JP3527331B2 - Composition for sealing material and sealing material - Google Patents
Composition for sealing material and sealing materialInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、寒冷地で使用され
るエアコンディショナ機や冷凍機に有用なシール材およ
び当該シール材の材料として好適な新規ゴム組成物に関
する。さらに詳しくは、本発明は寒冷地で使用されるフ
ロン134aを冷媒とした車輌用エアコンディショナ機
に適用可能なシール材および当該シール材用組成物に関
する。
【0002】
【従来技術および発明が解決しようとする課題】アクリ
ロニトリル−ブタジエンゴムのようなニトリル基含有重
合体ゴム中の炭素−炭素2重結合の一部あるいは全部を
水素添加した、あるいは他のエチレン系単量体単位で置
き換えた水素添加ニトリルゴムは、耐熱性、耐オゾン
性、耐油性に優れるため、これを含むゴム組成物は、O
リング、パッキン等のシール材用組成物として各種の分
野で幅広く用いられている。
【0003】シール材の用途としては、例えば冷蔵庫、
エアコンディショナ機等の冷却装置、空調装置のコンプ
レッサ等があり、特に、自動車などの車輌用エアコンデ
ィショナ機や冷凍機には、次に掲げる特性が要求され
る。
(1)エアコンディショナ機の最高温度は140〜15
0℃にまで至ることからシール材の耐熱性としては15
0℃であることが要求される。
(2)シール材のシール性能を表す最も重要な物性は圧
縮永久歪みであり、圧縮永久歪みの小さいことが要求さ
れる。
(3)エアコンディショナ機用シール材の重要な物性の
ひとつとして、冷媒であるフロンに対する耐発泡性が良
好であることが要求される。ここで耐発泡性とは冷媒に
浸漬後、高温に付してもエラストマーに発泡が生じない
ことを意味する。
【0004】ところで、従来、自動車などの車輌用エア
コンディショナ機や冷凍機の冷媒としてはフロン12が
使用されてきたが、近年、フロンによるオゾン層の破壊
が環境問題となり、フロン12に代わってオゾン層を破
壊しないフロン134aが使用されるようになってき
た。従来のフロン12用シール材にはニトリルゴム、フ
ッ素ゴムが使われてきたが、これらの材料をフロン13
4aのシール材に適用した場合、ニトリルゴムでは耐熱
性が不充分であり、フッ素ゴムではフロン134aによ
る膨潤が大きいなどの問題点がある。
【0005】また、エチレンプロピレンゴム系や塩素化
ポリエチレンを使用したシール材も知られているが、こ
れらの材料は鉱油などの冷媒に添加された冷凍機油に対
する耐油性が劣り、水素化アクリロニトリル−ブタジエ
ンゴムと塩素化ポリエチレンとの混合系シール材は、鉱
油に対する耐油性が劣るという問題点を有している。
【0006】かかる問題に対して、水素化アクリロニト
リル−ブタジエンゴム、架橋剤、架橋助剤、金属酸化
物、補強剤、可塑剤とからなるシール材用組成物があっ
た(特願平5−108733)。
(4)しかしながら、上記シール材用組成物には以下の
問題が生じることがわかった。すなわち、該シール材用
組成物を用いて、例えば自動車などの車輌用エアコンデ
ィショナ機用シール材に適用した場合に、極寒冷地では
夜明け前には−40℃程度まで冷え込むことがあり、つ
まりエアコンディショナ機の冷媒として用いられるフロ
ン134aの沸点(約−26℃)以下まで気温が低下す
ることがあり、そうなるとフロン134aが液化し、シ
ール材内部の圧力が低下するため大気がシール材に浸透
して冷媒に混入するおそれがあった。この問題を解消す
るため、シール材には−40℃程度の極寒冷地での使用
環境にも耐えうる耐寒性も要求される。
【0007】従来、耐寒性を有するシール材としては、
水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴムと、エチレン
プロピレンゴム系やイソプレンゴムやブチルゴムとから
なる組成物があった(特公平6−39544)。しかし
ながら、上記組成物では、耐寒性はある程度有するもの
の、上記したフロン134aに対する耐発泡性、耐熱性
等の他の特性が十分ではなかった。
【0008】本発明の目的は、冷媒用シール材に要求さ
れる上記(1)〜(4)の特性を満足する、すなわち、
耐熱性、圧縮永久歪特性、耐発泡性、耐寒性を有するゴ
ム組成物を提供することである。本発明の他の目的は、
新規な冷媒用シール材を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく鋭意検討した結果、耐熱性に劣るとされてい
るアクリロニトリル−ブタジエンゴムであっても、アク
リロニトリル量を特定し、かつ、特定の水素化アクリロ
ニトリル−ブタジエンゴムとブレンド配合して、有機過
酸化物によって架橋すると、当該アクリロニトリル−ブ
タジエンゴムは水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴ
ムに対する架橋助剤的作用効果を奏し、耐熱性を損なう
ことなく、耐寒性を向上させうるという知見を得て本発
明を完成するに至った。すなわち、本発明者は、特定の
水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴムと特定のアク
リロニトリル−ブタジエンゴムとのゴム成分、有機過酸
化物、補強剤、可塑剤からなるシール材用組成物が上記
課題を解決し、特に寒冷地におけるフロン134a用シ
ール材として優れた特性を有することを見出し本発明を
完成するに至った。
【0010】よって、本発明の要旨とするところは、本
発明はヨウ素価が10〜30(g/100g)であっ
て、かつアクリロニトリル量が30〜40%である水素
化アクリロニトリル−ブタジエンゴム65〜85重量部
とアクリロニトリル量が10〜25%であるアクリロニ
トリル−ブタジエンゴム15〜35重量部とのゴム成分
の合計量100重量部、有機過酸化物2〜15重量部、
補強剤50〜150重量部、及び可塑剤5〜20重量部
からなるシール材用組成物である。また、本発明はエア
