JP6650868B2 - Method for producing rubber composition - Google Patents

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Description

本発明は、ポリエーテル系重合体を含有するゴム組成物の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a rubber composition containing a polyether-based polymer.

ポリエーテル系重合体はその耐熱性、耐油性、耐オゾン性等を活かして、自動車用途では燃料ホースやエアー系ホース、チューブ材料として幅広く使用されている。また、近年ではそのユニークな電気特性を利用して、コピー機プリンター等における電子写真プロセスの現像、帯電、転写などの半導電性ローラーまたはベルトに用いられるゴム材料に使用されている。   BACKGROUND ART Polyether polymers are widely used as fuel hoses, air hoses, and tube materials in automotive applications by utilizing their heat resistance, oil resistance, ozone resistance, and the like. In recent years, by utilizing its unique electrical characteristics, it has been used as a rubber material for a semiconductive roller or belt for developing, charging, and transferring an electrophotographic process in a copier printer or the like.

ポリエーテル系重合体は要求特性に応じて球形粒子であるカーボンブラック、シリカゲル等の補強剤、炭酸カルシウム、クレー、タルク等の充填剤、可塑剤、架橋剤等が適宜選択されて使用されているが、その応用範囲を広げるためにさらなる機械的物性の向上が求められている。   In the polyether polymer, reinforcing agents such as carbon black and silica gel, fillers such as calcium carbonate, clay and talc, plasticizers, cross-linking agents and the like are appropriately selected and used according to required characteristics. However, in order to expand the range of application, further improvement in mechanical properties is required.

また、電子写真機器の接触帯電方式に用いられる帯電ロール、転写ロール、現像ロールにおいては、上記の機械的物性の向上に加えて、さらなる高画質化、高速化の要求から、基材部分であるゴム材料に要求される物性として、低い体積抵抗率、および体積抵抗率のばらつきの低減が求められており、一般的に、基材部分であるゴム材料に導電性を付与するために、カーボンブラック、金属酸化物等の導電性付与剤をポリエーテル系重合体へ添加するという手法が用いられる。   In addition, in the charging roll, the transfer roll, and the developing roll used in the contact charging system of the electrophotographic apparatus, in addition to the improvement of the mechanical properties described above, because of the demand for higher image quality and higher speed, the base portion is used. As the physical properties required for rubber materials, low volume resistivity and reduction in variation in volume resistivity are required.Generally, carbon black is used to impart conductivity to the rubber material as the base material. A method of adding a conductivity-imparting agent such as a metal oxide to a polyether-based polymer is used.

機械的物性を向上する、または低い体積抵抗率、および体積抵抗率の振れ幅を低減するためには、球形粒子であるカーボンブラック等を添加することになるが、少量添加ではほとんど効果がなく、大量に添加しなければならない。しかし、大量に添加することにより、上記の目的を達成することができるが、他の物性を損なう恐れ、および混練により多くの時間を要することになる(特許文献1、2参照)。   In order to improve the mechanical properties, or low volume resistivity, and to reduce the amplitude of the volume resistivity, the addition of carbon black, which is a spherical particle, will have little effect, Must be added in large quantities. However, the above object can be achieved by adding a large amount, but there is a fear that other physical properties may be impaired, and more time is required for kneading (see Patent Documents 1 and 2).

特開2001−316528JP-A-2001-316528 WO2013−146648WO2013-146648

従って、ポリエーテル系重合体の種々の物性を損なわず、機械的強度を向上させ、体積抵抗率の振れ幅を低減するためには少量の添加で上記の目的を達成することができる材料が求められている。   Therefore, in order to improve the mechanical strength and reduce the fluctuation of the volume resistivity without deteriorating various physical properties of the polyether-based polymer, a material capable of achieving the above object with a small amount of addition is required. Have been.

本発明は上記実情に鑑みて開発されたものであり、機械的強度に優れ、低くてかつ振れ幅が低減された体積抵抗率を有するポリエーテル系重合体含有ゴム組成物の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been developed in view of the above circumstances, and provides a method for producing a polyether-based polymer-containing rubber composition having excellent mechanical strength, a low volume resistance, and a reduced swing width. The purpose is to:

本発明者らは、特にゴム組成物を構成する各原材料の混合方法に着目し、鋭意検討した結果、上記課題を解決することを見出し、本発明を完成するに至った。   The present inventors have paid particular attention to the method of mixing the respective raw materials constituting the rubber composition, and as a result of intensive studies, have found that the above-mentioned problems can be solved. Thus, the present invention has been completed.

すなわち本発明は、(a)ポリエーテル系重合体を含有するゴム組成物の製造方法であって、少なくとも(a)ポリエーテル系重合体、(b)架橋剤、および(c)直径0.5nm〜100nm、かつアスペクト比が100以上である固体状炭素物質を乾式混合する機械混練工程を含むことを特徴とするゴム組成物の製造方法に関する。   That is, the present invention relates to a method for producing a rubber composition containing (a) a polyether-based polymer, comprising at least (a) a polyether-based polymer, (b) a crosslinking agent, and (c) a diameter of 0.5 nm. The present invention relates to a method for producing a rubber composition, comprising a mechanical kneading step of dry-mixing a solid carbon material having an aspect ratio of not less than 100 nm and an aspect ratio of 100 or more.

