50重量%混合分散させてなるマ
スターバッチ、に関する。
架橋剤として有機過酸化物を配合するにあたり、前もっ
て該共重合ゴム中に有機過酸化物を10〜50重合%混
合分散させたマスターバッチを該共重合ゴムの組成物に
配合して該共重合ゴムの成型物を製造することを特徴と
する水素化アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム製
品の製造方法、 2.水素化アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムに
有機過酸化物を10〜50重量%混合分散させてなるマ
スターバッチ、に関する。
【0006】本発明ではH−NBRをベースにした有機
過酸化物を10%から50%含むマスチーバッチをこれ
まで用いられている有機過酸化物の工業的純品や、有機
過酸化物を単に炭カルやシリカ等のフィラーで40〜5
0重量%に希釈したものの替わりに用いることにより、
有機過酸化物の均一分散にこれまでのものだと10分以
上必要であったものが、マスターバッチを用いることに
より、1分未満の非常に短い時間で可能になることを見
出した。
過酸化物を10%から50%含むマスチーバッチをこれ
まで用いられている有機過酸化物の工業的純品や、有機
過酸化物を単に炭カルやシリカ等のフィラーで40〜5
0重量%に希釈したものの替わりに用いることにより、
有機過酸化物の均一分散にこれまでのものだと10分以
上必要であったものが、マスターバッチを用いることに
より、1分未満の非常に短い時間で可能になることを見
出した。
【0007】又、H−NBRをベースにしたマスターバ
ッチの有機過酸化物の含有量は、30〜50%が可能で
経済的にも問題は少ない。又、マスターバッチはH−N
BRをベースにしているので、H−NBR架橋物の物性
への悪影響もない。
ッチの有機過酸化物の含有量は、30〜50%が可能で
経済的にも問題は少ない。又、マスターバッチはH−N
BRをベースにしているので、H−NBR架橋物の物性
への悪影響もない。
【0008】H−NBRのマスターバッチは二本ロール
上で通常のゴムの混練方法に準じて、H−NBRに有機
過酸化物を混練することにより製造することが出来る。
二本ロールは水等を用いて冷却する必要がある。
上で通常のゴムの混練方法に準じて、H−NBRに有機
過酸化物を混練することにより製造することが出来る。
二本ロールは水等を用いて冷却する必要がある。
【0009】本発明に使用する有機過酸化物としては、
α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)
ベンゼン、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、
1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリ
メチルシクロヘキサン等のH−NBRの有機過酸化物架
橋に使用される物が使用される。
α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)
ベンゼン、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、
1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリ
メチルシクロヘキサン等のH−NBRの有機過酸化物架
橋に使用される物が使用される。
【0010】これらの有機過酸化物の含有量はマスター
バッチ全体の10〜50重量%を含む。又、本マスター
バッチにはシリカ、炭酸カルシュウム、タルク、カーボ
ンブラック等の充填剤、ジオクチルフタレート(DO
P)、ジイソデシルアジペート(DIDA)等の可ソ剤
を必要に応じて配合出来る。
バッチ全体の10〜50重量%を含む。又、本マスター
バッチにはシリカ、炭酸カルシュウム、タルク、カーボ
ンブラック等の充填剤、ジオクチルフタレート(DO
P)、ジイソデシルアジペート(DIDA)等の可ソ剤
を必要に応じて配合出来る。
【0011】H−NBRはアクリロニトリル、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
のジエン化合物の共重合物(NBR)に水素添加用触媒
を使用してNBRに含まれる二重結合を水素化したゴム
で、ヨウ素価35g/100g以下のものが好ましい。
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
のジエン化合物の共重合物(NBR)に水素添加用触媒
を使用してNBRに含まれる二重結合を水素化したゴム
で、ヨウ素価35g/100g以下のものが好ましい。
【0012】有機過酸化物のH−NBRマスターバッチ
の作成はまず必要量のH−NBRを二本ロールに巻き付
けた後、有機過酸化物、充填剤、可ソ剤をロール上で添
