JP6333010B2 - Manufacturing method of sealing material - Google Patents
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Description
本発明は、ガスケットやパッキンのようなシール材の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a sealing material such as a gasket or packing.
各種用途に用いられているガスケット、パッキンのようなシール材の代表例として、ゴム成分と架橋剤(加硫剤)とを含有するゴム組成物を架橋成形(加硫成形)してなるゴム系のシール材がある。ゴム成分としては、シール材の用途(適用箇所)や要求特性に応じて、例えばエチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、エチレン−プロピレンゴム(EPM)、ニトリルゴム(NBR)、水素添加ニトリルゴム(HNBR)、ブチルゴム(IIR)、フッ素ゴム(FKM)、シリコーンゴム(Q)等が用いられている(例えば、特許文献1〜3参照)。 As a representative example of sealing materials such as gaskets and packings used in various applications, a rubber system obtained by crosslinking (vulcanizing) a rubber composition containing a rubber component and a crosslinking agent (vulcanizing agent) There is a sealing material. As the rubber component, for example, ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), ethylene-propylene rubber (EPM), nitrile rubber (NBR), hydrogenated nitrile rubber (HNBR) depending on the application (application location) and required characteristics of the sealing material. ), Butyl rubber (IIR), fluorine rubber (FKM), silicone rubber (Q), and the like are used (for example, see Patent Documents 1 to 3).
架橋剤としては、有機過酸化物の他、硫黄の使用が従来公知であるが、硫黄を用いる場合には、有機過酸化物を用いる場合とは異なり、シール材に十分な耐熱性を付与できない傾向にある。また硫黄の使用は、クリーン性に劣るという問題もある。例えば、シール材に含まれる硫黄成分によって、シール材に隣接する部材が腐食するといった問題が生じ得る。従って、耐熱性が求められる場合にはとりわけ、架橋剤として有機過酸化物を用いることが好ましい。 As the cross-linking agent, use of sulfur in addition to organic peroxide is conventionally known. However, when using sulfur, unlike the case of using organic peroxide, sufficient heat resistance cannot be imparted to the sealing material. There is a tendency. In addition, the use of sulfur has a problem of poor cleanliness. For example, the problem that the member adjacent to a sealing material corrodes by the sulfur component contained in a sealing material may arise. Therefore, it is preferable to use an organic peroxide as a crosslinking agent, particularly when heat resistance is required.
一方で、有機過酸化物架橋剤を含むゴム組成物を架橋成形してシール材を製造する従来の方法には次のような問題点があった。 On the other hand, the conventional method for producing a sealing material by crosslinking a rubber composition containing an organic peroxide crosslinking agent has the following problems.
〔a〕 有機過酸化物架橋剤を用いたゴム組成物は一般的に、金型成形開始から比較的短時間で架橋が始まり、金型内での流動可能時間が短い一方で、架橋開始から架橋完了までの時間が非常に長いという架橋挙動を示すため、早い段階で架橋が始まるにもかかわらず成形に長時間を要する。 [A] A rubber composition using an organic peroxide crosslinking agent generally starts crosslinking in a relatively short time from the start of mold molding and has a short flowable time in the mold. Since the cross-linking behavior is very long until the cross-linking is completed, it takes a long time for molding even though the cross-linking starts at an early stage.
〔b〕 得られるシール材中に、原料のゴム成分等に元々含まれる低分子量成分(又はそれが反応して生じた低分子量成分)の他、未反応成分(ゴム成分や架橋剤)が比較的残存しやすい。その結果、低アウトガス特性(低分子量成分や未反応成分をガスとして放出しにくい性質)に優れたシール材が得られにくい。低アウトガス特性に劣るシール材は、これに接触する物体(典型的には、シール材によってシールされるべき流体)を汚染するおそれがある。 [B] In addition to the low molecular weight components (or low molecular weight components produced by the reaction thereof) originally contained in the rubber component of the raw material, the unreacted components (rubber components and crosslinking agents) are compared in the resulting sealing material. Easy to survive. As a result, it is difficult to obtain a sealing material excellent in low outgas characteristics (property of releasing low molecular weight components and unreacted components as gas). Sealing materials with poor low outgassing characteristics can contaminate objects in contact with them (typically the fluid to be sealed by the sealing material).
上記〔a〕の問題に関し、成形時間(架橋時間)を短くするために、成形温度(架橋温度)を高くすることが考えられるが、この場合、成形時間は短くなるものの、架橋の始まる時期がさらに早まってしまう。 Regarding the above problem [a], it is conceivable to increase the molding temperature (crosslinking temperature) in order to shorten the molding time (crosslinking time). It gets even faster.
また、上記〔a〕の問題を改善し得る方法として、未加硫のゴム組成物の金型内での流動性を高めるために、ゴム組成物に多量の可塑剤を添加することが考えられる。しかしながら、可塑剤を多量に含むゴム組成物には次のような課題がある。 Further, as a method that can improve the problem [a], it is conceivable to add a large amount of a plasticizer to the rubber composition in order to increase the fluidity of the unvulcanized rubber composition in the mold. . However, the rubber composition containing a large amount of plasticizer has the following problems.
〔ア〕 成形時の加熱により可塑剤又はこれに由来する成分が揮発し、金型汚染を生じる、
〔イ〕 上記揮発成分がシール材表面に付着し、表面に不均一な光沢を与えてしまう等の製品不良(外観不良又は品質不良)を生じる、
〔ウ〕 架橋に関与しない可塑剤を多量に含むため、可塑剤を含有しない場合と比べてシール材の耐熱性に劣る、
〔エ〕 可塑剤又はこれに由来する成分を含むことにより、低アウトガス特性に優れたシール材が得られにくく、シール材に接触する物体(典型的には、シール材によってシールされるべき流体)を汚染するおそれがある。
[A] The plasticizer or components derived from it are volatilized by heating during molding, resulting in mold contamination.
[A] The above volatile component adheres to the surface of the sealing material, resulting in a product defect (appearance defect or quality defect) such as giving uneven gloss to the surface.
[C] Because it contains a large amount of plasticizer not involved in crosslinking, the heat resistance of the sealing material is inferior compared to the case where no plasticizer is contained.
[D] By including a plasticizer or a component derived therefrom, it is difficult to obtain a sealing material excellent in low outgas characteristics, and an object that contacts the sealing material (typically, a fluid to be sealed by the sealing material) May contaminate.
本発明は、以上の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、有機過酸化物を架橋剤として含有するゴム組成物を架橋成形してシール材を製造する方法であって、可塑剤を用いずとも、低アウトガス特性に優れるシール材を成形加工性良く製造することができる方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is a method for producing a sealing material by crosslinking a rubber composition containing an organic peroxide as a crosslinking agent, which comprises a plasticizer. An object of the present invention is to provide a method capable of producing a sealing material excellent in low outgas characteristics with good moldability without using it.
本発明は、以下に示すシール材の製造方法を提供する。
[1] ゴム成分100重量部と、
有機過酸化物0.5〜5重量部及びニトロオキサイド化合物を含有する複合架橋剤と、
トリメチロールプロパントリメタクリレート及びトリメチロールプロパントリアクリレートからなる群から選択される少なくとも1種である液状共架橋剤2〜20重量部と、
を含むシール材用ゴム組成物を架橋成形する工程と、
得られる架橋成形物を熱処理する工程と、
を含む、シール材の製造方法。
The present invention provides the manufacturing method of the sealing material shown below.
[1] 100 parts by weight of a rubber component;
A composite cross-linking agent containing 0.5 to 5 parts by weight of an organic peroxide and a nitrooxide compound;
2 to 20 parts by weight of a liquid co-crosslinking agent that is at least one selected from the group consisting of trimethylolpropane trimethacrylate and trimethylolpropane triacrylate;
A step of cross-linking a rubber composition for a sealing material comprising:
A step of heat-treating the resulting crosslinked molded article;
The manufacturing method of the sealing material containing this.
[2] 前記熱処理の時間が0.5〜32時間である、[1]に記載の製造方法。
[3] 前記ニトロオキサイド化合物の含有量は、前記有機過酸化物の含有量の1〜20重量%の範囲内である、[1]又は[2]に記載の製造方法。
[2] The production method according to [1], wherein the heat treatment time is 0.5 to 32 hours.
[3] The production method according to [1] or [2], wherein the content of the nitrooxide compound is in the range of 1 to 20% by weight of the content of the organic peroxide.
[4] 前記シール材用ゴム組成物は可塑剤不含有である、[1]〜[3]のいずれかに記載の製造方法。 [4] The production method according to any one of [1] to [3], wherein the rubber composition for a sealing material does not contain a plasticizer.
[5] 前記ゴム成分は、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、水素添加ニトリルゴム及びフッ素ゴムからなる群から選択される少なくとも1種である、[1]〜[4]のいずれかに記載の製造方法。 [5] The method according to any one of [1] to [4], wherein the rubber component is at least one selected from the group consisting of ethylene-propylene-diene rubber, hydrogenated nitrile rubber, and fluororubber.
本発明によれば、ゴム組成物が可塑剤を含有しない場合であっても、かつ、有機過酸化物を架橋剤として含有するにもかかわらず、低アウトガス特性に優れるシール材を成形加工性良く製造することができる。本発明の方法は、低アウトガス特性が要求される用途〔シール材によってシールされるべき流体(液体、気体等)のアウトガスによる汚染(及びこれに伴う劣化)が抑制されるべき用途〕で用いられるシール材の製造に適している。 According to the present invention, even when the rubber composition does not contain a plasticizer, and despite containing an organic peroxide as a cross-linking agent, a sealing material having excellent low outgas characteristics is obtained with good moldability. Can be manufactured. The method of the present invention is used in applications where low outgas characteristics are required [contamination (and degradation associated therewith) due to outgassing of a fluid (liquid, gas, etc.) to be sealed by a sealing material]. Suitable for manufacturing sealing materials.