コンディショナ機用である上記シール材用組成物であ
る。また、本発明は上記シール材用組成物からなるシー
ル材である。
【0011】本発明で用いる水素化アクリロニトリル−
ブタジエンゴム(以下、H−NBRともいう)として
は、不飽和ニトリル−共役ジエン共重合体ゴムの共役ジ
エン単位部分を水素化したもの、不飽和ニトリル−共役
ジエン−エチレン性不飽和モノマー3元重合体ゴムおよ
びこのゴムの共役ジエン単位部分を水素化したもの、不
飽和ニトリル−エチレン性不飽和モノマー系共重合体ゴ
ム等が挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。また、これらのH−NBRは通常の重合手段、水素
添加方法によって得られるが、その手段も特別な限定は
ない。
【0012】上記H−NBRの具体例としては、アクリ
ロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン−ア
クリロニトリル−ブタジエン重合体ゴム、イソプレン−
アクリロニトリル共重合体ゴム等を水素添加したもの、
アクリロニトリル−メチルアクリレート−ブタジエン重
合体ゴム、アクリロニトリル−アクリル酸−ブタジエン
重合体ゴム等を水素添加したもの、アクリロニトリル−
エチレン−ブタジエン重合体ゴム、ブチルアクリレート
−エトキシエチルアクリレート−ビニルクロロアセテー
ト−アクリロニトリル重合体ゴム、ブチルアクリレート
−エトキシエチルアクリレート−ビニルノルボルネン−
アクリロニトリル重合体ゴム等を水素添加したものが例
示されるが、これらに限定されるものではない。
【0013】また、本発明で用いるH−NBRとして
は、ヨウ素価が10〜30(g/100g)、圧縮永久
歪特性および耐熱性の点から好ましくは15〜25(g
/100g)であって、かつアクリロニトリル含量が3
0〜40重量%、耐油性および耐寒性の点から好ましく
は33〜39重量%であるものが使用される。ヨウ素価
が10(g/100g)未満となれば圧縮永久歪が大き
くなる傾向があり、30(g/100g)を越えると耐
熱性が低下する傾向にある。また、アクリロニトリル含
量が30重量%未満であると耐油性が低下する傾向にあ
り、40重量%を越えると耐寒性が低下する傾向にあ
る。
【0014】本発明で用いるアクリロニトリル−ブタジ
エンゴム(以下、NBRともいう)としては、不飽和ニ
トリル−共役ジエン共重合体ゴム、不飽和ニトリル−共
役ジエン−エチレン性不飽和モノマー3元重合体ゴム、
不飽和ニトリル−エチレン性不飽和モノマー系共重合体
ゴム等が挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。
【0015】上記NBRの具体例としては、アクリロニ
トリル−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン−アクリ
ロニトリル−ブタジエン重合体ゴム、イソプレン−アク
リロニトリル共重合体ゴム、アクリロニトリル−メチル
アクリレート−ブタジエン重合体ゴム、アクリロニトリ
ル−アクリル酸−ブタジエン重合体ゴム、アクリロニト
リル−エチレン−ブタジエン重合体ゴム、ブチルアクリ
レート−エトキシエチルアクリレート−ビニルクロロア
セテート−アクリロニトリル重合体ゴム、ブチルアクリ
レート−エトキシエチルアクリレート−ビニルノルボル
ネン−アクリロニトリル重合体ゴム等が例示されるが、
これらに限定されるものではない。
【0016】また、本発明で用いるNBRとしては、ア
クリロニトリル量が10〜25%であるものを用いる。
好ましいアクリロニトリル量としては、耐寒性および耐
油性の点から12〜20%、さらに好ましくは15〜1
8%である。アクリロニトリル量が10%未満では、耐
油性の点で問題が生じる傾向にあり、また25%を越え
ると耐寒性の点で問題が生じる傾向にある。
【0017】本発明の組成物のゴム成分としては、上記
特定のH−NBRと特定のNBRとの混合物を用いる。
H−NBRとNBRとの混合比率は、H−NBR65〜
85重量部とNBR15〜35重量部とのゴム成分の合
計量が100重量部になるようにブレンド配合すればよ
い。耐寒性および耐熱性の点から好ましくは、H−NB
R70〜80重量部とNBR20〜30重量部とのゴム
成分の合計量が100重量部である。H−NBRの配合
量が多すぎると耐寒性に問題が生じる傾向があり、NB
Rの配合量が多すぎると耐熱性に問題が生じる傾向にあ
る。
【0018】本発明においては有機過酸化物が必須であ
り、本発明で用いる有機過酸化物としては、例えば、ベ
ンゾイルパーオキサイド、1,1−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、
1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカ
ン、n−ブチル−4,4−ビス−tブチルオパーオキシ
バレレート、ジクミルパーオキサイド、t−ブチルパー
オキシベンゾエート、ジ−t−ブチルパーオキサイド、
ジ−(t−ブチルパーオキシ)mジ−イソプロピルベン
ゼン、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−t−ブチ
ルパーオキシルヘキシン−3、t−ブチルパーオキシク
メンなどが挙げられる。本発明においては、上記有機過
酸化物は単独または2種以上を組み合わせて用いられ
る。
【0019】上記有機過酸化物の配合量は、ヨウ素価が
10〜30(g/100g)であって、かつアクリロニ
トリル量が30〜40%である水素化アクリロニトリル
−ブタジエンゴム65〜85重量部とアクリロニトリル
量が10〜25%であるアクリロニトリル−ブタジエン
ゴム15〜35重量部とのゴム成分の合計量100重量
部に対して、2〜15重量部、耐寒性の点から好ましく
は2.5〜5重量部である。有機過酸化物の配合量が2
重量部未満であると、圧縮永久歪特性および耐発泡性が
低下する傾向にあり、15重量部を越えると機械的特性
に問題が生ずる傾向にある。
【0020】本発明では、機械的性質を改善するために
補強剤は必須であり、本発明に用いられる補強剤として
は、例えば天然ケイ酸(タルク、ろう石、カオリンクレ