加混練する方法で作成できるが、安全性や作業性を高め
るために有機過酸化物、充填剤、可ソ剤は事前に混合し
ておいてH−NBRに添加、混練する方が好ましい。
の作成はまず必要量のH−NBRを二本ロールに巻き付
けた後、有機過酸化物、充填剤、可ソ剤をロール上で添
加混練する方法で作成できるが、安全性や作業性を高め
るために有機過酸化物、充填剤、可ソ剤は事前に混合し
ておいてH−NBRに添加、混練する方が好ましい。
【0013】混練の完了したマスターバッチは二本ロー
ル又はカレンダーロールを用いて必要な厚さにシート出
しを行い、そのシートを適当な形にカットしてシート状
のマスターバッチにするか又はペレタイザーを使用して
ペレット状のマスターバッチにするか必要に応じて選ぶ
ことができる。
ル又はカレンダーロールを用いて必要な厚さにシート出
しを行い、そのシートを適当な形にカットしてシート状
のマスターバッチにするか又はペレタイザーを使用して
ペレット状のマスターバッチにするか必要に応じて選ぶ
ことができる。
【0014】H−NBRのゴム製品を製造する工程は二
本ロールやバンバリーミキサー等を用いて、H−NBR
中にカーボンブラックやシリカ等の補強製フィラー、多
官能アクリル酸エステルや多官能アリール化合物等のモ
ノマー、亜鉛華やステアリン酸や可ソ剤や老化防止剤等
の添加剤を混練した後で、最後に本発明の有機過酸化物
含有マスターバッチを添加混練してコンパウンドを製造
する。そしてこのコンパウンドをモールドを用いてプレ
ス架橋又は加硫釜を用いた蒸気架橋等の架橋方法を用い
て自動車エンジン用タイミングベルト、燃料ホース、ポ
ンプシール等々のゴム製品に成型する。
本ロールやバンバリーミキサー等を用いて、H−NBR
中にカーボンブラックやシリカ等の補強製フィラー、多
官能アクリル酸エステルや多官能アリール化合物等のモ
ノマー、亜鉛華やステアリン酸や可ソ剤や老化防止剤等
の添加剤を混練した後で、最後に本発明の有機過酸化物
含有マスターバッチを添加混練してコンパウンドを製造
する。そしてこのコンパウンドをモールドを用いてプレ
ス架橋又は加硫釜を用いた蒸気架橋等の架橋方法を用い
て自動車エンジン用タイミングベルト、燃料ホース、ポ
ンプシール等々のゴム製品に成型する。
【0015】
【実施例】以下実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例1.各種有機過酸化物のマスターバッチの作成
【0016】
【表1】
表1
マスターバッチの配合No. M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7
ゼットポール 2010 100 100 − 100 100 100 −
ゼットポール 2020 − − 100 − − − 100
Px14 76 94 76 − − − −
DCP − − − 76 − − −
Tx29 − − − − 72 − −
AD − − − − − 74 76
シリカ 40 40 40 40 55 55 60
有機過酸化物含有量( 重量%) 35 40 35 35 30 30 30
【0017】Px14:α,α’−ビス(t−ブチルペ
ルオキシイソプロピル)ベンゼン(化薬アクゾ製、純度
100%) DCP:ジクミルパーオキサイド (化薬アク
ゾ製、純度100%) Tx29:1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,
5,5−トリメチルシクロヘキサン
(化薬アクゾ製、純度95%) AD:2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパー
オキシ)ヘキサン(化薬アクゾ製、純度93%) シリカ:ニプシルNS−P (日本シリ
カ製) ゼットポール2010:H−NBR(AN含量:36、
ヨウ素価:11、日本ゼオン製) ゼットポール2020:H−NBR(AN含量:36、
ヨウ素価:28、日本ゼオン製)
ルオキシイソプロピル)ベンゼン(化薬アクゾ製、純度
100%) DCP:ジクミルパーオキサイド (化薬アク
ゾ製、純度100%) Tx29:1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,
5,5−トリメチルシクロヘキサン
(化薬アクゾ製、純度95%) AD:2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパー
オキシ)ヘキサン(化薬アクゾ製、純度93%) シリカ:ニプシルNS−P (日本シリ
カ製) ゼットポール2010:H−NBR(AN含量:36、
ヨウ素価:11、日本ゼオン製) ゼットポール2020:H−NBR(AN含量:36、
ヨウ素価:28、日本ゼオン製)
【0018】6インチ二本ロールにゼットポール201
0又は2020を必要量投入し、巻き付ける。続いて有
機過酸化物とシリカを前もって混合したものを徐々に投