本発明に係るシール材の製造方法は、
(1)ゴム成分〔A〕100重量部と、有機過酸化物0.5〜5重量部及びニトロオキサイド化合物を含有する複合架橋剤〔B〕と、トリメチロールプロパントリメタクリレート及びトリメチロールプロパントリアクリレートからなる群から選択される少なくとも1種である液状共架橋剤〔C〕2〜20重量部とを含むシール材用ゴム組成物を架橋成形する工程(架橋成形工程);及び
(2)得られる架橋成形物を熱処理する工程(熱処理工程)
を含む。
The manufacturing method of the sealing material according to the present invention is as follows:
(1) 100 parts by weight of rubber component [A], 0.5 to 5 parts by weight of an organic peroxide and a composite crosslinking agent [B] containing a nitrooxide compound, trimethylolpropane trimethacrylate and trimethylolpropane triacrylate A step of crosslinking and molding a rubber composition for a sealing material containing 2 to 20 parts by weight of a liquid co-crosslinking agent [C] that is at least one selected from the group consisting of: (crosslinking molding step); and (2) obtained Process for heat treatment of cross-linked molded product (heat treatment process)
including.
(1)架橋成形工程
架橋成形されるシール材用ゴム組成物が含有するゴム成分〔A〕としては、例えば、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、エチレン−プロピレンゴム(EPM)、ニトリルゴム(NBR;アクリロニトリルブタジエンゴム)、水素添加ニトリルゴム(HNBR;水素添加アクリロニトリルブタジエンゴム)、ブチルゴム(IIR)、フッ素ゴム(FKM)、シリコーンゴム(Q)等を用いることができる。中でも、シール材用のゴムとして良好な特性を兼ね備えていることから、EPDM、HNBR、FKM等が好ましい。ゴム成分〔A〕は1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
(1) Crosslinking molding process Examples of the rubber component [A] contained in the rubber composition for a sealing material to be crosslinked include ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), ethylene-propylene rubber (EPM), and nitrile rubber (NBR). Acrylonitrile butadiene rubber), hydrogenated nitrile rubber (HNBR; hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber), butyl rubber (IIR), fluorine rubber (FKM), silicone rubber (Q), and the like. Among them, EPDM, HNBR, FKM, and the like are preferable because they have good characteristics as a rubber for a sealing material. The rubber component [A] may be used alone or in combination of two or more.
EPDMは、耐熱性、耐薬品性及びクリーン性等に優れたゴムであり、また、NBR、HNBR、FKM、Q等に比べて廉価であることから、シール材用途に適したゴム成分の1つである。ゴム成分〔A〕としてEPDMを用い、架橋剤として有機過酸化物を用いたゴム組成物においては、NBRやQ等に比べて成形加工性に劣る場合がある(例えば、架橋成形物の粘着性が高くなって架橋成形物取り出し時にその一部が金型に付着し、金型を汚染するという問題が、NBRやQ等に比べて生じやすい傾向にある。)。しかしながら、EPDMのような、それ自体の成形加工性が比較的高くないゴム成分を用いる場合においても、本発明によれば、上述のような金型汚染の問題を抑制しつつ、低アウトガス特性に優れるシール材を製造することができる。 EPDM is a rubber component that is excellent in heat resistance, chemical resistance, cleanliness, etc., and is cheaper than NBR, HNBR, FKM, Q, etc. It is. A rubber composition using EPDM as the rubber component [A] and using an organic peroxide as the cross-linking agent may be inferior in molding processability compared to NBR, Q, etc. (for example, the adhesiveness of the cross-linked molded product) However, when the cross-linked molded product is taken out, a part thereof adheres to the mold and contaminates the mold, which tends to occur more easily than NBR, Q, and the like. However, even in the case of using a rubber component that is not relatively high in moldability, such as EPDM, according to the present invention, the above-described problem of mold contamination is suppressed, and low outgas characteristics are achieved. An excellent sealing material can be manufactured.
EPDMは、エチレン由来の構成単位、プロピレン由来の構成単位及びジエンモノマー由来の構成単位からなる三元共重合体である。EPDMにおいては、エチレン由来の構成単位とプロピレン由来の構成単位との含有比を調整することによってゴム特性を制御することができる。例えば、エチレン由来の構成単位の比率を高めると、ゴムの耐薬品性及び結晶化度(従って機械的強度)は高まる傾向にある。一方、エチレン由来の構成単位の比率を高めると、EPDMの成形加工性及び流動性は低下する傾向にある。 EPDM is a ternary copolymer composed of a structural unit derived from ethylene, a structural unit derived from propylene, and a structural unit derived from a diene monomer. In EPDM, the rubber properties can be controlled by adjusting the content ratio between the structural unit derived from ethylene and the structural unit derived from propylene. For example, when the ratio of the structural unit derived from ethylene is increased, the chemical resistance and the crystallinity (and hence the mechanical strength) of the rubber tend to increase. On the other hand, when the ratio of the structural unit derived from ethylene is increased, EPDM molding processability and fluidity tend to decrease.
EPDMの成形加工性を高め、かつ、より高品質のシール材を製造するために、EPDMにおけるエチレン由来の構成単位の含有量は、65重量%以下とすることが好ましく、60重量%以下とすることがより好ましい。エチレン由来の構成単位の含有量が65重量%以下であれば、EPDMに良好な流動性を与えることができるとともに、シール材に良好な耐熱性及びシール性を付与することができる。一方、エチレン由来の構成単位の含有量が過度に低すぎると、得られるシール材の引張強度が不足する。従って、エチレン由来の構成単位の含有量は、45重量%以上であることが好ましく、50重量%以上であることがより好ましい。 In order to improve the molding processability of EPDM and to produce a higher-quality sealing material, the content of the structural unit derived from ethylene in EPDM is preferably 65% by weight or less, and preferably 60% by weight or less. It is more preferable. If content of the structural unit derived from ethylene is 65 weight% or less, while being able to give favorable fluidity | liquidity to EPDM, favorable heat resistance and sealing property can be provided to a sealing material. On the other hand, when the content of the structural unit derived from ethylene is too low, the resulting sealing material has insufficient tensile strength. Therefore, the content of the structural unit derived from ethylene is preferably 45% by weight or more, and more preferably 50% by weight or more.
EPDMを構成するジエンモノマーの具体例は、5−エチリデン−2−ノルボルネン(ENB)、ジシクロペンタジエン(DCPD)、1,4−ヘキサジエン(1,4−HD)、メチルテトラヒドロインデン、5−メチレン−2−ノルボルネン、シクロオクタジエン、ジシクロオクタジエン等の非共役ジエンモノマーを含む。これらの中でも、EPDMが良好な架橋速度(加硫速度)を示し、また、得られるシール材の耐熱性にも優れることから、ENB、1,4−HDを用いることが好ましく、とりわけ架橋速度に優れることから、ENBを用いることがより好ましい。ジエンモノマーは1種のみを単独で用いてよいし、2種以上を併用してもよい。 Specific examples of the diene monomer constituting EPDM include 5-ethylidene-2-norbornene (ENB), dicyclopentadiene (DCPD), 1,4-hexadiene (1,4-HD), methyltetrahydroindene, 5-methylene- Non-conjugated diene monomers such as 2-norbornene, cyclooctadiene, dicyclooctadiene are included. Among these, it is preferable to use ENB and 1,4-HD because EPDM shows a good crosslinking rate (vulcanization rate) and is excellent in heat resistance of the obtained sealing material. From the viewpoint of superiority, it is more preferable to use ENB. Only one diene monomer may be used alone, or two or more diene monomers may be used in combination.
EPDMにおけるジエンモノマー由来の構成単位の含有量は、架橋速度及びゴム組成物の成形加工性を高める観点から、1重量%以上とすることが好ましく、3重量%以上とすることがより好ましい。また、架橋後に二重結合が多量に残存することによるシール材の劣化のしやすさを考慮して、ジエンモノマー由来の構成単位の含有量は、12重量%以下とすることが好ましく、10重量%以下とすることがより好ましい。 The content of the structural unit derived from the diene monomer in EPDM is preferably 1% by weight or more, and more preferably 3% by weight or more from the viewpoint of improving the crosslinking rate and the molding processability of the rubber composition. Further, considering the ease of deterioration of the sealing material due to a large amount of double bonds remaining after crosslinking, the content of the structural unit derived from the diene monomer is preferably 12% by weight or less. % Or less is more preferable.
本発明において使用し得るEPDMの市販品の具体例を挙げれば、例えば、いずれも商品名で、三井化学(株)製の「EPT」、住友化学(株)製の「エスプレン」、JSR(株)製の「EP」、ランクセス(株)製の「KELTAN」等である。 Specific examples of commercially available EPDM products that can be used in the present invention include, for example, “EPT” manufactured by Mitsui Chemicals, “Esprene” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., JSR ) "EP" manufactured by LANXESS, "KELTAN" manufactured by LANXESS Corporation.
後述するように、ゴム組成物の成形加工性を高める観点から、ゴム組成物の粘度は、JIS K6300−1に準拠して測定される100℃におけるムーニー粘度〔ML(1+4)100℃〕で60以下であることが好ましい。従って、このような粘度のゴム組成物を実現するために、使用するゴム成分の粘度は、ムーニー粘度〔ML(1+4)100℃〕で50以下であることが好ましく、48以下であることがより好ましい。 As will be described later, from the viewpoint of improving the molding processability of the rubber composition, the viscosity of the rubber composition is 60 in Mooney viscosity [ML (1 + 4) 100 ° C.] at 100 ° C. measured according to JIS K6300-1. The following is preferable. Accordingly, in order to realize a rubber composition having such a viscosity, the viscosity of the rubber component to be used is preferably 50 or less, more preferably 48 or less in Mooney viscosity [ML (1 + 4) 100 ° C.]. preferable.