ー、焼成クレーなど)、ケイ酸塩類、炭酸塩類(重質炭
酸カルシウム、軟質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム
など)、カーボンブラック(チャンネルブラック、ファ
ーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラッ
ク、グラファイト、黒鉛など)などが挙げられ、圧縮永
久歪特性の点から、カーボンブラック、特にサーマルブ
ラックが好適である。上記補強剤は単独または2種以上
を組み合わせて用いられる。
【0021】上記補強剤の配合量は、ヨウ素価が10〜
30(g/100g)であって、かつアクリロニトリル
量が30〜40%である水素化アクリロニトリル−ブタ
ジエンゴム65〜85重量部とアクリロニトリル量が1
0〜25%であるアクリロニトリル−ブタジエンゴム1
5〜35重量部とのゴム成分の合計量100重量部に対
して、50〜150重量部、機械的性質の改善の点から
好ましくは50〜120重量部、さらに好ましくは60
〜110重量部配合するものである。補強剤の配合量が
50重量部未満であると、耐発泡性が低下する傾向にあ
り、150重量部を越えると、圧縮永久歪特性が低下す
る傾向にある。
【0022】本発明に用いられる可塑剤としては、ニト
リルゴムに一般的に使用されるものであれば特に限定は
ないが、フタル酸ジエステル、アジピン酸ジエステル、
イソフタル酸ジエステル、トリメリット酸トリエステル
などの他にポリエステルエーテル、ポリエーテル、アジ
ピン酸ポリエステルなどの低揮発性可塑剤が好適であ
る。上記可塑剤は、単独または2種以上を組み合わせて
用いられ、可塑剤の配合量は、ヨウ素価が10〜30
(g/100g)であって、かつアクリロニトリル量が
30〜40%である水素化アクリロニトリル−ブタジエ
ンゴム65〜85重量部とアクリロニトリル量が10〜
25%であるアクリロニトリル−ブタジエンゴム15〜
35重量部とのゴム成分の合計量100重量部に対し
て、5〜20重量部、圧縮永久歪特性および耐熱性の点
から好ましくは5〜15重量部、さらに好ましくは7〜
12重量部である。可塑剤の配合量が5重量部未満であ
ると、耐寒性が低下する傾向にあり、20重量部を越え
ると圧縮永久歪特性が低下する傾向にある。
【0023】さらに、本発明の組成物にはマレイミド系
架橋助剤、メタアクリレート系架橋助剤、アリル系架橋
助剤などの架橋助剤を併用してもよい。マレイミド系架
橋助剤の例としては、N,N−m−フェニレンジマレイ
ミド、アリル系架橋助剤の例としては、トリアリルシア
ヌレート、ジアリルフマレート、ジアリルフタレート、
テトラアリルオキシエタンなどが挙げられ、また、メタ
アクリレート系架橋助剤の例としては、エチレングリコ
ールメタアクリレート、トリエチレングリコールジメタ
アクリレート、テトラエチレングリコールジメタアクリ
レート、ポリエチレングリコールジメタアクリレート、
トリメチロールプロペントリメタアクリレートなどが挙
げられる。上記架橋助剤は、単独または2種以上を組み
合わせて用いられる。架橋助剤を多量に配合した組成物
からなるシール材は、圧縮永久歪特性は良好となるが、
耐発泡性が低下する傾向にあるため、架橋助剤の配合量
は、アクリロニトリル量が30〜40%である水素化ア
クリロニトリル−ブタジエンゴム65〜85重量部とア
クリロニトリル量が10〜25%であるアクリロニトリ
ル−ブタジエンゴム15〜35重量部とのゴム成分の合
計量100重量部に対して、0.1〜10重量部、耐発
泡性の点から好ましくは0.5〜5重量部、さらに好ま
しくは2〜4重量部程度である。
【0024】本発明の組成物には金属酸化物を添加配合
しても良い。金属酸化物は、ゴムの添加剤として一般的
に用いられるものであれば特に制限はなく、例えば、Z
nO、SbO、MgO、PbO、CaO等アルカリ性の
ものが好適に使用される。上記金属酸化物は、単独また
は2種以上を組み合わせて用いられる。金属酸化物の配
合量は、アクリロニトリル量が30〜40%である水素
化アクリロニトリル−ブタジエンゴム65〜85重量部
とアクリロニトリル量が10〜25%であるアクリロニ
トリル−ブタジエンゴム15〜35重量部とのゴム成分
の合計量100重量部に対して、1〜20重量部、圧縮
永久歪特性および耐発泡性の点から好ましくは2〜15
重量部、さらに好ましくは3〜10重量部程度である。
【0025】本発明の組成物には、上記添加剤の他、必
要に応じて当分野において一般的に使用される老化防止
剤、安定剤、カップリング剤などの添加物を発明の目的
を損なわない範囲で添加することができる。
【0026】
【発明の実施の形態】本発明のシール材用組成物は、上
記成分を混合することにより調整される。かくして得ら
れた組成物を圧縮成型、射出成型、押出成型などの適当
な方法によりリング、シート、ガスケットなどに成型
し、熱、光、紫外線などの適当な手段により架橋を施し
てシール材を製造することができる。得られたシール材
はエアコンディショナ機や冷凍機等の冷却装置に用いら
れる。
【0027】以下実施例並びに比較例により本発明を詳
細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。
【0028】(実施例1〜4、比較例1〜10)後記表
1及び表2に示す組成のシール材用組成物を180℃の
金型中で5分間圧縮成型することにより供試品を作製し
た。
【0029】本発明のシール材用組成物を評価するため
に以下の試験を行った。
(1)耐熱性
空気加熱老化試験をJIS K6301の加硫ゴム物理
試験方法に従い実施した(老化条件:温度150℃、7
0時間)。供試品は厚さ2mmのJIS3号打ち抜きダ
ンベル片を使用した。上記老化条件で試験した後の供試
品の引張強さと伸びの変化率を求めた。それぞれの変化
率が±20%以下のものを○、±20%を越えるものを
×とした。
【0030】(2)圧縮永久歪特性
JIS K6301に従い実施した(老化条件:温度1
50℃、70時間)。厚さ約13mmの供試品を圧縮治
具にて25%圧縮し、空気老化後の圧縮永久歪を求め
た。圧縮永久歪が15%以下のものを○、15%を越え
るものを×とした。
【0031】(3)耐発泡性