入し、全量投入後切返しを行い、混練を完了させる。そ
の後ロール間隙をシートの厚さが約5mmになるように
調節してシート出しを行う。実施例2ではここで得られ
たマスターバッチのシートを使用した。
0又は2020を必要量投入し、巻き付ける。続いて有
機過酸化物とシリカを前もって混合したものを徐々に投
入し、全量投入後切返しを行い、混練を完了させる。そ
の後ロール間隙をシートの厚さが約5mmになるように
調節してシート出しを行う。実施例2ではここで得られ
たマスターバッチのシートを使用した。
【0019】実施例2.マスターバッチと市販品の混練
性の比較テスト ゼットポール2020をベースにした下記配合のゼット
ポールコンパウンド(カーボンの添加量は50phr)
を用いて、市販の有機過酸化物と実施例1で作成したマ
スターバッチの場合の混練に要する時間の比較を行っ
た。混練実験は6インチの二本ロールで行い、まず、別
途作成したゼットポールコンパウンドをロールに巻き付
け、次に下表に示すマスターバッチや市販の有機過酸化
物を添加し、均一に混合するまでの時間を測定した。混
練の完了は目視で判定した。ロール温度は40℃。
性の比較テスト ゼットポール2020をベースにした下記配合のゼット
ポールコンパウンド(カーボンの添加量は50phr)
を用いて、市販の有機過酸化物と実施例1で作成したマ
スターバッチの場合の混練に要する時間の比較を行っ
た。混練実験は6インチの二本ロールで行い、まず、別
途作成したゼットポールコンパウンドをロールに巻き付
け、次に下表に示すマスターバッチや市販の有機過酸化
物を添加し、均一に混合するまでの時間を測定した。混
練の完了は目視で判定した。ロール温度は40℃。
【0020】
【表2】
表2
混練実験No. 1 2 3 4 5 6 7
ゼットポール 164g 164g 164g 164g 164g 164g 164g
コンパウンド
Px14 2.0g − − − − − −
Px14/40 − 5.0g − − − − −
M−1 − − 5.9g − − − −
DCP − − − 3.0g − − −
M−4 − − − − 8.6g − −
AD−40C − − − − − 6.0g −
M−6 − − − − − − 8.0g
混練時間 10 分 12 分 <1 分 11 分 <1 分 10 分 <1 分
【0021】ゼットポールコンパウンドの配合:
ゼットポール2020 100phr
FEFブラック 50phr
亜鉛華1号 5phr
ステアリン酸 1phr
ジイソデシルアジペート(DIDA) 8phr
Px14/40:シリカ炭カルを用いて、Px14を4
0%に希釈した配合物(化薬アクゾ製) AD−40C:シリカ及び炭カルを用いて、ADを40
%に希釈した配合物(化薬アクゾ製)
0%に希釈した配合物(化薬アクゾ製) AD−40C:シリカ及び炭カルを用いて、ADを40
%に希釈した配合物(化薬アクゾ製)
【0022】実施例3.マスターバッチと市販品を使っ
たコンパウンドの架橋テスト 実施例2の混練実験No.1、2、3、4、5について
混練時間の測定に続いて、ロール上でトリメチロールプ
ロパントリメタクリレート(TMPTMA)3gを添加
し、均一になるまで切り返しやうす通しを行った後、2
mm厚のモールドを用いて、物性試験用シートを作成
し、物性を測定した。
たコンパウンドの架橋テスト 実施例2の混練実験No.1、2、3、4、5について
混練時間の測定に続いて、ロール上でトリメチロールプ
ロパントリメタクリレート(TMPTMA)3gを添加
し、均一になるまで切り返しやうす通しを行った後、2
mm厚のモールドを用いて、物性試験用シートを作成
し、物性を測定した。
【0023】物性実験No.1は混練実験No.1の配
合にTMPTMAを3phr添加したもので、以下同様
である。物性実験No.1〜No.3の架橋条件は18
0℃−10分、No.4とのNo.5は170℃−10
分で行った。物性試験はJIS−K−6301で行っ
た。
合にTMPTMAを3phr添加したもので、以下同様
である。物性実験No.1〜No.3の架橋条件は18
0℃−10分、No.4とのNo.5は170℃−10
分で行った。物性試験はJIS−K−6301で行っ
た。
【0024】
【表3】
表3
物性実験No. 1 2 3 4 5
相当する混練 No.1 No.2 No.3 No.4 No.5
実験No.と重量 166g 169g 169.9g 167g 172.6g
TMPTMA 3g 3g 3g 3g 3g
架橋条件
温度(℃) 180 180 180 170 170
時間(分) 10 10 10 10 10
引張り強さ(Kg/cm2) 271 268 275 264 271
伸び(%) 285 281 287 277 282
硬さ(JIS−A) 69 68 69 69 69
【0025】
【発明の効果】これまでH−NBRの有機過酸化物架橋
に用いられているその工業的純品やシリカや炭酸カルシ