なお、低ムーニー粘度品として油展タイプのゴム成分が市販されているが、これはオイル成分を多量に含むものである。このようなゴム成分の使用は、可塑剤を含有する場合と同様、[発明が解決しようとする課題]の項で述べた〔ア〕〜〔エ〕の問題を招来し得るため、好ましくない。 An oil-extended rubber component is commercially available as a low Mooney viscosity product, which contains a large amount of the oil component. The use of such a rubber component is not preferable because it may cause the problems [A] to [D] described in the section [Problems to be Solved by the Invention] as in the case of containing a plasticizer.
複合架橋剤〔B〕は、ゴム成分〔A〕を架橋させる架橋剤としての有機過酸化物と、ニトロオキサイド化合物とを含有するものである。複合架橋剤を用いることにより、架橋開始時期を適度に遅延させ、金型内での流動可能時間を延ばすことができるとともに、架橋開始から架橋完了までの時間を短縮することができる。このような架橋特性は、ゴム組成物の成形加工性を向上させ、ゴム組成物を各種成形法、とりわけインジェクション成形に適したものとすることができる。また、架橋開始から架橋完了までの時間の短縮は、成形時間の短縮及び成形コスト低減をもたらす。複合架橋剤の使用は、得られるシール材の最終的な架橋密度を低下させないので、所望の架橋密度を有し、所望の優れた特性を示すシール材を得ることができる。 The composite crosslinking agent [B] contains an organic peroxide as a crosslinking agent for crosslinking the rubber component [A] and a nitrooxide compound. By using the composite cross-linking agent, it is possible to appropriately delay the cross-linking start time, extend the flowable time in the mold, and shorten the time from the start of cross-linking to the completion of cross-linking. Such cross-linking properties can improve the molding processability of the rubber composition and make the rubber composition suitable for various molding methods, particularly injection molding. Moreover, shortening the time from the start of crosslinking to the completion of crosslinking leads to a reduction in molding time and a reduction in molding cost. The use of the composite cross-linking agent does not decrease the final cross-linking density of the obtained sealing material, so that a sealing material having a desired cross-linking density and exhibiting desired excellent characteristics can be obtained.
また複合架橋剤を用いることは、所定の他の配合成分〔A〕及び〔C〕を所定量使用することと相俟って、上述した金型汚染の問題の抑制にも有利である。 The use of the composite cross-linking agent is advantageous for the suppression of the mold contamination problem described above, in combination with the use of a predetermined amount of other predetermined blending components [A] and [C].
これに対して、架橋開始時期を遅らせるためにゴム組成物に架橋遅延剤を添加することが知られているが、従来使用されている架橋遅延剤は、架橋開始時期を遅らせることができる反面、得られるシール材の最終的な架橋密度を低下させるという問題を抱えている。 On the other hand, it is known to add a crosslinking retarder to the rubber composition in order to delay the crosslinking start time, but the conventionally used crosslinking retarder can delay the crosslinking start time, There is a problem that the final crosslink density of the obtained sealing material is lowered.
有機過酸化物としては、架橋剤として従来公知のものを用いることができ、例えば、ジクミルパーオキサイド、t−ブチルジクミルパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルジクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、パラクロルベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーベンゾエート、3,3,5−トリメチルヘキサノンパーオキサイド、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレート、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカン等を挙げることができる。有機過酸化物は1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。中でも、ジクミルパーオキサイド、α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)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、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレート等を好ましく用いることができる。 As the organic peroxide, a conventionally known crosslinking agent can be used. For example, dicumyl peroxide, t-butyl dicumyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, di-t-butyl peroxide can be used. Oxide, t-butyl dicumyl peroxide, benzoyl peroxide, acetyl peroxide, isobutyryl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne-3, 2,5-dimethyl -2,5-di (benzoylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, α, α'-bis (t-butylperoxyisopropyl) benzene, t -Butylperoxyisopropyl carbonate, parachlorobenzoyl peroxide, t-butyl perben Zoate, 3,3,5-trimethylhexanone peroxide, n-butyl-4,4-bis (t-butylperoxy) valerate, di-sec-butylperoxydicarbonate, 1,1-di (t-butyl) Peroxy) cyclododecane and the like. An organic peroxide may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among them, dicumyl peroxide, α, α′-bis (t-butylperoxyisopropyl) benzene, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, n-butyl-4,4 -Bis (t-butylperoxy) valerate or the like can be preferably used.
複合架橋剤は、ゴム成分100重量部に対する有機過酸化物の含有量が0.5〜5重量部となるようにゴム組成物中に添加され、好ましくは0.8〜4.5重量部となるようにゴム組成物中に添加される。複合架橋剤の添加量は、例えば1〜20重量部程度あるいは1〜15重量部程度である。ゴム成分100重量部に対する有機過酸化物の含有量を0.5重量部以上とすることにより、十分な架橋密度を得ることができる。これによりシール材に良好なゴム弾性、硬度、機械的強度、耐熱性、シール性を付与することができる。また、ゴム成分100重量部に対する有機過酸化物の含有量を0.5重量部以上とすることは、上述した金型汚染の問題の抑制にも有利である。 The composite crosslinking agent is added to the rubber composition so that the content of the organic peroxide is 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component, preferably 0.8 to 4.5 parts by weight. It is added to the rubber composition. The amount of the composite crosslinking agent added is, for example, about 1 to 20 parts by weight or about 1 to 15 parts by weight. By setting the content of the organic peroxide to 0.5 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the rubber component, a sufficient crosslinking density can be obtained. Thereby, good rubber elasticity, hardness, mechanical strength, heat resistance, and sealing properties can be imparted to the sealing material. Further, setting the content of the organic peroxide to 0.5 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the rubber component is also advantageous for suppressing the above-described problem of mold contamination.
一方、ゴム成分100重量部に対する有機過酸化物の含有量を5重量部以下とすることは、得られるシール材に発泡や粘着性が生じることを抑制又は防止できる点、得られるシール材の耐熱性やシール性が向上され得る点で有利である。 On the other hand, the content of the organic peroxide with respect to 100 parts by weight of the rubber component being 5 parts by weight or less can suppress or prevent foaming and stickiness from occurring in the obtained sealing material, and the heat resistance of the resulting sealing material. This is advantageous in that the property and the sealing property can be improved.
ニトロオキサイド化合物の具体例は、例えば、
2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル、
4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル、
4−メトキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル、
4−オキソ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル、
2,2,5,5−テトラメチルピペリジン−1−オキシル、
ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジニルオキシ−4−イル)セバケート、
4,4’−[(1,10−ジオキソ−1,10−デカンジイル)ビス(オキシ)]ビス[2,2,6,6−テトラメチル]−1−ピペリジジニルオキシ、
2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジン−1−オキシルモノフォスフェート、
3−カルボキシ−2,2,5,5−テトラメチルピロリジン−1−オキシル
等である。
Specific examples of the nitrooxide compound include, for example,
2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl,
4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl,
4-methoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl,
4-oxo-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl,
2,2,5,5-tetramethylpiperidine-1-oxyl,
Bis (2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxy-4-yl) sebacate,
4,4 ′-[(1,10-dioxo-1,10-decandiyl) bis (oxy)] bis [2,2,6,6-tetramethyl] -1-piperidinyloxy,
2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidine-1-oxyl monophosphate,
3-carboxy-2,2,5,5-tetramethylpyrrolidine-1-oxyl and the like.
上記の中では、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル、4,4’−[(1,10−ジオキソ−1,10−デカンジイル)ビス(オキシ)]ビス[2,2,6,6−テトラメチル]−1−ピペリジジニルオキシが好ましく用いられる。 Among the above, 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, 4,4 ′-[(1, 10-Dioxo-1,10-decandiyl) bis (oxy)] bis [2,2,6,6-tetramethyl] -1-piperidinyloxy is preferably used.
複合架橋剤におけるニトロオキサイド化合物の含有量は、好ましくは有機過酸化物の含有量の1〜20重量%の範囲内であり、より好ましくは2〜15重量%の範囲内であり、さらに好ましくは2.5〜10重量%の範囲内である。ニトロオキサイド化合物の含有量をこの範囲内にすることにより、良好な架橋開始時期の遅延効果及び架橋時間の短縮効果を得ることができる。 The content of the nitrooxide compound in the composite crosslinking agent is preferably in the range of 1 to 20% by weight of the content of the organic peroxide, more preferably in the range of 2 to 15% by weight, and still more preferably It is in the range of 2.5 to 10% by weight. By setting the content of the nitrooxide compound within this range, it is possible to obtain a good effect of delaying the start of crosslinking and a shortening effect of the crosslinking time.