供試品はJIS B2401 P26のOリングを使用
した。フロン134a中に25℃、70時間浸漬後ただ
ちに150℃のオーブンに投入し、発泡の有無を観察し
た。外観の観察により、発泡のないものを○、あるもの
を×とした。
【0032】(4)耐寒性
ASTM D 1329に従い、TR50/10値を測
定した。なお、TRはTemperature Ret
ractionの意味であり、TR50/10値は、試
料を50%伸長し、−70℃以下で凍結させた後、1℃
/1分で昇温し、伸びが10%回復した温度の値であ
る。例えば、TR50/10値が−30℃であれば、使
用環境が−40℃程度でも耐えうるものとされている。
【0033】結果を表1及び表2に示した。実施例組成
物は全ての基準を満たし、シール材料として好適な特性
を有することが実証された。
【0034】
【表1】
【0035】
【表2】【0036】
【発明の効果】本発明の組成物は、冷媒用シール材料と
して以下の優れた特性を有するものである。
(1)耐熱温度が150℃以上である。
(2)圧縮永久歪が小さい。JIS K6301の試験
方法により測定した本発明組成物からなるシール材の圧
縮永久歪は、150℃、70時間で15%以下と極めて
良好である。
(3)冷媒(フロン134a)に対する耐発泡性が良好
である。本発明組成物からなるOリングをフロン134
aに25℃、70時間浸漬後ただちに150℃のオーブ
ンに投入しても発泡を生じない。
(4)上記(1)〜(4)の特性を損なうことなく、耐
寒性を向上させることができるので、フロン134aの
存在下のおいて−40℃程度の使用環境下でも、大気が
シール材に浸透して冷媒に混入することがない。
このように、本発明の組成物はフロン134a用シール
材料として優れた特性を有し、エアコンディショナ、特
に自動車などの車輌用エアコンディショナ及び冷凍機の
冷媒用シール材料として好適である。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sealing material useful for an air conditioner or a refrigerator used in a cold region, and a novel rubber suitable as a material for the sealing material. Composition. More specifically, the present invention relates to a sealing material applicable to a vehicle air conditioner using Freon 134a as a refrigerant and a composition for the sealing material used in cold regions. 2. Description of the Related Art Some or all of carbon-carbon double bonds in a nitrile group-containing polymer rubber such as acrylonitrile-butadiene rubber are hydrogenated or other ethylene. Since the hydrogenated nitrile rubber replaced with the system monomer unit is excellent in heat resistance, ozone resistance and oil resistance, the rubber composition containing the same is
It is widely used in various fields as a composition for sealing materials such as rings and packings. [0003] Applications of sealing materials include, for example, refrigerators,
There are cooling devices such as air conditioners, compressors for air conditioners, etc. In particular, air conditioners and refrigerators for vehicles such as automobiles are required to have the following characteristics. (1) Maximum temperature of air conditioner machine is 140 ~ 15
Since the temperature reaches 0 ° C, the heat resistance of the sealing material is 15
It is required to be 0 ° C. (2) The most important physical property representing the sealing performance of the sealing material is the compression set, which is required to have a small compression set. (3) One of the important physical properties of the sealing material for an air conditioner machine is to have good foaming resistance to Freon as a refrigerant. Here, the term "foaming resistance" means that foaming does not occur in the elastomer even if it is subjected to a high temperature after immersion in a refrigerant. Conventionally, CFCs 