上記ゴム組成物の製造方法において、機械混練工程が、ミキシングロール、バンバリーミキサー、ニーダー、または混練押し出し機を使用するものであることが好ましい。   In the method for producing a rubber composition, the mechanical kneading step preferably uses a mixing roll, a Banbury mixer, a kneader, or a kneading extruder.

上記ゴム組成物の製造方法において、(a)ポリエーテル系重合体が、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、エピクロルヒドリン、およびアリルグリシジルエーテルからなる群より選択される化合物に由来する構成単位を少なくとも1つ以上含むことが好ましい。   In the method for producing a rubber composition, (a) the polyether polymer contains at least one structural unit derived from a compound selected from the group consisting of ethylene oxide, propylene oxide, epichlorohydrin, and allyl glycidyl ether. Is preferred.

上記ゴム組成物の製造方法において、(a)ポリエーテル系重合体が、エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、およびエピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体からなる群より選択される少なくとも一種の重合体を含有することが好ましい。   In the method for producing a rubber composition, (a) the polyether-based polymer is selected from the group consisting of an epichlorohydrin homopolymer, an epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer, and an epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer. It preferably contains at least one selected polymer.

上記ゴム組成物の製造方法において、(a)ポリエーテル系重合体が、構成単位の合計を100mol%としたとき、エチレンオキサイドを4〜95mol%含む重合体を含有することが好ましい。   In the method for producing a rubber composition, it is preferable that (a) the polyether-based polymer contains a polymer containing 4 to 95 mol% of ethylene oxide, when the total of the constituent units is 100 mol%.

上記ゴム組成物の製造方法において、(b)架橋剤が、ポリアミン系架橋剤、キノキサリン系架橋剤、チオウレア系架橋剤、トリアジン系架橋剤、ビスフェノール系架橋剤、硫黄系架橋剤、および過酸化物架橋剤からなる群より選択される少なくとも一種の架橋剤を含有することが好ましい。   In the method for producing a rubber composition, (b) the crosslinking agent is a polyamine-based crosslinking agent, a quinoxaline-based crosslinking agent, a thiourea-based crosslinking agent, a triazine-based crosslinking agent, a bisphenol-based crosslinking agent, a sulfur-based crosslinking agent, and a peroxide. It is preferable to contain at least one type of crosslinking agent selected from the group consisting of crosslinking agents.

上記ゴム組成物の製造方法において、(c)固体状炭素物質の配合量が、(a)ポリエーテル系重合体100重量部に対して、0.1〜15重量部であることが好ましい。   In the method for producing a rubber composition, the amount of the (c) solid carbon material is preferably 0.1 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the (a) polyether-based polymer.

一般に、高アスペクト比である固体状炭素材料をゴム成分に混合する場合、固体状炭素材料の分散性を高めるために、予め固体状炭素材料を水、有機溶媒などの溶剤中に分散させて、これをゴム成分に混合する湿式混合が一般的である。しかしながら、本発明に係るゴム組成物の製造方法では、少なくとも(a)ポリエーテル系重合体、(b)架橋剤、および(c)直径0.5nm〜100nm、かつアスペクト比が100以上である固体状炭素物質を乾式混合する(機械混練方法)。乾式状態で機械混練を行うことにより、ポリエーテル系重合体中で、固体状炭素材料に適度にせん断力が作用することにより、その分散性を高めることができる。また、溶剤を使用しないため、加熱などによる溶剤の除去工程が不要となるため、工程簡略化が図れるとともに、加熱などに伴うポリマー劣化を防止でき、加硫ゴムの機械的強度の悪化を防止することができる。   In general, when mixing a solid carbon material having a high aspect ratio with a rubber component, in order to enhance the dispersibility of the solid carbon material, the solid carbon material is previously dispersed in a solvent such as water and an organic solvent, The wet mixing of mixing this with the rubber component is common. However, in the method for producing a rubber composition according to the present invention, at least (a) a polyether-based polymer, (b) a crosslinking agent, and (c) a solid having a diameter of 0.5 nm to 100 nm and an aspect ratio of 100 or more. Dry carbonaceous material (mechanical kneading method). By performing mechanical kneading in a dry state, a suitable shear force acts on the solid carbon material in the polyether-based polymer, whereby the dispersibility thereof can be increased. In addition, since no solvent is used, a step of removing the solvent by heating or the like becomes unnecessary, so that the process can be simplified, the polymer can be prevented from deteriorating due to heating, and the mechanical strength of the vulcanized rubber can be prevented from deteriorating. be able to.

