JP3624683B2 - ブレンドゴム組成物 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブレンドゴム組成物に関する。更に詳しくは、水素添加ＮＢＲとブチルゴムとのブレンドゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水素添加ＮＢＲは、主鎖にＣ＝Ｃ結合を殆んど持たず、側鎖にＣＮ基を有するポリマーであるため、機械的強度ばかりではなく、耐油性、耐グリース性、耐疲労性、耐熱性、耐オゾン性等の各種のすぐれた特徴を有する合成ゴムであり、それの加硫成形品はＯリング、ベルト、ゴムホース、ダイアフラム等の多くの分野で用いられている。
【０００３】
しかるに、水素添加ＮＢＲの加硫成形品をアキュムレータ用ブラダとして使用する場合には、低ニトリル含量のものでは低温特性、耐油性などの点で問題はないものの、耐ガス透過性が大幅に低下し、そのためガスが短時間で抜けてしまい、ブラダとしての耐久性が大幅に低下するという欠点がみられる。一方、高ニトリル含量のものでは耐久性、耐油性、耐ガス透過性などの点での問題はないものの、低温特性の不足によって低温使用時にブラダが破損するという欠点がみられる。
【０００４】
更に、ブチルゴムを単独でアキュムレータ用ブラダやダイアフラムなどとして使用する場合には、耐ガス透過性、耐熱性、耐オゾン性、低温特性などの点ですぐれているという特徴を有する反面、機械的強度の不足による耐久破損や耐油性に劣るといった欠点を有する。
【０００５】
特公平６−３９５４４号公報には、高飽和ニトリル系ゴムにエチレン−プロピレン（−非共役）共重合ゴム、天然ゴム、イソプレンゴムまたはブチルゴムを配合し、耐寒性を改良したシール用ゴム組成物が記載されているが、このゴム組成物の主たる使用目的が自動車用油圧装置のシール材であるので、そこでは耐ガス透過性についての考慮は全くなされてはおらず、またブチルゴムを用いた実施例の記載もない。
【０００６】
また、この特許公告公報の実施例で用いられているのはイソプレンゴムおよびＥＰＤＭであり、前者は主鎖中に二重結合を有しているので耐オゾン性に劣り、また後者は耐ガス透過性に劣っているため、アキュムレータ用ブラダヤダイアフラムなどの用途に用いることができない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、水素添加ＮＢＲが本来有する好ましい性質である機械的強度、耐油性、耐オゾン性などを実質的に保持させたまま、低温特性や耐ガス透過性を改善せしめた水素添加ＮＢＲブレンドゴム組成物を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる本発明の目的は、ニトリル含量20〜40%の水素添加NBR85〜35重量%およびブチルゴム 15〜65重量%よりなるブレンドゴムにイオウ系加硫剤を添加したブレンドゴム組成物によって達成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
水素添加ＮＢＲとしては、分子主鎖中の二重結合量が１０％以下、好ましくは５％以下であって、ニトリル含量が２０〜４０％、好ましくは２０〜３０％のものが、好ましくは不飽和度が１％以下のブチルゴムとのブレンド中約８５〜３５重量％、好ましくは約８０〜５０重量％の割合で用いられる。こうしたブレンド割合で用いられると、上記目的の各性質がバランスよくなり、工業的に望ましいものとなる。なお、水素添加ＮＢＲおよびブチルゴムとしては、市販品をそのまま用いることができる。
【００１０】
かかる２成分よりなるブレンドゴムの調製は、オープンロール、バンバリーミキサ、ロール等を用いる混練方法によって行われるが、それに先立つ素練りが１００℃以上、好ましくは１００〜１３０℃の温度で行われる。これ以下の温度で行われると、引張強さが低下するようになる。一般には、ゴムを混練する場合、そこにせん断を与えるため、低い温度が用いられるが、本発明においては本来非相溶性の水素添加ＮＢＲとブチルゴムとを相溶させるために、素練り温度を上げて粘度を低下させることにより、相溶性の向上、ひいては機械的性質の向上を図っている。
【００１１】
水素添加ＮＢＲの加硫は、不飽和結合を殆んど有しないため、一般に有機過酸化物を用いて行われることが多く（特開平５−６５３６９号公報、同６−１２８４１５号公報、同７−１１８４４７号公報、同８−２１７９１９号公報、同８−３０２０７３号公報、同９−３２４６号公報、同９−７７９１１号公報、同９−１３２６７５号公報など）、また前記特許公告公報のブレンドゴムの場合にも有機過酸化物架橋が行われているが、本発明においてはイオウ系加硫剤を用いての加硫が行われる。
【００１２】