12 have been used as a refrigerant for air conditioners and refrigerators for vehicles such as automobiles. However, in recent years, destruction of the ozone layer by CFCs has become an environmental problem. CFCs 134a that do not destroy the ozone layer have been used. Nitrile rubber and fluorine rubber have been used as the conventional sealing material for Freon 12, but these materials are replaced by Freon 13
When applied to the sealing material of 4a, there is a problem that nitrile rubber has insufficient heat resistance, and fluororubber has a large swelling due to Freon 134a. [0005] Sealing materials using ethylene propylene rubber or chlorinated polyethylene are also known. However, these materials are inferior in oil resistance to refrigerating machine oil added to refrigerants such as mineral oil, and hydrogenated acrylonitrile-butadiene. A mixed sealing material of rubber and chlorinated polyethylene has a problem that oil resistance to mineral oil is inferior. [0006] In order to solve such a problem, there has been a sealant composition comprising a hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber, a crosslinking agent, a crosslinking aid, a metal oxide, a reinforcing agent, and a plasticizer (Japanese Patent Application No. 5-108733). ). (4) However, it was found that the following problems occurred in the composition for a sealing material. That is, using the composition for a sealing material, for example, when applied to a sealing material for an air conditioner machine for a vehicle such as an automobile, in an extremely cold region, it may cool down to about -40 ° C before dawn, The temperature may drop below the boiling point (about -26 ° C.) of Freon 134a used as a refrigerant for an air conditioner machine. In such a case, Freon 134a is liquefied and the pressure inside the sealing material is reduced. There was a possibility that the water would permeate and be mixed into the refrigerant. In order to solve this problem, the sealing material is required to have cold resistance that can withstand the use environment in an extremely cold region of about −40 ° C. Conventionally, as a cold-resistant sealing material,
There was a composition comprising hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber and ethylene propylene rubber, isoprene rubber or butyl rubber (Japanese Patent Publication No. 6-39544). However, although the above-mentioned composition has some degree of cold resistance, other properties such as the above-mentioned foaming resistance and heat resistance to Freon 134a were not sufficient. An object of the present invention is to satisfy the above-mentioned characteristics (1) to (4) required for a sealing material for a refrigerant.