特に、構成単位の合計を100mol%としたとき、エチレンオキサイドを4〜95mol%含む、(a)ポリエーテル系重合体を使用し、(b)架橋剤、および(c)直径0.5nm〜100nm、かつアスペクト比が100以上である固体状炭素物質を乾式混合した場合(機械混練方法)、ゴム組成物中の固体状炭素物質の分散性が著しく向上し、その結果、得られる加硫ゴムの機械的強度がさらに向上するとともに、体積抵抗の振れ幅も著しく低下する。この原因は明らかでは無いが、ゴム組成物を乾式混合する際、ポリエーテル系重合体が有するエチレンオキサイドユニットと固体状炭素材料とが、溶剤非存在下で強く相互作用し、その結果、ゴム組成物中で固体状炭素材料の分散性が著しく向上することが原因の一つと考えられる。   In particular, when the total of the constituent units is 100 mol%, (a) a polyether-based polymer containing 4 to 95 mol% of ethylene oxide is used, (b) a crosslinking agent, and (c) a diameter of 0.5 nm to 100 nm. When dry mixing a solid carbon material having an aspect ratio of 100 or more (mechanical kneading method), the dispersibility of the solid carbon material in the rubber composition is significantly improved, and as a result, As the mechanical strength is further improved, the amplitude of the volume resistance is significantly reduced. Although the cause is not clear, when the rubber composition is dry-mixed, the ethylene oxide unit of the polyether-based polymer and the solid carbon material interact strongly in the absence of a solvent, and as a result, the rubber composition One of the causes is considered to be that the dispersibility of the solid carbon material in the material is significantly improved.

本発明のゴム組成物の製造方法により製造されたゴム組成物を架橋してなる架橋物は、ゴム材料として、機械的物性、補強性に優れ、ゴムシート、ゴムチューブ、ゴムホース、ゴムパッキン、ゴムロール、ゴムベルト、防振ゴム等に有用に用いられる。また、本発明のゴム組成物を架橋してなる架橋物は、ゴム材料として、体積抵抗率の振れ幅が小さいため、コピー機、プリンターの半導電性ゴムロールおよび、ベルト等を含む電気または電子材料用部材に非常に有用である。   The crosslinked product obtained by crosslinking the rubber composition produced by the method for producing a rubber composition of the present invention is excellent in mechanical properties and reinforcing properties as a rubber material, and is a rubber sheet, a rubber tube, a rubber hose, a rubber packing, and a rubber roll. Useful for rubber belts, rubber vibration insulators, etc. Further, a cross-linked product obtained by cross-linking the rubber composition of the present invention, as a rubber material, because of a small fluctuation in volume resistivity, a semi-conductive rubber roll of a copier, a printer, and an electric or electronic material including a belt and the like. It is very useful for a member for use.

本発明のゴム組成物の製造方法では、少なくとも(a)ポリエーテル系重合体、(b)架橋剤、および(c)直径0.5nm〜100nm、かつアスペクト比が100以上である固体状炭素物質を乾式混合する機械混練工程を含む。   In the method for producing a rubber composition of the present invention, at least (a) a polyether polymer, (b) a crosslinking agent, and (c) a solid carbon material having a diameter of 0.5 nm to 100 nm and an aspect ratio of 100 or more. And a mechanical kneading step of dry mixing.

本発明に使用される(a)ポリエーテル系重合体としては、一般的にはオキシラン化合物を重合して得られる。(a)ポリエーテル系重合体は、具体的にはエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、n−ブチレンオキサイド等のアルキレンオキシド類、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、n−グリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル等のグリシジル類、エピクロルヒドリン、エピブロムヒドリン等のエピハロヒドリン類、スチレンオキサイド等に由来する構成単位を含むことが好ましく、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、エピクロルヒドリン、アリルグリシジルエーテルから選択される化合物に由来する構成単位を少なくとも1つ以上含むことが好ましい。   The (a) polyether polymer used in the present invention is generally obtained by polymerizing an oxirane compound. (A) The polyether polymer is specifically an alkylene oxide such as ethylene oxide, propylene oxide, n-butylene oxide, methyl glycidyl ether, ethyl glycidyl ether, n-glycidyl ether, allyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether. Glycidyls, such as epichlorohydrin, epihalohydrins such as epibromhydrin, preferably contains structural units derived from styrene oxide, etc., ethylene oxide, propylene oxide, epichlorohydrin, a structure derived from a compound selected from allyl glycidyl ether It is preferable to include at least one unit.

本発明に使用される(a)ポリエーテル系重合体の具体例の一つとして、エピハロヒドリン類に由来する構成単位を含むエピハロヒドリン系重合体を具体的に例示する。エピハロヒドリン系重合体とは、エピハロヒドリン単独重合体またはエピハロヒドリンと共重合可能な他のエポキシド、例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、アリルグリシジルエーテル等との共重合体をいう。これらを例示すれば、エピクロルヒドリン単独重合体、エピブロムヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピブロムヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド共重合体、エピブロムヒドリン−プロピレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体、エピブロムヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル四元共重合体、エピブロムヒドリン−エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル四元共重合体等を挙げることができる。これら単独重合体または共重合体の分子量は特に制限されないが、通常ムーニー粘度表示でML1+4(100℃)=30〜150程度である。これらの単独重合体または共重合体を一種または二種以上併用して使用することができる。As one specific example of the polyether polymer (a) used in the present invention, an epihalohydrin polymer containing a structural unit derived from epihalohydrins is specifically exemplified. The epihalohydrin polymer refers to a homopolymer of epihalohydrin or a copolymer with another epoxide copolymerizable with epihalohydrin, such as ethylene oxide, propylene oxide, and allyl glycidyl ether. Examples thereof include epichlorohydrin homopolymer, epibromohydrin homopolymer, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer, epibromohydrin-ethylene oxide copolymer, epichlorohydrin-propylene oxide copolymer, epibromohydrin -Propylene oxide copolymer, epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer, epibromohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer, epichlorohydrin-ethylene oxide-propylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer And terpolymers of epibromohydrin-ethylene oxide-propylene oxide-allyl glycidyl ether. Although the molecular weight of these homopolymers or copolymers is not particularly limited, it is usually about ML 1 + 4 (100 ° C.) = 30 to 150 in Mooney viscosity. These homopolymers or copolymers can be used alone or in combination of two or more.