イオウ系加硫剤（加硫促進剤）としては、イオウ、チオウレア類（２−メルカプトイミダゾリン、トリメチルチオ尿素等）、チアゾール類（２−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジスルフィド、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド等）、ジチオカルバミン酸金属塩類（ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジ−ｎ−ブチルジチオカルバミン酸亜鉛等）、チウラム類（テトラメチルチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等）などが、ブレンドゴム１００重量部当り約０．５〜１０重量部、好ましくは約１〜５重量部の割合で用いられる。これ以下の配合割合では加硫が十分に進行せず、一方これ以上の割合で用いられると生地安定性に劣り、スコーチ現象がみられるようになる。
【００１３】
以上の各成分以外に、カーボンブラック、シリカ等の充填剤を始め、可塑剤、老化防止剤、その他の配合剤を必要に応じて添加したブレンドゴム組成物は、約１６０〜１８０℃、約１０〜４０分間のプレス加硫および約１３０〜１６０℃、約１〜２０時間のオーブン加硫（二次加硫）によって、所望の形状に加硫成形される。
【００１４】
【発明の効果】
水素添加ＮＢＲおよびブチルゴムよりなるブレンドゴムは、イオウ系加硫剤を用いて加硫成形することにより、機械的強度、耐油性、耐オゾン性に加えて低温特性や耐ガス透過性にすぐれた加硫成形品を与えるので、これをアキュムレータ用ブラダ、ダイアフラム、シールリング、ホース等の成形材料として有効に用いられる。
【００１５】
【実施例】
次に、実施例について本発明を説明する。
【００１６】
実施例１
以上の各配合成分の内、まずゴム成分を１１０℃の熱ニーダに投入し、素練りした後、他の配合成分をこれに加え、１０インチオープンロールで混練した。得られたブレンドゴム組成物について、１７０℃、２０分間のプレス加硫および１５０℃、１時間のオーブン加硫を行ない、１５０×１５０×２ｍｍの加硫シートを得た。
【００１８】
この加硫シートについて、次の各項目の測定を行った。なお、カッコ内の値は、要求特性目標値である。
常態物性：ＪＩＳ Ｋ−６３０１準拠
硬さ（ＪＩＳ Ａ）
引張強さ（１００Ｋｇｆ／ｃｍ２以上）
伸び（４００％以上）
浸漬試験：ＪＩＳ Ｎｏ．１油中に１００℃で７２時間浸漬した後の常態物性値変化ならびに体積変化率（４０％以下）
低温戻り試験：ＴＲ−１０（−３５℃以下）
ゲーマン捩り試験：Ｔ１００（−４５℃以下）
ガス透過性：ＡＳＴＭ Ｄ−１４３４準拠（１００ｍｍ・ｃｃ／ｍ２・ａｔｍ・ｄａｙ以下、２５℃）
耐オゾン性：ＪＩＳ Ｋ−６３０１静的オゾン劣化試験法による；２０％伸長、５０ｐｐｈｍ、４０℃、２００ｈｒｓ（クラックなきこと）
【００１９】
実施例２
実施例１において、水素添加ＮＢＲ６０重量部およびブチルゴム４０重量部よりなるブレンドゴムが用いられた。
【００２０】
実施例３
実施例１において、水素添加ＮＢＲ４０重量部およびブチルゴム６０重量部よりなるブレンドゴムが用いられた。
【００２１】
実施例４
実施例３において、ブレンドゴムの調製が７０℃の熱ニーダで行われた。
【００２２】
以上の各実施例における測定結果は、次の表１に示される。なお、いずれの場合にも、耐オゾン性試験でのクラック発生はみられなかった。
比較例１
実施例１において、水素添加ＮＢＲ２０重量部およびブチルゴム８０重量部よりなるブレンドゴムが用いられた。
【００２４】
比較例２
実施例１において、ブチルゴムが用いられず、水素添加ＮＢＲのみが１００重量部用いられた。
【００２５】
比較例３
実施例１において、水素添加ＮＢＲが用いられず、ブチルゴムのみが１００重量部用いられた。
【００２６】
比較例４
実施例１において、ブチルゴムが用いられず、水素添加ＮＢＲとしてニトリル含量１７％のもの（日本ゼオン製品ゼットポール４１１０）のみが１００重量部用いられた。
【００２７】
以上の各比較例で得られた結果は、次の表２に示される。
比較例５
実施例２において、イオン系加硫剤（イオウ、テトラメチルチウラムジスルフィドおよびＮ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）を用いずに、代りに有機過酸化物（ジクミルパーオキサイド）４重量部を用いると、ブレンドゴム中のブチルゴムが解重合して軟化してしまったため、良好なテストピースは得られなかった。
硬さ（ＪＩＳ Ａ） ４９
引張強さ（Ｋｇｆ／ｃｍ２以上） ７８
伸び（％） ４００
Claims (3)
- ニトリル含量20〜40%の水素添加NBR85〜35重量%およびブチルゴム 15〜65重量%よりなるブレンドゴムにイオウ系加硫剤を添加してなるブレンドゴム組成物。
- アキュムレータ用ブラダの成形材料として用いられる請求項１記載のブレンドゴム組成物。
- 水素添加 NBR とブチルゴムとを100℃以上の素練り温度で混練したブレンドゴムが用いられた請求項１記載のブレンドゴム組成物。
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