An object of the present invention is to provide a rubber composition having heat resistance, compression set characteristics, foam resistance, and cold resistance. Another object of the present invention is to
An object of the present invention is to provide a novel refrigerant sealing material. Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have specified the amount of acrylonitrile even for acrylonitrile-butadiene rubber which is considered to be inferior in heat resistance. And, when blended with a specific hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber and crosslinked with an organic peroxide, the acrylonitrile-butadiene rubber exhibits a cross-linking auxiliary effect on the hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber, and exhibits heat resistance. The present inventors have obtained the finding that the cold resistance can be improved without impairment, and have completed the present invention. That is, the present inventors have solved the above-mentioned problem with a sealing material composition comprising a rubber component of a specific hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber and a specific acrylonitrile-butadiene rubber, an organic peroxide, a reinforcing agent, and a plasticizer. In particular, the present invention was found to have excellent properties as a sealing material for CFC 134a in a cold region, and the present invention was completed. Accordingly, the gist of the present invention is to provide a hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber having an iodine value of 10 to 30 (g / 100 g) and an acrylonitrile content of 30 to 40%. 85 parts by weight and 15 to 35 parts by weight of an acrylonitrile-butadiene rubber having an acrylonitrile amount of 10 to 25%, a total of 100 parts by weight of a rubber component, 2 to 15 parts by weight of an organic peroxide,
A sealant composition comprising 50 to 150 parts by weight of a reinforcing agent and 5 to 20 parts by weight of a plasticizer. Further, the present invention is the above-mentioned composition for a sealing material for an air conditioner machine. Further, the present invention is a sealing material comprising the above composition for a sealing material. The hydrogenated acrylonitrile used in the present invention
As butadiene rubber (hereinafter also referred to as H-NBR), hydrogenated conjugated diene units of unsaturated nitrile-conjugated diene copolymer rubber, unsaturated nitrile-conjugated diene-ethylenically unsaturated monomer ternary polymer Examples include, but are not limited to, coalesced rubbers, hydrogenated conjugated diene units of the rubbers, and unsaturated nitrile-ethylenically unsaturated monomer copolymer rubbers. These H-NBRs can be obtained by ordinary polymerization means and hydrogenation methods, but the means is not particularly limited. Specific examples of the above-mentioned H-NBR include acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, isoprene-acrylonitrile-butadiene polymer rubber, isoprene-
Hydrogenated acrylonitrile copolymer rubber, etc.,
Hydrogenated acrylonitrile-methyl acrylate-butadiene polymer rubber, acrylonitrile-acrylic acid-butadiene polymer rubber, etc., acrylonitrile-
Ethylene-butadiene polymer rubber, butyl acrylate-ethoxyethyl acrylate-vinyl chloroacetate-acrylonitrile polymer rubber, butyl acrylate-ethoxyethyl acrylate-vinyl norbornene-
Examples include hydrogenated acrylonitrile polymer rubbers, but are not limited thereto. The H-NBR used in the present invention has an iodine value of 10 to 30 (g / 100 g), and preferably 15 to 25 (g) in view of compression set characteristics and heat resistance.
/ 100 g) and an acrylonitrile content of 3
Those having 0 to 40% by weight and preferably 33 to 39% by weight from the viewpoint of oil resistance and cold resistance are used. If the iodine value is less than 10 (g / 100 g), the compression set tends to increase, and if it exceeds 30 (g / 100 g), the heat resistance tends to decrease. When the acrylonitrile content is less than 30% by weight, oil resistance tends to decrease, and when it exceeds 40% by weight, cold resistance tends to decrease. The acrylonitrile-butadiene rubber (hereinafter also referred to as NBR) used in the present invention includes unsaturated nitrile-conjugated diene copolymer rubber, unsaturated nitrile-conjugated diene-ethylenically unsaturated monomer terpolymer rubber,
Examples include, but are not limited to, unsaturated nitrile-ethylenically unsaturated monomer-based copolymer rubber. Specific examples of the above NBR include acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, isoprene-acrylonitrile-butadiene polymer rubber, isoprene-acrylonitrile copolymer rubber, acrylonitrile-methyl acrylate-butadiene polymer rubber, acrylonitrile-acrylic acid -Butadiene polymer rubber, acrylonitrile-ethylene-butadiene polymer rubber, butyl acrylate-ethoxyethyl acrylate-vinyl chloroacetate-acrylonitrile polymer rubber, butyl acrylate-ethoxyethyl acrylate-vinyl norbornene-acrylonitrile polymer rubber, and the like. But,
It is not limited to these. As the NBR used in the present invention, one having an acrylonitrile content of 10 to 25% is used.
The preferred amount of acrylonitrile is 12 to 20%, more preferably 15 to 1 in terms of cold resistance and oil resistance.
8%. If the amount of acrylonitrile is less than 10%, a problem tends to occur in terms of oil resistance, and if it exceeds 25%, a problem tends to occur in respect of cold resistance. As the rubber component of the composition of the present invention, a mixture of the above specific H-NBR and the specific NBR is used.
The mixing ratio of H-NBR and NBR is H-NBR 65 to
The blending may be performed such that the total amount of the rubber components of 85 parts by weight and 15 to 35 parts by weight of NBR becomes 100 parts by weight. H-NB is preferred from the viewpoint of cold resistance and heat resistance.
The total amount of rubber components of R 70 to 80 parts by weight and NBR 20 to 30 parts by weight is 100 parts by weight. If the compounding amount of H-NBR is too large, there is a tendency that a problem occurs in cold resistance.