本発明では、(a)ポリエーテル系重合体はエピクロルヒドリン系重合体であることが好ましく、エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体であることが好ましく、エチレンオキサイドに由来する構成単位を有するエピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体であることがより好ましい。   In the present invention, (a) the polyether-based polymer is preferably an epichlorohydrin-based polymer, and is an epichlorohydrin homopolymer, an epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer, an epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer. It is more preferable that it is an epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer or a terpolymer of epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether having a constitutional unit derived from ethylene oxide.

特に本発明では、ゴム組成物中での(c)固体状炭素物質の分散性向上の観点から、(a)ポリエーテル系重合体が、構成単位の合計を100mol%としたとき、エチレンオキサイドを4〜95mol%、より好ましくは34〜95mol%、特に好ましくは50〜95mol%含む重合体を含有することが好ましい。   In particular, in the present invention, from the viewpoint of (c) improving the dispersibility of the solid carbon material in the rubber composition, (a) the polyether-based polymer, when the total of the constituent units is 100 mol%, is defined as ethylene oxide. It is preferable to contain a polymer containing 4 to 95 mol%, more preferably 34 to 95 mol%, particularly preferably 50 to 95 mol%.

エピクロルヒドリンーエチレンオキサイド共重合体の場合、それら共重合割合は、エピクロルヒドリンに基づく構成単位は5mol%〜95mol%であることが好ましく、10mol%〜75mol%であることがより好ましく、10mol%〜65mol%であることが特に好ましい。エチレンオキサイドに基づく構成単位は5mol%〜95mol%であることが好ましく、25mol%〜90mol%であることがより好ましく、35mol%〜90mol%であることが特に好ましい。   In the case of the epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer, the copolymerization ratio of the structural unit based on epichlorohydrin is preferably 5 mol% to 95 mol%, more preferably 10 mol% to 75 mol%, and more preferably 10 mol% to 65 mol%. Is particularly preferred. The constituent unit based on ethylene oxide is preferably from 5 mol% to 95 mol%, more preferably from 25 mol% to 90 mol%, particularly preferably from 35 mol% to 90 mol%.

エピクロルヒドリンーエチレンオキサイドーアリルグリシジルエーテル三元共重合体の場合、それら共重合割合は、エピクロルヒドリンに基づく構成単位は5mol%〜95mol%であることが好ましく、10mol%〜75mol%であることがより好ましく、10mol%〜65mol%であることが特に好ましい。エチレンオキサイドに基づく構成単位は4mol%〜94mol%であることが好ましく、24mol%〜89mol%であることがより好ましく、34mol%〜89mol%であることが特に好ましい。アリルグリシジルエーテルに基づく構成単位は1mol%〜10mol%であることが好ましく、1mol%〜8mol%であることがより好ましく、1mol%〜7mol%であることが特に好ましい。   In the case of an epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer, the copolymerization ratio of the structural units based on epichlorohydrin is preferably 5 mol% to 95 mol%, more preferably 10 mol% to 75 mol%. It is particularly preferred that the content is 10 mol% to 65 mol%. The constituent unit based on ethylene oxide is preferably from 4 mol% to 94 mol%, more preferably from 24 mol% to 89 mol%, and particularly preferably from 34 mol% to 89 mol%. The structural unit based on allyl glycidyl ether is preferably 1 mol% to 10 mol%, more preferably 1 mol% to 8 mol%, and particularly preferably 1 mol% to 7 mol%.

エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体の共重合組成については、塩素含有量、ヨウ素価により求められる。
塩素含有量はJIS K7229に記載の方法に従い、電位差滴定法によって測定する。得られた塩素含有量からエピクロルヒドリンに基づく構成単位のモル分率を算出する。
ヨウ素価はJIS K6235に準じた方法で測定する。得られたヨウ素価からアリルグリシジルエーテルに基づく構成単位のモル分率を算出する。
エチレンオキサイドに基づく構成単位のモル分率は、エピクロロヒドリンに基づく構成単位のモル分率、アリルグリシジルエーテルに基づく構成単位のモル分率より算出する。
The copolymer composition of the epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer and the epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer is determined from the chlorine content and the iodine value.
The chlorine content is measured by potentiometric titration according to the method described in JIS K7229. From the obtained chlorine content, the molar fraction of the structural unit based on epichlorohydrin is calculated.
The iodine value is measured by a method according to JIS K6235. From the obtained iodine value, the mole fraction of the structural unit based on allyl glycidyl ether is calculated.
The mole fraction of the constituent unit based on ethylene oxide is calculated from the mole fraction of the constituent unit based on epichlorohydrin and the mole fraction of the constituent unit based on allyl glycidyl ether.