複合架橋剤は、有機過酸化物及びニトロオキサイド化合物のみから構成されていてもよいが、フィラー成分等の他の成分を含有していてもよい。フィラー成分としては、無機顔料(炭酸カルシウム、シリカ、クレー、タルク等)、有機顔料、樹脂成分等を挙げることができる。複合架橋剤の形態は特に制限されず、液状、粉末状の他、成形体(例えば、顆粒状、ペレット状、シート状等)であることもできる。フィラーは1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 The composite crosslinking agent may be composed only of an organic peroxide and a nitrooxide compound, but may contain other components such as a filler component. Examples of the filler component include inorganic pigments (calcium carbonate, silica, clay, talc, etc.), organic pigments, resin components, and the like. The form of the composite crosslinking agent is not particularly limited, and may be a molded body (for example, a granular shape, a pellet shape, a sheet shape, etc.) in addition to a liquid or a powder. A filler may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
本発明において使用し得る複合架橋剤の市販品としては、例えば、いずれも商品名で、Arkema社製の「Luperox DC40P−SP2」(有機過酸化物:ジクミルパーオキサイド40重量%、ニトロオキサイド化合物:4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル2.4重量%、残部:フィラー);「Luperox F40P−SP2」(有機過酸化物:α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン40重量%、ニトロオキサイド化合物3.8重量%、残部:フィラー);「Luperox 101XL45−SP2」(有機過酸化物:2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン45重量%、ニトロオキサイド化合物及びフィラーからなる)等がある。
Examples of commercially available composite cross-linking agents that can be used in the present invention include, for example, “Luperox DC40P-SP2” (organic peroxide: 40% by weight of dicumyl peroxide, nitrooxide compound, manufactured by Arkema Co., Ltd.) under the trade name. : 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl 2.4% by weight, balance: filler); “Luperox F40P-SP2” (organic peroxide: α, α′-bis ( t-butylperoxyisopropyl)
シール材用ゴム組成物は、共架橋剤として、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート又はこれらの混合物からなる液状共架橋剤(常温常圧において液体である共架橋剤)〔C〕を含む。従来のシール材用ゴム組成物においては、硫黄、硫黄系化合物、キノンジオキシム、エチレングリコールジメタクリレート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、トリアリルイソシアヌレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、1,2−ポリブタジエン、メタクリル酸金属塩、アクリル酸金属塩等が、特段の区別なく共架橋剤として使用されてきたが、本発明においては所望の効果を得るために、上記特定の液状共架橋剤〔C〕を用いることが必要である。すなわち、特定の液状共架橋剤〔C〕を用いることにより、所定の他の配合成分〔A〕及び〔B〕を所定量使用することと相俟って、可塑剤を含有しない場合であっても良好な架橋開始時期の遅延効果及び架橋時間の短縮効果を得ることができ、低アウトガス特性に優れるシール材を成形加工性良く製造することが可能となる。 The rubber composition for a sealing material includes, as a co-crosslinking agent, a liquid co-crosslinking agent (co-crosslinking agent that is liquid at room temperature and normal pressure) [C] composed of trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, or a mixture thereof. Including. In conventional rubber compositions for sealing materials, sulfur, sulfur compounds, quinone dioxime, ethylene glycol dimethacrylate, divinylbenzene, diallyl phthalate, triallyl isocyanurate, trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, 1 , 2-polybutadiene, metal methacrylate, metal acrylate, and the like have been used as co-crosslinking agents without particular distinction. In the present invention, in order to obtain a desired effect, the specific liquid co-crosslinking agent is used. It is necessary to use [C]. That is, by using a specific liquid co-crosslinking agent [C], in combination with the use of a predetermined amount of other predetermined blending components [A] and [B], the case where no plasticizer is contained. In addition, it is possible to obtain a good effect of delaying the crosslinking start time and a shortening effect of the crosslinking time, and it is possible to produce a sealing material excellent in low outgas characteristics with good moldability.
また、特定の液状共架橋剤〔C〕を用いることにより、ゴム組成物の架橋速度を調整したり、シール材の特性(例えば、伸び特性や耐熱性、シール性、機械的強度)を向上させたりすることもできる。 In addition, by using a specific liquid co-crosslinking agent [C], the crosslinking rate of the rubber composition can be adjusted, and the properties of the sealing material (for example, elongation properties, heat resistance, sealing properties, mechanical strength) can be improved. You can also.
これに対して、固体共架橋剤(常温常圧において固体である共架橋剤)や、特定の液状共架橋剤〔C〕以外の液状共架橋剤を用いると、本発明所定の他の配合成分〔A〕及び〔B〕を所定量使用する場合であっても、上記のような所望の効果を得ることができない。本発明が奏する上述の効果は、特定の液状共架橋剤〔C〕を用いることによるゴム組成物の流動性、とりわけ成形加工初期における流動性の向上が一因であると考えられる。 On the other hand, when a solid co-crosslinking agent (a co-crosslinking agent that is solid at normal temperature and pressure) or a liquid co-crosslinking agent other than the specific liquid co-crosslinking agent [C] is used, the other ingredients specified in the present invention Even when [A] and [B] are used in a predetermined amount, the desired effect as described above cannot be obtained. The above-described effects exhibited by the present invention are considered to be due to the improvement of the fluidity of the rubber composition by using the specific liquid co-crosslinking agent [C], particularly the fluidity at the initial stage of molding.
シール材用ゴム組成物における液状共架橋剤〔C〕の含有量は、ゴム成分100重量部あたり2〜20重量部であり、好ましくは5〜20重量部であり、より好ましくは5〜10重量部である。このように液状共架橋剤〔C〕は、所望の効果をより効果的に得るために、従来の共架橋剤の添加量に比べて比較的多量に添加されることが好ましい。多量に添加することによる弊害(例えば、架橋反応の阻害等)は認められず、所望の架橋密度を有するシール材を得ることができる。液状共架橋剤〔C〕の含有量が上記の範囲内で大きいほど、所望の効果をより効果的に得ることができるとともに、良好な伸び特性を維持しつつシール材の硬度及び耐熱性をより高めることが可能である。これに対して、トリアリルイソシアヌレートのような共架橋剤は液状ではあるが、多量に添加すると自己重合を起こし、正常な架橋反応を阻害する。 The content of the liquid co-crosslinking agent [C] in the rubber composition for a sealing material is 2 to 20 parts by weight, preferably 5 to 20 parts by weight, more preferably 5 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the rubber component. Part. Thus, in order to obtain the desired effect more effectively, the liquid co-crosslinking agent [C] is preferably added in a relatively large amount compared to the addition amount of the conventional co-crosslinking agent. No adverse effects (for example, inhibition of the crosslinking reaction, etc.) due to the addition of a large amount are observed, and a sealing material having a desired crosslinking density can be obtained. As the content of the liquid co-crosslinking agent [C] is larger within the above range, the desired effect can be obtained more effectively and the hardness and heat resistance of the sealing material can be further improved while maintaining good elongation characteristics. It is possible to increase. In contrast, a co-crosslinking agent such as triallyl isocyanurate is in a liquid state, but if added in a large amount, it causes self-polymerization and inhibits a normal crosslinking reaction.
液状共架橋剤〔C〕の含有量がゴム成分100重量部に対して2重量部未満又は25重量部超であると、加工性良く成形を行うために必要な適度なゴム組成物の流動性(とりわけ成形加工初期における流動性)を確保できなかったり、成形時の不具合により高品質のシール材を得ることが困難な傾向にある。また、液状共架橋剤〔C〕の含有量がゴム成分100重量部に対して2重量部未満又は25重量部超である場合には、得られるシール材に十分な伸び特性、耐熱性、シール性及び/又は機械的強度を付与できない傾向にある。 When the content of the liquid co-crosslinking agent [C] is less than 2 parts by weight or more than 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component, the fluidity of an appropriate rubber composition necessary for molding with good processability (Especially, fluidity at the initial stage of molding) cannot be ensured, and it tends to be difficult to obtain a high-quality sealing material due to defects during molding. In addition, when the content of the liquid co-crosslinking agent [C] is less than 2 parts by weight or more than 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component, sufficient elongation characteristics, heat resistance, seal Tend to be unable to impart properties and / or mechanical strength.
シール材用ゴム組成物は、必要に応じて、上記成分〔A〕〜〔C〕以外の他の成分〔D〕を含有することができる。他の含有成分としては、例えば、フィラー(体質顔料及び着色顔料を含む意味である)、老化防止剤、酸化防止剤、加硫促進剤、加工助剤、安定剤、粘着付与剤、シランカップリング剤、可塑剤、難燃剤、離型剤、ワックス類、滑剤等の添加剤を挙げることができる。添加剤は1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 The rubber composition for sealing material can contain other components [D] other than the above components [A] to [C] as necessary. Examples of other components include fillers (meaning including extender pigments and colored pigments), anti-aging agents, antioxidants, vulcanization accelerators, processing aids, stabilizers, tackifiers, and silane couplings. And additives such as additives, plasticizers, flame retardants, mold release agents, waxes and lubricants. An additive may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
フィラーの具体例は、カーボンブラック、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛、二酸化チタン、クレー、タルク、珪藻土、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化カルシウム、マイカ、グラファイト、水酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニウム、ハイドロタルサイト、粒状又は粉末状樹脂、金属粉、ガラス粉、セラミックス粉等を含む。 Specific examples of fillers include carbon black, silica, alumina, zinc oxide, titanium dioxide, clay, talc, diatomaceous earth, barium sulfate, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium oxide, mica, graphite, aluminum hydroxide, aluminum silicate, hydro Includes talcite, granular or powdered resin, metal powder, glass powder, ceramic powder and the like.
老化防止剤の具体例は、フェノール誘導体、芳香族アミン誘導体、アミン−ケトン縮合物、ベンズイミダゾール誘導体、ジチオカルバミン酸誘導体、チオウレア誘導体等を含む。加硫促進剤の具体例は、チウラム系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チオ尿素系の化合物等を含む。 Specific examples of the antioxidant include phenol derivatives, aromatic amine derivatives, amine-ketone condensates, benzimidazole derivatives, dithiocarbamic acid derivatives, thiourea derivatives and the like. Specific examples of the vulcanization accelerator include thiuram, thiazole, sulfenamide, and thiourea compounds.
