JP5347274B2 - ゴム組成物および架橋物 - Google Patents
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Description
なお、上記イオン交換性層状化合物としては、モンモリロナイトが好ましい。
本発明者は鋭意検討の結果、カチオン性官能基を含有するニトリルゴムとクレイとを少量の水の存在下に混練することにより、層状化合物が均一に分散し、ガス透過性の低いゴム組成物を、簡略化された工程で工業的有利に製造する方法を提供できること見出し、この知見に基づき本発明のゴム組成物の製造方法を完成させるに至った。
ここで、「イオン性官能基とイオン結合を形成し得るイオン交換性層状化合物」とは、イオン性官能基がカチオン性官能基である場合はカチオン交換性層状化合物を表し、イオン性官能基がアニオン性官能基である場合はアニオン交換性層状化合物を表す。
アニオン交換性層状化合物としては、ハイドロタルサイトなどが挙げられる。
実施例および比較例中の試験および評価は以下の方法で行った。
ゴムの単量体組成比は、熱分解ガス・クロマトグラフィーにより測定した。まず既知の組成の水素化ニトリルゴムを用いて作成した検量線よりアクリロニトリル単位および水素化ブタジエン単位の割合を求め、その他の単量体単位の割合は全量(100%)との差として求めた。
ゴムのムーニー粘度(ML1+4,100℃)は、JIS K6300に準じて測定した。
混練途中のゴム(A)とイオン交換性層状化合物との混合物の水分量は、加熱減量の測定により測定した。すなわち、混練途中の混合物を少量採取してすぐにその重量を測定する。次いで、採取したサンプルを105℃で4時間乾燥し、乾燥後の重量を測定し、乾燥による重量減を混合物中の水分量とした。測定は水の添加開始から10分後、30分後、60分後、120分後および180分後の5回行い、各実施例および比較例について水分量の最大値および最小値を、用いた層状化合物の量に対する割合(%)として示した。
イオン交換性層状化合物の分散性は、実施例および比較例で得た厚さ1mmのシート状架橋物を目視し、下記の基準により判定した。
○:均一な半透明のシートであり、層状化合物の凝集が認められない。
×:半透明のシート中に点状の不透明部分が見られ、層状化合物の凝集が明確に判別できる。
ガス透過性は、アルミカップ法によるガソリン透過性試験により測定した。容量100mLのアルミカップ中に、一定量の燃料油C(イソオクタン/トルエン=50/50、容積比)を入れ、これに、実施例および比較例で得た厚さ1mmのシート状架橋物で作成した蓋をとりつけ、締め具で固定した。蓋の有効面積は25.5cm2であった。蓋をしたアルミカップを40℃の恒温槽内に設置し、1日(24時間)毎の重量の経時変化を10日間にわたり測定した。計10回の測定において、前日からの重量減が最大である日についての、蓋の単位面積・厚さあたりのガソリン透過量としてガソリン透過係数を求めた。ガソリン透過係数が小さいほど、シート状架橋物のガス透過性が小さいことを示す。
攪拌機付きのオートクレーブにイオン交換水180部、アクリロニトリル37部、アクリル酸2−(ジメチルアミノ)エチル2部、乳化剤としてオレイン酸カリウム2部および分子量調節剤としてt−ドデシルメルカプタン0.5部を仕込んだ。反応器内部を窒素で置換した後、ブタジエン63部を封入した。反応器を5℃に冷却して、重合開始剤としてクメンハイドロパーオキサイド0.1部を添加して重合を開始した。次に反応器を5℃に保ったまま約16時間攪拌して重合反応を行った。その後、反応器内へハイドロキノンの10%水溶液を添加して重合を停止した。重合転化率は90%であった。重合反応液を取り出し、ロータリーエバポレーターで減圧濃縮して重合体を得た。
アクリル酸2−(ジメチルアミノ)エチル2部に代えて2−ビニルピリジン1.5部を用い、ブタジエンの量を63.5部とした他は、製造例1と同様にして水素化ニトリルゴム(重合体b)を得た。重合体bののムーニー粘度は87、組成比はアクリロニトリル単位37%、水素化ブタジエン単位61%、2−ビニルピリジン単位2%であった。
アクリル酸2−(ジメチルアミノ)エチルを使用せず、ブタジエンの量を65部とした他は、製造例1と同様にして水素化ニトリルゴム(重合体c)を得た。重合体cのムーニー粘度は85、組成比はアクリロニトリル単位38%、水素化ブタジエン単位62%であった。
製造例1で得た重合体a100部に、精製モンモリロナイト(クニピアF:クニミネ工業社製)を5部加え、混練機(ラボプラストミル20C200型:東洋精機社製)により105℃で10分間混練した。次いで、混練を継続しながら蒸留水500部を4時間かけて連続的に添加した。添加速度は2〜4部/分の範囲で、蒸発する水分を補いつつ回転トルクが0にならないように調整した。蒸留水の添加終了後に120℃に昇温して30分混練を継続することで乾燥し、ゴム組成物を得た。
重合体a100部に代えて、製造例2で得た重合体b100部を用いた他は、実施例1と同様にしてゴム組成物およびシート状架橋物を得た。得られた架橋物中の層状化合物の分散状態および燃料透過係数を測定した結果を表1に示す。
重合体a90部と、末端にアミノ基を有する液状ニトリルゴム(HYCAR ATBN1300×16:宇部興産社製)10部とをメチルイソブチルケトンに溶解し、ロータリーエバポレーターを用いて減圧下で濃縮、乾燥してゴム混合物を得た。重合体a100部に代えて、上記で得たゴム混合物100部を用いた他は、実施例1と同様にしてゴム組成物およびシート状架橋物を得た。得られた架橋物中の層状化合物の分散状態および燃料透過係数を測定した結果を表1に示す。
精製モンモリロナイトおよび蒸留水を用いない他は、実施例1と同様にしてゴム組成物およびシート状架橋物を得た。得られた架橋物中の層状化合物の分散状態および燃料透過係数を測定した結果を表1に示す。
蒸留水を添加しない他は、実施例1と同様にしてゴム組成物およびシート状架橋物を得た。得られた架橋物中の層状化合物の分散状態および燃料透過係数を測定した結果を表1に示す。
重合体a100部に代えて、製造例3で得た重合体c100部を用いた他は、実施例1と同様にしてゴム組成物およびシート状架橋物を得た。得られた架橋物中の層状化合物の分散状態および燃料透過係数を測定した結果を表1に示す。
Claims (4)
- ピリジニウム基を有する単量体単位またはアクリル酸2−(ジメチルアミノ)エチル単位を0.1〜20重量%有するニトリルゴム(A)100重量部に対し、イオン交換性層状化合物を1〜30重量部含有してなる燃料ホース用ゴム組成物であって、 160℃、20分の条件で架橋させ、容量比でイソオクタン:トルエン=50:50である燃料油を用いて測定したガソリン透過係数が、8.5×10−3g・mm/cm2・day以下である燃料ホース用ゴム組成物。
- 前記イオン交換性層状化合物が、モンモリロナイトである請求項1に記載の燃料ホース用ゴム組成物。
- 前記ニトリルゴム(A)が、2−ビニルピリジン単位を0.1〜20重量%有する請求項1または2に記載の燃料ホース用ゴム組成物。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の燃料ホース用ゴム組成物を架橋してなる燃料ホース用架橋物。
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