本発明のゴム組成物の製造方法では、本発明の効果を損なわない限りゴム組成物中に(a)ポリエーテル系重合体以外のポリマーをブレンドすることもできる。(a)ポリエーテル系重合体以外のポリマーは特に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエステル、ナイロン、ABS樹脂、エポキシ樹脂、(メタ)アクリレート樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂等の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂や、天然ゴム(NR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、イソプレンゴム(IR)、ブチルゴム(IIR)、クロロプレンゴム(CR)、エチレンプロピレンゴム(EPM、EPDM)、クロロスルホン化ポリエチレン(CSM)、アクリルゴム(ACM、AEM)、フッ素ゴム(FKM)、ウレタンゴム(U)、シリコーンゴム(Q)等の天然ゴム、合成ゴムが挙げられる。特に好ましくはポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、(メタ)アクリレート樹脂、フェノール樹脂、NBR、CR、CSM、ACM、AEM等が挙げられる。ブレンドする比率は特に限定されず、任意の範囲でブレンドすることができる。   In the method for producing a rubber composition of the present invention, a polymer other than (a) the polyether-based polymer can be blended into the rubber composition as long as the effects of the present invention are not impaired. (A) The polymer other than the polyether polymer is not particularly limited, but polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, chlorinated polyethylene, polystyrene, polyester, nylon, ABS resin, epoxy resin, (meth) acrylate resin, phenol resin, Thermoplastic resins such as melamine resin and diallyl phthalate resin, thermosetting resins, natural rubber (NR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), isoprene rubber (IR), Butyl rubber (IIR), chloroprene rubber (CR), ethylene propylene rubber (EPM, EPDM), chlorosulfonated polyethylene (CSM), acrylic rubber (ACM, AEM), fluoro rubber (FKM), urethane rubber (U), silicone rubber Q) natural rubber, etc., synthetic rubber. Particularly preferred are polyvinyl chloride, chlorinated polyethylene, polyester, epoxy resin, (meth) acrylate resin, phenol resin, NBR, CR, CSM, ACM, AEM, and the like. The blending ratio is not particularly limited, and the blending can be performed in an arbitrary range.

本発明において、(b)架橋剤とは、(a)ポリエーテル系重合体を架橋するものであれば特に限定されないが、ポリアミン系架橋剤、キノキサリン系架橋剤、チオウレア系架橋剤、トリアジン系架橋剤、ビスフェノール系架橋剤、硫黄系架橋剤、過酸化物架橋剤などが用いられる。   In the present invention, the crosslinking agent (b) is not particularly limited as long as it crosslinks the (a) polyether-based polymer, but a polyamine-based crosslinking agent, a quinoxaline-based crosslinking agent, a thiourea-based crosslinking agent, and a triazine-based crosslinking agent. Agents, bisphenol-based crosslinking agents, sulfur-based crosslinking agents, peroxide crosslinking agents, and the like.

ポリアミン系架橋剤としては、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ヘキサメチレンテトラミン、p−フェニレンジアミン、クメンジアミン、N,N’−ジシンナミリデン−1,6−ヘキサンジアミン、エチレンジアミンカーバメート、ヘキサメチレンジアミンカーバメート等が挙げられる。   Examples of the polyamine crosslinking agent include ethylenediamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, hexamethylenetetramine, p-phenylenediamine, cumenediamine, N, N'-dicinnamylidene-1,6-hexanediamine, ethylenediaminecarbamate, and hexamethylene Diamine carbamate and the like can be mentioned.

キノキサリン系架橋剤としては、2,3−ジメルカプトキノキサリン、キノキサリン−2,3−ジチオカーボネート、6−メチルキノキサリン−2,3−ジチオカーボネート、5,8−ジメチルキノキサリン−2,3−ジチカーボネート等が挙げられる。   Examples of the quinoxaline-based crosslinking agent include 2,3-dimercaptoquinoxaline, quinoxaline-2,3-dithiocarbonate, 6-methylquinoxaline-2,3-dithiocarbonate, and 5,8-dimethylquinoxaline-2,3-dithiocarbonate. Is mentioned.

チオウレア系架橋剤としては、2−メルカプトイミダゾリン、1,3−ジエチルチオウレア、1,3−ジブチルチオウレア、トリメチルチオウレア等が挙げられる。   Examples of the thiourea-based crosslinking agent include 2-mercaptoimidazoline, 1,3-diethylthiourea, 1,3-dibutylthiourea, and trimethylthiourea.