ュウム等の充填剤を用いてそれを40〜60重量%に希
釈したものの代わりに、H−NBRをベースにした有機
過酸化物を10〜50重量%含むマスターバッチを用い
る事により、それまで長時間要していた有機過酸化物の
混練の時間を大幅に短縮できる。
に用いられているその工業的純品やシリカや炭酸カルシ
ュウム等の充填剤を用いてそれを40〜60重量%に希
釈したものの代わりに、H−NBRをベースにした有機
過酸化物を10〜50重量%含むマスターバッチを用い
る事により、それまで長時間要していた有機過酸化物の
混練の時間を大幅に短縮できる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
C08L 15/00
C08L 9/00 - 9/02
C08J 3/22 - 3/24
C08K 5/14
Claims (2)
- 【請求項1】水素化アクリロニトリル−ブタジエン共重
合ゴムに架橋剤として有機過酸化物を配合するにあた
り、前もって該共重合ゴム中に有機過酸化物を10〜5
0重量%及び充填剤を混合分散させたマスターバッチを
該共重合ゴムの組成物に配合して該共重合ゴムの成型物
を製造することを特徴とする水素化アクリロニトリル−
ブタジエン共重合ゴム製品の製造方法。 - 【請求項2】水素化アクリロニトリル−ブタジエン共重
合ゴムに有機過酸化物及び充填剤を混合分散させてな
り、かつ有機過酸化物含量が10〜50重量%であるこ
とを特徴とするマスターバッチ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34122793A JP3411076B2 (ja) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | 水素化アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム製品の製造方法及び有機過酸化物マスターバッチ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34122793A JP3411076B2 (ja) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | 水素化アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム製品の製造方法及び有機過酸化物マスターバッチ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07165990A JPH07165990A (ja) | 1995-06-27 |
JP3411076B2 true JP3411076B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=18344370
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34122793A Expired - Lifetime JP3411076B2 (ja) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | 水素化アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム製品の製造方法及び有機過酸化物マスターバッチ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3411076B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3633830B2 (ja) * | 1999-07-07 | 2005-03-30 | 化薬アクゾ株式会社 | 高濃度架橋剤マスターバッチ |
JP2001354806A (ja) * | 2000-06-13 | 2001-12-25 | Uchiyama Mfg Corp | ゴム組成物 |
US9034950B2 (en) | 2010-08-20 | 2015-05-19 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Rubber composition and pneumatic tire |
CN103980578B (zh) * | 2014-05-06 | 2015-10-14 | 徐州工业职业技术学院 | 一种再生硫化氢化丁腈橡胶及其制备方法 |
-
1993
- 1993-12-13 JP JP34122793A patent/JP3411076B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07165990A (ja) | 1995-06-27 |
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