シール材用ゴム組成物が上記の添加剤を含有する場合、その含有量は当該分野において通常用いられる量であってよい。 When the rubber composition for sealing materials contains said additive, the content may be the quantity normally used in the said field | area.
ただし、上述したような本発明の目的に鑑み、可塑剤の含有量はできるだけ少ないことが好ましく(例えば、ゴム成分100重量部に対して10重量部以下、好ましくは5重量部以下、より好ましくは2重量部以下、さらに好ましくは1重量部以下)、可塑剤を含有しないことが極めて好ましい。可塑剤を含有しないゴム組成物を用いることにより、[発明が解決しようとする課題]の項で述べた〔ア〕〜〔エ〕の問題を解消することができ、可塑剤に由来するアウトガスを抑制できるとともに、良好な耐熱性及びシール性を示すシール材を製造することができる。 However, in view of the object of the present invention as described above, the content of the plasticizer is preferably as small as possible (for example, 10 parts by weight or less, preferably 5 parts by weight or less, more preferably 100 parts by weight of the rubber component). 2 parts by weight or less, more preferably 1 part by weight or less), and it is very preferable not to contain a plasticizer. By using a rubber composition that does not contain a plasticizer, the problems [a] to [e] described in [Problems to be solved by the invention] can be solved, and the outgas derived from the plasticizer can be reduced. It is possible to produce a sealing material that can be suppressed and that exhibits good heat resistance and sealing properties.
また、本発明のシール材用ゴム組成物においては、シール材に接触する物体に汚染を生じさせ得る他の添加剤、例えば、離型剤、ワックス類、滑剤、液状の加工助剤等の含有量をできるだけ少なくすることが好ましく(例えば、ゴム成分100重量部に対して10重量部以下、好ましくは5重量部以下、より好ましくは2重量部以下、さらに好ましくは1重量部以下)、このような添加剤を含有しないことがより好ましい。 In addition, the rubber composition for a sealing material of the present invention contains other additives that can cause contamination to an object in contact with the sealing material, such as a mold release agent, a wax, a lubricant, a liquid processing aid, and the like. It is preferable to reduce the amount as much as possible (for example, 10 parts by weight or less, preferably 5 parts by weight or less, more preferably 2 parts by weight or less, even more preferably 1 part by weight or less based on 100 parts by weight of the rubber component). More preferably, no additive is contained.
なお、ここでいう可塑剤とは、狭義の可塑剤(フタル酸エステル系、アジピン酸エステル系、脂肪族二塩基酸エステル系、リン酸エステル系、クエン酸エステル系、トリメリット系可塑剤等)の他、オイル(ナフテン系プロセスオイル、パラフィン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル、植物油、エポキシ化植物油等)も含まれる。 In addition, the plasticizer here is a plasticizer in a narrow sense (phthalate ester, adipate, aliphatic dibasic ester, phosphate ester, citrate ester, trimellit plasticizer, etc.) In addition, oils (naphthenic process oil, paraffinic process oil, aromatic process oil, vegetable oil, epoxidized vegetable oil, etc.) are also included.
本発明のシール材用ゴム組成物は、ゴム成分〔A〕、複合架橋剤〔B〕、液状共架橋剤〔C〕、及び任意で添加される他の成分〔D〕を均一に混練りすることにより調製できる。混練り機としては、例えば、ミキシングロール、加圧ニーダー、インターナルミキサー(バンバリーミキサー)等の従来公知のものを用いることができる。この際、各配合成分のうち、複合架橋剤、液状共架橋剤等の加硫反応に寄与する成分を除く成分を先に均一に混練しておき、その後、加硫反応に寄与する成分を混練するようにしてもよい。混練り温度は、例えば常温付近であることができる。 The rubber composition for a sealing material of the present invention uniformly kneads a rubber component [A], a composite crosslinking agent [B], a liquid co-crosslinking agent [C], and other components [D] that are optionally added. Can be prepared. As the kneader, conventionally known ones such as a mixing roll, a pressure kneader, an internal mixer (Banbury mixer) can be used. At this time, components other than the components that contribute to the vulcanization reaction, such as the composite crosslinking agent and the liquid co-crosslinking agent, are first kneaded uniformly, and then the components that contribute to the vulcanization reaction are kneaded. You may make it do. The kneading temperature can be around room temperature, for example.
シール材用ゴム組成物は、JIS K6300−1に準拠して測定される100℃におけるムーニー粘度〔ML(1+4)100℃〕が60以下であることが好ましく、55以下であることがより好ましい。成分〔A〕〜〔C〕の含有量を上記所定の範囲内としたうえで、粘度をこの範囲内に調整することにより、成形加工性の良好な、とりわけインジェクション成形容易なゴム組成物とすることができる。ただし、過度に粘度が小さいと、ゴム組成物の流動性が大きくなりすぎて、シール材の外観や品質に不具合が生じやすい。従って、シール材用ゴム組成物のムーニー粘度〔ML(1+4)100℃〕は、40超であることが好ましく、42以上であることがより好ましく、44以上であることがさらに好ましい。 The rubber composition for a sealing material preferably has a Mooney viscosity [ML (1 + 4) 100 ° C.] at 100 ° C. measured according to JIS K6300-1 of 60 or less, and more preferably 55 or less. By setting the content of the components [A] to [C] within the above predetermined range and adjusting the viscosity within this range, a rubber composition having good moldability, particularly easy injection molding is obtained. be able to. However, when the viscosity is excessively small, the fluidity of the rubber composition becomes too large, and a defect is likely to occur in the appearance and quality of the sealing material. Therefore, the Mooney viscosity [ML (1 + 4) 100 ° C.] of the rubber composition for sealing material is preferably more than 40, more preferably 42 or more, and further preferably 44 or more.
架橋成形工程では、上述のようなシール材用ゴム組成物を架橋成形することによって架橋成形物を得る。架橋成形方法は、インジェクション成形、圧縮成形、移送成形等の従来公知の方法を採用することができるが、シール材の量産においては、成形時間の短縮及び成形コスト低減の観点から、インジェクション成形が有利である。架橋成形時の温度(架橋温度)は、例えば100〜200℃程度(好ましくは150〜190℃、より好ましくは160〜180℃)であり、加熱時間(架橋時間)は、例えば0.5〜120分程度である。 In the cross-linking molding step, a cross-linked molded product is obtained by cross-linking the rubber composition for a sealing material as described above. As the crosslinking molding method, conventionally known methods such as injection molding, compression molding, and transfer molding can be adopted. However, in mass production of sealing materials, injection molding is advantageous from the viewpoint of shortening molding time and molding cost. It is. The temperature during crosslinking (crosslinking temperature) is, for example, about 100 to 200 ° C. (preferably 150 to 190 ° C., more preferably 160 to 180 ° C.), and the heating time (crosslinking time) is, for example, 0.5 to 120. About minutes.
(2)熱処理工程
本工程は、架橋成形工程で得られた架橋成形物を熱処理する工程である。この工程を経ることによって、原料のゴム成分等に元々含まれる低分子量成分(又はそれが反応して生じた低分子量成分)、未反応成分(ゴム成分や架橋剤)、さらには可塑剤に含有される低分子量成分に起因するアウトガスの発生が抑制されたシール材を得ることができる。なお、上述の架橋成形工程にてゴム組成物の架橋は十分に進行しており(例えばJIS K6300−2に準拠してダイ加硫試験A法によって架橋特性を測定したとき、架橋成形工程後のゴム組成物(架橋成形物)は、そのトルク値が最大トルク値の92%程度以上、より典型的には95%程度以上に達している。)、本工程において架橋は進行しないか、又はあってもその進行は僅かである。
(2) Heat treatment step This step is a step of heat-treating the crosslinked molded product obtained in the crosslinking molding step. By passing through this process, low molecular weight components (or low molecular weight components produced by reaction) originally contained in the rubber component of raw materials, unreacted components (rubber components and crosslinking agents), and further contained in plasticizers It is possible to obtain a sealing material in which the generation of outgas due to the low molecular weight component is suppressed. In addition, the crosslinking of the rubber composition has sufficiently progressed in the above-described crosslinking molding process (for example, when the crosslinking properties are measured by the die vulcanization test A method according to JIS K6300-2, The rubber composition (crosslinked molded product) has a torque value of about 92% or more, more typically about 95% or more of the maximum torque value.) Crosslinking does not proceed in this step, or However, the progress is slight.
熱処理の温度は、通常150〜300℃であり、好ましくは150〜280℃である。熱処理温度が過度に高いと、得られるシール材に熱劣化が生じ架橋密度が低下して、シール材の機械的強度や耐熱性が低下してしまうおそれがある。熱処理は、架橋成形時の温度より高い温度で行ってもよい。 The temperature of heat processing is 150-300 degreeC normally, Preferably it is 150-280 degreeC. If the heat treatment temperature is excessively high, the resulting sealing material will be thermally deteriorated, the crosslinking density will be reduced, and the mechanical strength and heat resistance of the sealing material may be reduced. The heat treatment may be performed at a temperature higher than the temperature at the time of cross-linking molding.
熱処理の時間は、その温度にもよるが、0.5〜32時間であることが好ましい。熱処理の時間が32時間を超えると、低アウトガス性は得られるが、シール材に熱劣化が生じ、架橋密度が低下して、シール材の機械的強度や耐熱性が低下してしまうおそれがある。 The heat treatment time is preferably 0.5 to 32 hours, although it depends on the temperature. When the heat treatment time exceeds 32 hours, low outgassing properties can be obtained, but the sealing material is thermally deteriorated, the crosslinking density is lowered, and the mechanical strength and heat resistance of the sealing material may be lowered. .