トリアジン系架橋剤としては、2,4,6−トリメルカプト−1,3,5−トリアジン、2−ヘキシルアミノ−4,6−ジメルカプトトリアジン、2−ジエチルアミノ−4,6−ジメルカプトトリアジン、2−シクロヘキシルアミノ−4,6−ジメルカプトトリアジン、2−ジブチルアミノ−4,6−ジメルカプトトリアジン、2−アニリノ−4,6−ジメルカプトトリアジン、2−フェニルアミノ−4,6−ジメルカプトトリアジン等が挙げられる。   Examples of the triazine-based crosslinking agent include 2,4,6-trimercapto-1,3,5-triazine, 2-hexylamino-4,6-dimercaptotriazine, 2-diethylamino-4,6-dimercaptotriazine, -Cyclohexylamino-4,6-dimercaptotriazine, 2-dibutylamino-4,6-dimercaptotriazine, 2-anilino-4,6-dimercaptotriazine, 2-phenylamino-4,6-dimercaptotriazine and the like Is mentioned.

ビスフェノール系架橋剤としてはビスフェノールAF、ビスフェノールS等が挙げられる。   Examples of the bisphenol-based cross-linking agent include bisphenol AF and bisphenol S.

硫黄系架橋剤としては、硫黄やテトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムモノスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、N,N′−ジメチル−N,N′−ジフェニルチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレン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、ジペンタメチレンチウラムヘキサスルフィド等の活性硫黄放出型の化合物が挙げられる。   Examples of the sulfur-based crosslinking agent include sulfur, tetramethylthiuram monosulfide, tetramethylthiuram disulfide, tetraethylthiuram disulfide, tetrabutylthiuram monosulfide, tetrabutylthiuram disulfide, N, N'-dimethyl-N, N'-diphenylthiuram disulfide. , Dipentamethylene thiuram monosulfide, dipentamethylene thiuram disulfide, dipentamethylene thiuram tetrasulfide, dipentamethylene thiuram hexasulfide, and other active sulfur releasing compounds.

過酸化物架橋剤としては、tert−ブチルヒドロパーオキサイド、p−メンタンヒドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキサイド、1,3−ビス(tert−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(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン、ベンゾイルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシベンゾエート等が挙げられる。   As the peroxide crosslinking agent, tert-butyl hydroperoxide, p-menthane hydroperoxide, dicumyl peroxide, tert-butyl peroxide, 1,3-bis (tert-butylperoxyisopropyl) benzene, 2,2 5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexane, benzoyl peroxide, tert-butylperoxybenzoate and the like.

これらの架橋剤は単独で用いることもできるし、2種以上組み合わせて使用することもできる。   These cross-linking agents can be used alone or in combination of two or more.

(b)架橋剤の配合量は特に限定されないが、(a)ポリエーテル系重合体100重量部に対して0.1〜10重量部であることが好ましく、0.3〜5重量部であることが特に好ましい。この範囲未満の配合量では架橋が不十分となり、一方この範囲を超えると架橋物が剛直になりすぎて、架橋物として通常期待される物性が得られなくなる。   The amount of the crosslinking agent (b) is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.3 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the (a) polyether polymer. Is particularly preferred. If the amount is less than this range, crosslinking will be insufficient, while if it exceeds this range, the crosslinked product will be too rigid, and physical properties normally expected as a crosslinked product will not be obtained.

本発明において、(c)直径0.5nm〜100nm、かつアスペクト比が100以上である固体状炭素物質であれば、特に限定することなく用いることができる。アスペクト比の上限は本発明の効果を奏する限り特に限定されないが、20000以下であってよく、10000以下が好ましく、5000以下がより好ましい。形状としては、筒状、ホーン状などが挙げられ、多層構造を有していてもよい。(c)直径0.5nm〜100nm、かつアスペクト比が100以上である固体状炭素物質としては、カーボンナノチューブ(単層、多層)、カーボンナノホーンであってよい。   In the present invention, (c) a solid carbon substance having a diameter of 0.5 nm to 100 nm and an aspect ratio of 100 or more can be used without particular limitation. The upper limit of the aspect ratio is not particularly limited as long as the effects of the present invention are exhibited, but may be 20,000 or less, preferably 10,000 or less, more preferably 5,000 or less. Examples of the shape include a tubular shape and a horn shape, and the shape may be a multilayer structure. (C) The solid carbon substance having a diameter of 0.5 nm to 100 nm and an aspect ratio of 100 or more may be a carbon nanotube (single-layer or multilayer) or a carbon nanohorn.

アスペクト比とは、一般的には物質の長辺と短辺との比を意味する。アスペクト比の測定方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電子顕微鏡等により測定する方法などが挙げられる。なお、固体状炭素物質の形状が筒状の場合には、前記アスペクト比を算出するための直径としては、該筒状の固体状炭素物質の外径を用いる。   The aspect ratio generally means a ratio between a long side and a short side of a substance. The method of measuring the aspect ratio is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include a method of measuring with an electron microscope and the like. When the shape of the solid carbon material is cylindrical, the outer diameter of the cylindrical solid carbon material is used as the diameter for calculating the aspect ratio.