If the amount of R is too large, a problem tends to occur in heat resistance. In the present invention, an organic peroxide is essential. Examples of the organic peroxide used in the present invention include benzoyl peroxide, 1,1-bis-t-butyl-
Peroxy-3,3,5-trimethylcyclohexane,
1,1-bis (t-butylperoxy) cyclododecane, n-butyl-4,4-bis-tbutylperoxyvalerate, dicumyl peroxide, t-butylperoxybenzoate, di-t-butylper oxide,
Di- (t-butylperoxy) m di-isopropylbenzene, 2,5-dimethyl-2,5-di-t-butylperoxyhexane, 2,5-dimethyl-2,5-t-butylperoxylhexyl Syn-3, t-butyl peroxycumene, and the like. In the present invention, the above organic peroxides are used alone or in combination of two or more. The compounding amount of the above organic peroxide is 65 to 85 parts by weight of a hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber having an iodine value of 10 to 30 (g / 100 g) and an acrylonitrile amount of 30 to 40%. Acrylonitrile-butadiene rubber having an acrylonitrile amount of 10 to 25% and a rubber component of 15 to 35 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of rubber components are 2 to 15 parts by weight, preferably 2.5 to 5 parts from the viewpoint of cold resistance. Parts by weight. The amount of organic peroxide is 2
If it is less than 15 parts by weight, the compression set and foaming resistance tend to decrease, and if it exceeds 15 parts by weight, problems tend to occur in the mechanical properties. In the present invention, a reinforcing agent is indispensable for improving the mechanical properties. Examples of the reinforcing agent used in the present invention include natural silicic acid (talc, limestone, kaolin clay, calcined clay, etc.), Silicates, carbonates (heavy calcium carbonate, soft calcium carbonate, magnesium carbonate, etc.), carbon black (channel black, furnace black, acetylene black, thermal black, graphite, graphite, etc.), compression set properties In this respect, carbon black, particularly thermal black, is preferred. The above reinforcing agents are used alone or in combination of two or more. The compounding amount of the reinforcing agent is such that the iodine value is 10 to 10.
30- (g / 100 g), 65-85 parts by weight of a hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber having an acrylonitrile amount of 30 to 40%, and an acrylonitrile amount of 1
Acrylonitrile-butadiene rubber 1 of 0 to 25%
50 to 150 parts by weight, preferably 50 to 120 parts by weight, more preferably 60 to 150 parts by weight, from the viewpoint of improvement of mechanical properties, based on 100 parts by weight of the total amount of the rubber component of 5 to 35 parts by weight.
To 110 parts by weight. If the amount of the reinforcing agent is less than 50 parts by weight, the foaming resistance tends to decrease, and if it exceeds 150 parts by weight, the compression set characteristic tends to decrease. The plasticizer used in the present invention is not particularly limited as long as it is generally used for nitrile rubber, but phthalic diester, adipic diester,
In addition to isophthalic acid diester and trimellitic acid triester, low volatile plasticizers such as polyester ether, polyether, and adipic acid polyester are preferable. The above-mentioned plasticizers are used alone or in combination of two or more kinds.
(G / 100 g) and 65 to 85 parts by weight of a hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber having an acrylonitrile amount of 30 to 40% and an acrylonitrile amount of 10 to 10%.
25% acrylonitrile-butadiene rubber
5 to 20 parts by weight, preferably 5 to 15 parts by weight, more preferably 7 to 5 parts by weight, from the viewpoint of compression set characteristics and heat resistance, based on 35 parts by weight and the total amount of rubber components of 100 parts by weight.
It is 12 parts by weight. If the amount of the plasticizer is less than 5 parts by weight, the cold resistance tends to decrease, and if it exceeds 20 parts by weight, the compression set characteristic tends to decrease. Further, a crosslinking aid such as a maleimide-based crosslinking aid, a methacrylate-based crosslinking aid, or an allyl-based crosslinking aid may be used in combination with the composition of the present invention. Examples of the maleimide-based crosslinking aid include N, Nm-phenylenedimaleimide, and examples of the allyl-based crosslinking aid include triallyl cyanurate, diallyl fumarate, diallyl phthalate,
Tetraallyloxyethane and the like, and examples of the methacrylate-based crosslinking aid include ethylene glycol methacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate,
And trimethylolpropene trimethacrylate. The crosslinking assistants are used alone or in combination of two or more. A sealing material composed of a composition containing a large amount of a crosslinking aid has good compression set characteristics,
Since the foaming resistance tends to decrease, the compounding amounts of the crosslinking aid are 65 to 85 parts by weight of a hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber having an acrylonitrile amount of 30 to 40% and acrylonitrile having an acrylonitrile amount of 10 to 25%. 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.5 to 5 parts by weight, more preferably 2 to 5 parts by weight, from the viewpoint of foaming resistance, based on 100 parts by weight of the total amount of the rubber component with 15 to 35 parts by weight of butadiene rubber. About 4 parts by weight. The composition of the present invention may contain a metal oxide. The metal oxide is not particularly limited as long as it is generally used as a rubber additive.
Alkaline substances such as nO, SbO, MgO, PbO, and CaO are preferably used. The metal oxides are used alone or in combination of two or more. The compounding amount of the metal oxide is a rubber composed of 65 to 85 parts by weight of a hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber having an acrylonitrile amount of 30 to 40% and 15 to 35 parts by weight of an acrylonitrile-butadiene rubber having an acrylonitrile amount of 10 to 25%. 1 to 20 parts by weight, preferably 2 to 15 parts by weight, from the viewpoint of compression set characteristics and foaming resistance, based on 100 parts by weight of the total amount of the components.