熱処理時の圧力は通常、上述の架橋成形工程より低く、この点で、成形を行うために相応の加圧下で熱処理を行う上述の架橋成形工程と相違する。熱処理時の圧力は、例えば常圧(若しくはその近傍)又は常圧より低い圧力であることができる。なお、本工程の熱処理の代わりに、上述の架橋成形工程の時間を延長した場合には、架橋が進行しすぎるスコーチが生じ、逆に架橋密度が低下して、シール材の機械的強度や耐熱性が低下してしまう。 The pressure at the time of heat treatment is usually lower than that of the above-described cross-linking molding step, and this is different from the above-mentioned cross-linking molding step in which heat treatment is performed under a corresponding pressure to perform molding. The pressure during the heat treatment can be, for example, normal pressure (or the vicinity thereof) or a pressure lower than normal pressure. In addition, when the time of the above-described cross-linking molding process is extended instead of the heat treatment in this step, scorching where cross-linking proceeds excessively occurs, and conversely, the cross-linking density decreases, and the mechanical strength and heat resistance of the sealing material are reduced. The nature will decline.
本発明の方法によって得られるシール材(例えばOリング)は、低アウトガス特性に優れているため、とりわけ、シール材によってシールされるべき流体(液体、気体等)のアウトガスによる汚染(及びこれに伴う劣化)が抑制されるべき用途に適している。このような用途としては、例えば、電解液等の液体に接触し得る部位にシール材を用いる電池用途(鉛蓄電池、リチウム電池、ニッケル電池、レドックスフロー電池、ナトリウム・硫黄電池、アルカリ二次電池等)や、半導体製造装置用途を挙げることができる。また、本発明の方法によって得られるシール材は、成形加工時においてゴム組成物の流動性や架橋挙動に起因する不具合が生じにくいため、シール材としての優れた特性(伸び特性、硬度、耐熱性、シール性、機械的強度等)を示し得るとともに、良好な外観品質も示し得る。 Since the sealing material (for example, O-ring) obtained by the method of the present invention is excellent in low outgas characteristics, contamination of the fluid (liquid, gas, etc.) to be sealed by the sealing material due to outgas (and accompanying this). Suitable for applications where deterioration is to be suppressed. Such applications include, for example, battery applications that use a sealing material at sites that can come into contact with liquids such as electrolytes (lead storage batteries, lithium batteries, nickel batteries, redox flow batteries, sodium / sulfur batteries, alkaline secondary batteries, etc. ) And semiconductor manufacturing equipment applications. In addition, the sealing material obtained by the method of the present invention is less prone to problems due to the fluidity and crosslinking behavior of the rubber composition during the molding process. Therefore, the sealing material has excellent properties (elongation characteristics, hardness, heat resistance). , Sealing properties, mechanical strength, etc.) and good appearance quality.
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these.
<実施例1〜5、比較例1〜4>
(1)シール材の作製
次の手順に従って、シール材用ゴム組成物を調製し、次いでシール材を作製した。まず、表1に示される配合組成に従って(表1における配合量の単位は重量部である)、ゴム成分(EPDM)、老化防止剤、加工助剤及びフィラー1,2の所定量(比較例2〜4においてはさらに可塑剤)を加圧ニーダーにより混練した。この際、加圧ニーダーの回転速度は30rpm、混練時間は混練物の最大温度が120℃に到達するまでの時間とした。冷却後、得られた混練物に、複合架橋剤又は架橋剤、及び、液状共架橋剤1を投入し、加圧ニーダーにより混練を行って、シール材用ゴム組成物を調製した。
<Examples 1-5, Comparative Examples 1-4>
(1) Production of sealing material A rubber composition for a sealing material was prepared according to the following procedure, and then a sealing material was produced. First, according to the compounding composition shown in Table 1 (the unit of the compounding amount in Table 1 is parts by weight), a predetermined amount of rubber component (EPDM), anti-aging agent, processing aid and fillers 1 and 2 (Comparative Example 2). In -4, a plasticizer) was further kneaded with a pressure kneader. At this time, the rotation speed of the pressure kneader was 30 rpm, and the kneading time was the time required for the maximum temperature of the kneaded product to reach 120 ° C. After cooling, the obtained kneaded product was charged with the composite crosslinking agent or crosslinking agent and the liquid co-crosslinking agent 1, and kneaded with a pressure kneader to prepare a rubber composition for a sealing material.
次に、得られたシール材用ゴム組成物を表1に示される条件でインジェクション成形機を用いて架橋成形を行った後、オーブンに入れ、常圧下、表1に示される条件で熱処理を行って、Oリングであるシール材を得た。ただし、比較例1及び2においては熱処理工程を実施しなかった。 Next, the obtained rubber composition for sealing material was subjected to cross-linking molding using an injection molding machine under the conditions shown in Table 1, then placed in an oven and subjected to heat treatment under the conditions shown in Table 1 under normal pressure. As a result, an O-ring sealing material was obtained. However, in Comparative Examples 1 and 2, the heat treatment step was not performed.
実施例及び比較例で用いた各成分の詳細は次のとおりである。
〔1〕EPDM:エチレン由来の構成単位の含有量が56重量%、ジエンモノマーである5−エチリデン−2−ノルボルネン由来の構成単位の含有量が5重量%であり、JIS K6300−1に準拠して測定される100℃におけるムーニー粘度〔ML(1+4)100℃〕が40であるエチレン−プロピレン−ジエンゴム、
〔2〕老化防止剤:ジメチルベンジルジフェニルアミン、
〔3〕加工助剤:ステアリン酸、
〔4〕フィラー1:酸化亜鉛2種、
〔5〕フィラー2:ファーネスブラック、
〔6〕可塑剤:パラフィン系プロセスオイル、
〔7〕複合架橋剤:Arkema社製の「Luperox DC40P−SP2」〔有機過酸化物:ジクミルパーオキサイド40重量%、ニトロオキサイド化合物:4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル2.4重量%、残部:フィラー(炭酸カルシウム及びシリカ)〕、
〔8〕架橋剤:ジクミルパーオキサイド、
〔9〕液状共架橋剤1:トリメチロールプロパントリメタクリレート。
The detail of each component used in the Example and the comparative example is as follows.
[1] EPDM: The content of structural units derived from ethylene is 56% by weight, the content of structural units derived from 5-ethylidene-2-norbornene, which is a diene monomer, is 5% by weight, and conforms to JIS K6300-1. An ethylene-propylene-diene rubber having a Mooney viscosity [ML (1 + 4) 100 ° C.] at 100 ° C. of 40 measured by
[2] Anti-aging agent: dimethylbenzyldiphenylamine,
[3] Processing aid: stearic acid,
[4] Filler 1: 2 types of zinc oxide,
[5] Filler 2: Furnace black,
[6] Plasticizer: paraffinic process oil,
[7] Composite crosslinking agent: “Luperox DC40P-SP2” manufactured by Arkema [Organic peroxide: 40% by weight of dicumyl peroxide, nitrooxide compound: 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine -1-oxyl 2.4% by weight, balance: filler (calcium carbonate and silica)],
[8] Crosslinking agent: dicumyl peroxide,
[9] Liquid co-crosslinking agent 1: trimethylolpropane trimethacrylate.
(2)シール材の評価
〔ア〕シール材の常態物性
実施例・比較例で用いたのと同じゴム組成物を用い、同じ方法で架橋成形及び熱処理を行って、JIS K6250に従い、2mmの厚さのシート状架橋成形品を作製した。このシート状架橋成形品から、JIS K6251に従い、ダンベル状3号型試験片を型抜きした。この試験片を、500mm/分で引張し、引張強さ、切断時伸びを測定した。また、JIS K6253に従い、タイプAデューロメータ硬さ試験機にてシート状架橋成形品の硬度を測定した。これらの試験はすべて25℃の温度下で行った。結果を表1に示す。
(2) Evaluation of sealing material [A] Normal properties of sealing material Using the same rubber composition as used in Examples and Comparative Examples, the same method was used for cross-linking molding and heat treatment, and the thickness was 2 mm according to JIS K6250. A sheet-like cross-linked molded article was produced. From this sheet-like cross-linked molded article, a dumbbell-shaped No. 3 type test piece was punched out in accordance with JIS K6251. This test piece was pulled at 500 mm / min, and the tensile strength and elongation at break were measured. Further, according to JIS K6253, the hardness of the sheet-like crosslinked molded product was measured with a type A durometer hardness tester. All these tests were conducted at a temperature of 25 ° C. The results are shown in Table 1.
〔イ〕シール材の低アウトガス性
加熱脱離法によってシール材のアウトガス量を測定した。具体的には、発生ガス濃縮導入装置(株式会社島津製作所製のサーマルディソープションシステム)を用い、シール材から切り出した試料約0.3gを不活性Heガス気流中で180℃で加熱し、試料から発生したアウトガスを吸着剤(TENAX TA)で捕集濃縮し、280℃で再脱離させたガスを、ガスクロマトグラフ質量分析計(株式会社島津製作所製「GCMS−QP2010Plus」)に導入して、試料1gから発生するアウトガス量(μg)を測定した。ガスクロマトグラフ質量分析計のキャピラリーカラムには、株式会社島津製作所製の「Rxi−1ms」(内径:0.25mm×長さ:60m、膜厚:0.25μm、固定相:100%ポリジメチルシロキサン)を用いた。そして、次の評価基準に従って、低アウトガス性を評価した。結果を表1に示す。
[A] Low outgassing property of sealing material The amount of outgassing of the sealing material was measured by a thermal desorption method. Specifically, using a generated gas concentration introduction device (thermal desorption system manufactured by Shimadzu Corporation), about 0.3 g of a sample cut out from the sealing material is heated at 180 ° C. in an inert He gas stream, The outgas generated from the sample was collected and concentrated with an adsorbent (TENAX TA), and the gas re-desorbed at 280 ° C. was introduced into a gas chromatograph mass spectrometer (“GCMS-QP2010Plus” manufactured by Shimadzu Corporation). The amount of outgas (μg) generated from 1 g of the sample was measured. In the capillary column of the gas chromatograph mass spectrometer, “Rxi-1ms” (inner diameter: 0.25 mm × length: 60 m, film thickness: 0.25 μm, stationary phase: 100% polydimethylsiloxane) manufactured by Shimadzu Corporation is used. Using. And the low outgas property was evaluated according to the following evaluation criteria. The results are shown in Table 1.