(c)直径0.5nm〜100nm、かつアスペクト比が100以上である固体状炭素物質の配合量は特に限定されないが、(a)ポリエーテル系重合体100重量部に対して0.1〜15重量部であり、0.3〜13重量部であることが好ましく、0.5〜12重量部であることが特に好ましい。   (C) The amount of the solid carbon material having a diameter of 0.5 nm to 100 nm and an aspect ratio of 100 or more is not particularly limited, but (a) 0.1 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyether polymer. Parts by weight, preferably from 0.3 to 13 parts by weight, particularly preferably from 0.5 to 12 parts by weight.

本発明の製造方法では、本発明の効果を損なわない限り、ゴム組成物中に上記以外の配合剤、例えば、受酸剤、滑剤、充填剤、補強剤、可塑剤、加工助剤、難燃剤、発泡助剤、導電剤、帯電防止剤等、架橋促進剤、架橋遅延剤、老化防止剤等を任意に配合できる。   In the production method of the present invention, as long as the effects of the present invention are not impaired, compounding agents other than those described above in the rubber composition, for example, acid acceptors, lubricants, fillers, reinforcing agents, plasticizers, processing aids, flame retardants , A foaming aid, a conductive agent, an antistatic agent, and the like, a crosslinking accelerator, a crosslinking retarder, an antioxidant, and the like can be arbitrarily compounded.

本発明において、架橋に応じて公知の受酸剤を使用してもよく、金属化合物および/または無機マイクロポーラス・クリスタルが用いられる。   In the present invention, a known acid acceptor may be used depending on the crosslinking, and a metal compound and / or an inorganic microporous crystal is used.

金属化合物としては、周期表第II族(2族および12族 金属の酸化物、水酸化物、炭酸塩、カルボン酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩、亜リン酸塩、周期表第IV族(4族および14族)の非鉛系金属の酸化物、塩基性炭酸塩、塩基性カルボン酸塩、塩基性亜リン酸塩、塩基性亜硫酸塩、三塩基性硫酸塩等の金属化合物が挙げられる。   Examples of the metal compound include Group II (oxides, hydroxides, carbonates, carboxylates, silicates, borates, phosphites, and Group IV metals of the Periodic Table). Metal compounds such as oxides, basic carbonates, basic carboxylates, basic phosphites, basic sulfites, and tribasic sulfates of lead-free metals (Groups 4 and 14) Can be

前記金属化合物の具体例としては、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、炭酸ナトリウム、生石灰、消石灰、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、フタル酸カルシウム、亜リン酸カルシウム、亜鉛華、酸化錫、ステアリン酸錫、塩基性亜リン酸錫、等を挙げることができる。特に好ましい受酸剤としては酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、消石灰、生石灰が挙げられる。   Specific examples of the metal compound include magnesium oxide, magnesium hydroxide, barium hydroxide, magnesium carbonate, barium carbonate, sodium carbonate, quicklime, slaked lime, calcium carbonate, calcium silicate, calcium stearate, zinc stearate, and calcium phthalate. , Calcium phosphite, zinc white, tin oxide, tin stearate, basic tin phosphite, and the like. Particularly preferred acid acceptors include magnesium oxide, calcium carbonate, slaked lime, and quicklime.

無機マイクロポーラス・クリスタルとは、結晶性の多孔体を意味し、無定型の多孔体、例えばシリカゲル、アルミナ等とは明瞭に区別できるものである。このような無機マイクロポーラス・クリスタルの例としては、ゼオライト類、アルミナホスフェート型モレキュラーシーブ、層状ケイ酸塩、ハイドロタロサイト類、チタン酸アルカリ金属塩等が挙げられる。特に好ましい受酸剤としては、ハイドロタルサイト類が挙げられる。   The inorganic microporous crystal means a crystalline porous body, and can be clearly distinguished from an amorphous porous body, for example, silica gel, alumina and the like. Examples of such inorganic microporous crystals include zeolites, alumina phosphate-type molecular sieves, layered silicates, hydrotalcites, alkali metal titanates, and the like. Particularly preferred acid acceptors include hydrotalcites.

ゼオライト類は、天然ゼオライトの外、A型、X型、Y型の合成ゼオライト、ソーダライト類、天然ないしは合成モルデナイト、ZSM−5などの各種ゼオライトおよびこれらの金属置換体であり、これらは単独で用いても2種以上の組み合わせで用いても良い。また金属置換体の金属はナトリウムであることが多い。ゼオライト類としては酸受容能が大きいものが好ましく、A型ゼオライトが好ましい。   Zeolites are, in addition to natural zeolites, various zeolites such as A-type, X-type and Y-type synthetic zeolites, sodalites, natural or synthetic mordenites, ZSM-5 and the like, and metal substitutes thereof. They may be used or two or more kinds may be used in combination. Further, the metal of the metal substitute is often sodium. As zeolites, those having a large acid acceptability are preferable, and A-type zeolites are preferable.