Parts by weight, more preferably about 3 to 10 parts by weight. In the composition of the present invention, additives such as an antioxidant, a stabilizer, a coupling agent and the like generally used in the art, if necessary, may impair the object of the invention. It can be added in a range not present. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The composition for a sealing material of the present invention is prepared by mixing the above components. The composition thus obtained is molded into a ring, sheet, gasket, etc. by an appropriate method such as compression molding, injection molding, extrusion molding, etc., and subjected to cross-linking by appropriate means such as heat, light, ultraviolet rays, etc. to produce a sealing material. can do. The obtained sealing material is used for a cooling device such as an air conditioner or a refrigerator. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto. (Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 10) A test sample was prepared by compression-molding a sealing material composition having the composition shown in Tables 1 and 2 in a mold at 180 ° C. for 5 minutes. Produced. The following tests were conducted to evaluate the sealing material composition of the present invention. (1) Heat resistance air heating aging test was carried out according to the vulcanized rubber physical test method of JIS K6301 (aging conditions: temperature 150 ° C, 7
0 hours). The test sample used was a JIS No. 3 punched dumbbell piece having a thickness of 2 mm. The rate of change in tensile strength and elongation of the specimen after the test under the above aging conditions was determined. When the rate of change was ± 20% or less, the result was evaluated as ○, and when the rate exceeded ± 20%, the result was evaluated as ×. (2) Compression set characteristics Implemented in accordance with JIS K6301 (aging conditions: temperature 1)
50 ° C, 70 hours). A test sample having a thickness of about 13 mm was compressed by 25% using a compression jig, and the compression set after air aging was determined. A sample having a compression set of 15% or less was evaluated as ○, and a sample having a compression set exceeding 15% was evaluated as ×. (3) Foaming-resistant test pieces used were O-rings according to JIS B2401 P26. Immediately after immersion in Freon 134a at 25 ° C. for 70 hours, it was put into an oven at 150 ° C. and observed for foaming. By observing the appearance, those without foaming were evaluated as ○ and those with foaming were evaluated as ×. (4) Cold resistance According to ASTM D 1329, TR50 / 10 values were measured. Note that TR stands for Temperature Ret.
The TR50 / 10 value means that the sample was stretched by 50% and frozen at −70 ° C. or lower, and then 1 ° C.
/ 1 minute, the value at which the elongation recovered by 10%. For example, if the TR50 / 10 value is −30 ° C., it is considered that it can withstand a use environment of about −40 ° C. The results are shown in Tables 1 and 2. The example compositions meet all criteria and have been demonstrated to have suitable properties as sealing materials. [Table 1] [Table 2] The composition of the present invention has the following excellent properties as a sealing material for a refrigerant. (1) The heat-resistant temperature is 150 ° C. or higher. (2) The compression set is small. The compression set of the sealing material composed of the composition of the present invention measured by the test method of JIS K6301 is 15% or less at 150 ° C. for 70 hours, which is extremely good. (3) Good foaming resistance to the refrigerant (Freon 134a). The O-ring made of the composition of the present invention is
The foaming does not occur even if it is put in an oven at 150 ° C. immediately after immersion in a at 25 ° C. for 70 hours. (4) Since the cold resistance can be improved without impairing the characteristics of the above (1) to (4), even in the use environment of about −40 ° C. in the presence of Freon 134a, the atmosphere is sealed. And does not permeate into the refrigerant. As described above, the composition of the present invention has excellent properties as a sealing material for chlorofluorocarbon 134a, and is suitable as an air conditioner, in particular, an air conditioner for vehicles such as automobiles and a sealing material for refrigerant in refrigerators.
Claims (1)
あって、かつアクリロニトリル量が30〜40%である
水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴム65〜85重
量部とアクリロニトリル量が10〜25%であるアクリ
ロニトリル−ブタジエンゴム15〜35重量部とのゴム
成分の合計量100重量部、有機過酸化物2〜15重量
部、補強剤50〜150重量部、及び可塑剤5〜20重
量部からなるエアコンディショナ機用シール材用組成
物。 (請求項2)請求項1記載のシール材用組成物からなる
シール材。(Claim 1) 65 to 85 parts by weight of a hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber having an iodine value of 10 to 30 (g / 100 g) and an acrylonitrile content of 30 to 40%. And a total amount of rubber components of 15 to 35 parts by weight of acrylonitrile-butadiene rubber having an acrylonitrile amount of 10 to 25%, 100 parts by weight of organic peroxide, 2 to 15 parts by weight of organic peroxide, 50 to 150 parts by weight of reinforcing agent, and plasticizer. A composition for a sealing material for an air conditioner, comprising 5 to 20 parts by weight of an agent. (Claim 2) A sealing material comprising the composition for a sealing material according to claim 1.
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