A(良好):アウトガス量が10μg/g未満、
B(やや良好):アウトガス量が10μg/g超20μg/g未満、
C(やや不良):アウトガス量が20μg/g超30μg/g未満、
D(不良):アウトガス量が30μg/g超。
A (good): Outgas amount is less than 10 μg / g,
B (slightly good): outgas amount of more than 10 μg / g and less than 20 μg / g,
C (slightly poor): outgas amount of more than 20 μg / g and less than 30 μg / g,
D (defect): Outgas amount exceeds 30 μg / g.
<参考例1〜3及び比較参考例1〜9>
(1)シール材の作製
次の手順に従って、シール材用ゴム組成物を調製し、次いでシール材を作製した。まず、表2に示される配合組成に従って(表2における配合量の単位は重量部である)、ゴム成分(EPDM)、老化防止剤、加工助剤及びフィラー1,2の所定量(比較参考例8においてはさらに可塑剤)を加圧ニーダーにより混練した。この際、加圧ニーダーの回転速度は30rpm、混練時間は混練物の最大温度が120℃に到達するまでの時間とした。冷却後、得られた混練物に、複合架橋剤又は架橋剤、及び、表2に示される共架橋剤(比較参考例9においてはさらに架橋遅延剤)を投入し、加圧ニーダーにより混練を行って、シール材用ゴム組成物を調製した。
<Reference Examples 1-3 and Comparative Reference Examples 1-9>
(1) Production of sealing material A rubber composition for a sealing material was prepared according to the following procedure, and then a sealing material was produced. First, according to the blending composition shown in Table 2 (the blending amount unit in Table 2 is parts by weight), predetermined amounts of rubber component (EPDM), anti-aging agent, processing aid and fillers 1 and 2 (comparative reference example) In No. 8, a plasticizer) was further kneaded by a pressure kneader. At this time, the rotation speed of the pressure kneader was 30 rpm, and the kneading time was the time required for the maximum temperature of the kneaded product to reach 120 ° C. After cooling, the resulting kneaded product is charged with a composite crosslinking agent or crosslinking agent and a co-crosslinking agent shown in Table 2 (in addition, a crosslinking retarder in Comparative Reference Example 9), and kneaded with a pressure kneader. Thus, a rubber composition for a sealing material was prepared.
次に、得られたシール材用ゴム組成物を170℃でインジェクション成形機を用いて架橋成形を行って(熱処理工程は実施しなかった)、Oリングであるシール材を得た。 Next, the obtained rubber composition for a sealing material was subjected to cross-linking molding at 170 ° C. using an injection molding machine (no heat treatment step was performed) to obtain a sealing material that was an O-ring.
参考例及び比較参考例で用いた、上記〔1〕〜〔9〕以外の各成分の詳細は次のとおりである。 The details of each component other than the above [1] to [9] used in Reference Examples and Comparative Reference Examples are as follows.
〔10〕液状共架橋剤2:トリアリルイソシアヌレート、
〔11〕固体共架橋剤:N,N’−m−フェニレンジマレイミド、
〔12〕架橋遅延剤:N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン。
[10] Liquid co-crosslinking agent 2: triallyl isocyanurate,
[11] Solid co-crosslinking agent: N, N′-m-phenylene dimaleimide,
[12] Crosslinking retarder: N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine.
(2)シール材用ゴム組成物及びシール材の評価
得られたシール材用ゴム組成物及び架橋成形品(シール材)について、下記の項目を測定、評価した。結果を表2〔下記〔ア〕v)については図1〕に示す。
(2) Evaluation of rubber composition for sealing material and sealing material The following items were measured and evaluated for the rubber composition for sealing material and the crosslinked molded product (sealing material) obtained. The results are shown in Table 2 (FIG. 1 for the following [A] v).
〔ア〕シール材用ゴム組成物の成形加工性
i)ムーニー粘度
JIS K6300−1に準拠して、シール材用ゴム組成物のムーニー粘度〔ML(1+4)100℃〕を測定した。
[A] Molding processability of rubber composition for sealing material i) Mooney viscosity The Mooney viscosity [ML (1 + 4) 100 ° C.] of the rubber composition for sealing material was measured according to JIS K6300-1.
ii)架橋成形品のバリ
架橋成形品のバリを目視で観察し、下記基準:
A(良好):架橋成形品の量産において、バリが薄く架橋成形品から容易に除去することができ、またバリの波打ち(ビビリ)及び金型へのバリの粘着が無い、
B(やや不良):架橋成形品の量産において、バリに僅かなビビリが認められる、
C1(不良):架橋成形品の量産において、バリにかなりのビビリが認められる、
C2(不良):架橋成形品の量産において、バリを除去する際、バリとともに製品部分が一部引きちぎられる程度にバリが厚い、
C3(不良):架橋成形品の量産において、金型へのバリの粘着が認められる、
に従って評価した。B及びC1〜C3の不良は、ゴム組成物の流動性が十分でない場合や、ゴム組成物が、成形に適した架橋特性(架橋開始時期が適度に遅延されているが、架橋開始から架橋完了までの時間が短いという架橋特性)を有していない場合に生じ得る。
ii) Burrs of the cross-linked molded product The burrs of the cross-linked molded product were observed visually, and the following criteria:
A (good): In mass production of cross-linked molded products, the burrs are thin and can be easily removed from the cross-linked molded products, and there is no burr of chatter and no sticking of burrs to the mold.
B (slightly bad): In mass production of cross-linked molded products, slight chatter is observed in burrs.
C1 (defect): In mass production of crosslinked molded products, considerable burr is observed in the burr.
C2 (Bad): In mass production of cross-linked molded products, when removing burrs, the burrs are thick enough to partially tear the product part together
C3 (defect): In mass production of cross-linked molded products, burr adhesion to the mold is recognized.
Evaluated according to. The defects of B and C1 to C3 are caused when the rubber composition has insufficient fluidity, or when the rubber composition has a crosslinking property suitable for molding (the crosslinking start time is appropriately delayed, but the crosslinking is completed from the start of crosslinking) This may occur in the case where it does not have the cross-linking property that the time until the time is short.
iii)シール材用ゴム組成物の流動性
得られた架橋成形品を目視で観察し、下記基準:
A(良好):架橋成形品の量産において、金型内を流動する際に生じる跡(架橋成形品表面の曇りを含む)、及び、凹み(架橋成形品表面の凹凸)が無い、
B(やや不良):架橋成形品の量産において、上記跡若しくは凹みが僅かに認められることがある、又は、架橋成形品中に僅かな発泡が認められることがある、
C(不良):架橋成形品の量産において、上記跡若しくは凹みが顕著に認められる、又は、上記発泡が顕著に認められることがある、
に従って評価した。上記の跡、凹み及び発泡はいずれもゴム組成物の流動性が十分でない場合や過度に高い場合に生じ得る。
iii) Fluidity of rubber composition for sealing material The obtained cross-linked molded product was observed visually, and the following criteria:
A (good): In mass production of cross-linked molded products, there are no traces (including fogging of the cross-linked molded product surface) and dents (unevenness on the cross-linked molded product surface) that occur when flowing in the mold.
B (slightly poor): In mass production of a crosslinked molded product, the above-mentioned traces or dents may be slightly observed, or slight foaming may be observed in the crosslinked molded product.
C (defect): In mass production of a cross-linked molded product, the above-mentioned mark or dent is remarkably recognized, or the above-mentioned foaming is remarkably recognized
Evaluated according to. The above-mentioned marks, dents and foaming can all occur when the rubber composition has insufficient fluidity or is excessively high.
iv)金型の汚染
架橋成形品取り出し後の金型を目視で観察し、下記基準:
A(良好):架橋成形品の量産において、架橋成形品材料による金型の汚れは皆無である、
B(やや不良):架橋成形品の量産において、架橋成形品材料による金型の汚れがAと比較して明らかに増加している(ただし、下記Cほどではない)、
C(不良):金型への架橋成形品の粘着が顕著であり、架橋成形品の量産が困難である、
に従って評価した。架橋成形品材料による金型の汚染は、架橋反応不足によって生じ得る。
iv) Mold contamination The mold after taking out the cross-linked molded product is visually observed, and the following criteria:
A (good): In mass production of a cross-linked molded product, there is no dirt on the mold due to the cross-linked molded material.
B (slightly poor): In mass production of a cross-linked molded article, the contamination of the mold due to the cross-linked molded article material is clearly increased as compared to A (but not as much as C below),
C (defect): Adhesion of the crosslinked molded product to the mold is remarkable, and mass production of the crosslinked molded product is difficult.
Evaluated according to. Contamination of the mold with the cross-linked molding material can be caused by insufficient cross-linking reaction.
v)シール材用ゴム組成物の架橋特性
参考例1及び比較参考例3のシール材用ゴム組成物並びに比較参考例9のシール材用ゴム組成物(比較参考例3のシール材用ゴム組成物に、ゴム成分100重量部に対して架橋遅延剤としてのN−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミンを2重量部添加したゴム組成物)について、JIS K6300−2に準拠し、ダイ加硫試験A法(170℃×30分)によって架橋特性(架橋挙動)を測定した。結果を図1に示す。
v) Crosslinking characteristics of rubber composition for sealing material Rubber composition for sealing material of Reference Example 1 and Comparative Reference Example 3 and rubber composition for sealing material of Comparative Reference Example 9 (Rubber composition for sealing material of Comparative Reference Example 3) In addition, JIS K6300- for a rubber composition obtained by adding 2 parts by weight of N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine as a crosslinking retarder to 100 parts by weight of a rubber component In accordance with No. 2, the crosslinking characteristics (crosslinking behavior) were measured by the die vulcanization test method A (170 ° C. × 30 minutes). The results are shown in FIG.
〔イ〕架橋成形品の常態物性
参考例・比較参考例で用いたのと同じゴム組成物を用い、同じ方法で架橋成形を行って、JIS K6250に従い、2mmの厚さのシート状架橋成形品を作製した。このシート状架橋成形品から、JIS K6251に従い、ダンベル状3号型試験片を型抜きした。この試験片を、500mm/分で引張し、引張強さ、切断時伸び、100%引張応力を測定した。また、JIS K6253に従い、タイプAデューロメータ硬さ試験機にてシート状架橋成形品の硬度を測定した。これらの試験はすべて25℃の温度下で行った。
[A] Normal physical properties of the cross-linked molded product Using the same rubber composition as that used in the reference examples and comparative reference examples, the cross-linked molding was performed in the same manner, and a sheet-shaped cross-linked molded product having a thickness of 2 mm according to JIS K6250 Was made. From this sheet-like cross-linked molded article, a dumbbell-shaped No. 3 type test piece was punched out in accordance with JIS K6251. This test piece was pulled at 500 mm / min, and the tensile strength, elongation at break, and 100% tensile stress were measured. Further, according to JIS K6253, the hardness of the sheet-like crosslinked molded product was measured with a type A durometer hardness tester. All these tests were conducted at a temperature of 25 ° C.
〔ウ〕架橋成形品の圧縮永久歪率
JIS K6262に準拠し、150℃×72時間、圧縮率25%の条件で、線径φ1.9 Oリングを使用して圧縮永久歪率を測定した。
[C] Compression set of crosslinked molded product According to JIS K6262, the compression set was measured using a wire diameter φ1.9 O-ring under conditions of 150 ° C. × 72 hours and a compression rate of 25%.
表2に示す評価結果のとおり、参考例1〜3のゴム組成物においては、可塑剤を含有しないにもかかわらず、成形加工(とりわけインジェクション成形)に適した適度な流動性及び架橋特性を有しているために、成形加工性良く高品質のシール材を作製することができた。得られたシール材は優れた常態物性を有していた。また、参考例1のゴム組成物からなるシール材は、可塑剤を用いた比較参考例8及び架橋遅延剤を用いた比較参考例9と比較して、優れた圧縮永久歪率(耐熱性及びシール性)を有することが確認された。耐熱性及びシール性の観点から、圧縮永久歪率は40%以下であることが好ましい。 As shown in the evaluation results shown in Table 2, the rubber compositions of Reference Examples 1 to 3 have appropriate fluidity and crosslinking characteristics suitable for molding processing (especially injection molding) even though they do not contain a plasticizer. Therefore, it was possible to produce a high-quality sealing material with good moldability. The obtained sealing material had excellent normal physical properties. Further, the sealing material comprising the rubber composition of Reference Example 1 has an excellent compression set (heat resistance and resistance) as compared with Comparative Reference Example 8 using a plasticizer and Comparative Reference Example 9 using a crosslinking retarder. It was confirmed to have a sealing property. From the viewpoint of heat resistance and sealing properties, the compression set is preferably 40% or less.
これに対して、液状共架橋剤2(トリアリルイソシアヌレート)又は固体共架橋剤を用いた比較参考例1及び2のゴム組成物は流動性が悪い(ムーニー粘度も高い)ため、架橋成形品に金型内を流動する際に生じる跡や凹みが発生した。また、流動性が悪いことに起因してバリも厚かった。複合架橋剤ではなく、ジクミルパーオキサイドのみを用いた比較参考例3のゴム組成物では、ムーニー粘度は良好であるものの、スコーチによる明らかなビビリがバリに確認された。このことは、架橋成形品においてもスコーチが起こっていることを意味している。また僅かながら、上記跡や凹みが発生していた。 On the other hand, since the rubber compositions of Comparative Reference Examples 1 and 2 using the liquid co-crosslinking agent 2 (triallyl isocyanurate) or the solid co-crosslinking agent have poor fluidity (high Mooney viscosity), a crosslinked molded product There were traces and dents that occurred when flowing in the mold. Further, the burr was thick due to poor fluidity. In the rubber composition of Comparative Reference Example 3 using only dicumyl peroxide instead of the composite crosslinking agent, Mooney viscosity was good, but clear chattering by scorch was confirmed in the burr. This means that scorch occurs also in the cross-linked molded product. In addition, the traces and dents were slightly generated.
この点、図1に示すように、本発明で用いるゴム組成物によれば、架橋開始時期を適度に遅延させることができるとともに、架橋開始から架橋完了までの時間を短縮することができる(図1の「参考例1」参照)。複合架橋剤ではなく、ジクミルパーオキサイドのみを用いた場合には、流動時に架橋が進行し過ぎるスコーチ(及びこれに伴うビビリ)が生じる(図1の「比較参考例3」参照)。スコーチは架橋遅延剤の添加により抑制することが可能であるが、この場合、架橋反応を完了させることが難しく、架橋密度が低下する(図1の「比較参考例9」参照)。図1より、本発明で用いるゴム組成物によれば、比較参考例3と同等の最大トルク(最終的な架橋密度)を確保しつつ、架橋開始時期を適度に遅延できることがわかる。 In this regard, as shown in FIG. 1, according to the rubber composition used in the present invention, it is possible to appropriately delay the crosslinking start time and to shorten the time from the start of crosslinking to the completion of crosslinking (FIG. 1). 1 “Reference Example 1”). When only dicumyl peroxide is used instead of the composite cross-linking agent, scorch (and chatter associated therewith) where cross-linking proceeds excessively during flow (see “Comparative Reference Example 3” in FIG. 1). Scorch can be suppressed by the addition of a crosslinking retarder, but in this case, it is difficult to complete the crosslinking reaction and the crosslinking density decreases (see “Comparative Reference Example 9” in FIG. 1). 1 that the rubber composition used in the present invention can moderately delay the crosslinking start time while ensuring the maximum torque (final crosslinking density) equivalent to that of Comparative Reference Example 3.
液状共架橋剤1の含有量が少ない比較参考例4のゴム組成物では、ムーニー粘度が高めであり、また、バリに僅かなビビリが認められるとともに、架橋成形品に上記跡や凹みが僅かに発生していた。液状共架橋剤1の含有量が多い比較参考例5のゴム組成物では、バリに関しては問題はないが、流動性が高すぎて、架橋成形品に上記跡や凹みが顕著に発生した。 In the rubber composition of Comparative Reference Example 4 in which the content of the liquid co-crosslinking agent 1 is small, the Mooney viscosity is high, the burr is slightly chattered, and the cross-linked molded product has a slight trace or dent. It has occurred. In the rubber composition of Comparative Reference Example 5 in which the content of the liquid co-crosslinking agent 1 is large, there is no problem with burrs, but the fluidity is too high, and the above traces and dents are remarkably generated in the crosslinked molded product.
複合架橋剤の含有量が少ない比較参考例6のゴム組成物では、架橋反応が不十分であるためにバリの粘着が顕著であり、これに起因して金型の汚染も顕著であった。複合架橋剤の含有量が多い比較参考例7のゴム組成物においてもバリの粘着が確認された。また、比較参考例7のゴム組成物においては、ゴム組成物の流動性不足及び過剰有機過酸化物の分解生成物に起因して、架橋成形品中に僅かな発泡が認められた。 In the rubber composition of Comparative Reference Example 6 in which the content of the composite crosslinking agent was small, the crosslinking reaction was insufficient, so that burr adhesion was significant, resulting in significant mold contamination. Even in the rubber composition of Comparative Reference Example 7 in which the content of the composite cross-linking agent was large, burr adhesion was confirmed. Further, in the rubber composition of Comparative Reference Example 7, slight foaming was observed in the crosslinked molded product due to insufficient fluidity of the rubber composition and decomposition products of excess organic peroxide.
比較参考例8及び9のゴム組成物では、可塑剤又は架橋遅延剤の影響により、圧縮永久歪率が大きく悪化した。 In the rubber compositions of Comparative Reference Examples 8 and 9, the compression set was greatly deteriorated due to the influence of the plasticizer or the crosslinking retarder.
Claims (5)
有機過酸化物0.5〜5重量部及びニトロオキサイド化合物を含有する複合架橋剤と、
トリメチロールプロパントリメタクリレート及びトリメチロールプロパントリアクリレートからなる群から選択される少なくとも1種である液状共架橋剤2〜20重量部と、
を含むシール材用ゴム組成物を架橋成形する工程と、
得られる架橋成形物を熱処理する工程と、
を含む、シール材の製造方法。 100 parts by weight of a rubber component;
A composite cross-linking agent containing 0.5 to 5 parts by weight of an organic peroxide and a nitrooxide compound;
2 to 20 parts by weight of a liquid co-crosslinking agent that is at least one selected from the group consisting of trimethylolpropane trimethacrylate and trimethylolpropane triacrylate;
A step of cross-linking a rubber composition for a sealing material comprising:
A step of heat-treating the resulting crosslinked molded article;
The manufacturing method of the sealing material containing this.
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