前記ハイドロタルサイト類は下記一般式(1)
MgZnAl(OH)(2(X+Y)+3Z−2)CO・wHO (1)
[式中、xとy はそれぞれx+y=1〜10の関係を有する0〜10の実数、zは1〜5の実数、wは0〜10の実数をそれぞれ示す]で表わされる。
ハイドロタルサイト類の具体例として、Mg4.5Al(OH)13CO・3.5HO、Mg4.5Al(OH)13CO、MgAl(OH)12CO・3.5HO、MgAl(OH)14CO・4HO、MgAl(OH)10CO・1.7HO、MgZnAl(OH)12CO・3.5HO、MgZnAl(OH)12CO、Mg4.3Al(OH)12.6CO・3.5HO等を挙げることができる。
The hydrotalcites are represented by the following general formula (1)
Mg X Zn Y Al Z (OH ) (2 (X + Y) + 3Z-2) CO 3 · wH 2 O (1)
[Wherein, x and y each represent a real number of 0 to 10 having a relation of x + y = 1 to 10, z represents a real number of 1 to 5, and w represents a real number of 0 to 10, respectively].
Specific examples of the hydrotalcite, Mg 4.5 Al 2 (OH) 13 CO 3 · 3.5H 2 O, Mg 4.5 Al 2 (OH) 13 CO 3, Mg 4 Al 2 (OH) 12 CO 3 · 3.5H 2 O, Mg 5 Al 2 (OH) 14 CO 3 · 4H 2 O, Mg 3 Al 2 (OH) 10 CO 3 · 1.7H 2 O, Mg 3 ZnAl 2 (OH) 12 CO 3 · 3.5H 2 O, Mg 3 ZnAl 2 (OH) may be mentioned 12 CO 3, Mg 4.3 Al 2 (OH) 12.6 CO 3 · 3.5H 2 O and the like.

本発明において、受酸剤を使用する場合、その含有量は、(a)ポリエーテル系重合体100重量部に対して、0.2〜50重量部であることが好ましく、1〜20重量部であることが特に好ましい。   In the present invention, when an acid acceptor is used, its content is preferably 0.2 to 50 parts by weight, preferably 1 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyether-based polymer (a). Is particularly preferred.

本発明のゴム組成物の製造方法では、各材料を乾式混合する機械混練工程を含む点が特徴である。機械混練とは従来ポリマー加工の分野において用いられている任意の混合手段、例えばミキシングロール、バンバリーミキサー、各種ニーダー類、混練押し出し機等を用い、それぞれの配合剤を物理的に混練することである。通常、分散性の低い(c)直径0.5nm〜100nm、かつアスペクト比が100以上である固体状炭素物質を混合する場合には、予め、水、有機溶媒といった溶剤に(即ち、液中で)分散させ、混合することが一般的ではあるが、本発明のゴム組成物においては、上記の物理的に混練する機械混練(工程)により、溶剤に(液中で)分散させることなく、(c)直径0.5nm〜100nm、かつアスペクト比が100以上である固体状炭素物が分散されたゴム組成物を得ることができる。   The method for producing a rubber composition of the present invention is characterized in that it includes a mechanical kneading step of dry-mixing each material. Mechanical kneading is to physically knead each compounding agent using any mixing means conventionally used in the field of polymer processing, for example, a mixing roll, a Banbury mixer, various kneaders, a kneading extruder, or the like. . Normally, when a solid carbon material having a low dispersibility (c) having a diameter of 0.5 nm to 100 nm and an aspect ratio of 100 or more is mixed with a solvent such as water or an organic solvent (that is, Although it is common to disperse and mix, in the rubber composition of the present invention, the above-mentioned mechanical kneading (step) of physically kneading does not disperse (in a liquid) in a solvent, c) A rubber composition in which a solid carbon material having a diameter of 0.5 nm to 100 nm and an aspect ratio of 100 or more is dispersed can be obtained.

本発明において「乾式混合」とは、ゴム組成物中、水、有機溶媒などの溶剤の含有率を50重量%以下の状態で混合することを意味し、特には30重量%以下の状態で混合することを意味する。   In the present invention, "dry mixing" means mixing in a rubber composition with a content of a solvent such as water or an organic solvent of 50% by weight or less, and particularly in a state of 30% by weight or less. Means to do.

機械混練工程においては、混練時間の短縮のために加温、温度の上がりすぎを抑えるために冷却することもできる。加温の方法は電気加熱、蒸気、水、油等一般的な方法が用いられる。冷却の方法は水、油、空気等により冷却される。混練時の温度は特に限定されないが、通常ゴム混練で使用される温度帯で混練される。例えば室温〜300℃、好ましくは50℃〜200℃程度である。   In the mechanical kneading step, heating may be performed to shorten the kneading time, and cooling may be performed to suppress an excessive rise in temperature. As a heating method, a general method such as electric heating, steam, water, and oil is used. The cooling method is cooling with water, oil, air or the like. The temperature at the time of kneading is not particularly limited, but the kneading is usually performed in a temperature range used for rubber kneading. For example, the temperature is from room temperature to 300 ° C., preferably about 50 ° C. to 200 ° C.

本発明の架橋物は、本発明の製造方法により製造されるゴム組成物を架橋すること(以下、架橋工程と記載する。)により得られる。架橋工程は、通常100〜200℃に加熱することで架橋することができ、架橋時間は温度により異なるが、通常0.5〜300分の間である。加熱方法としては、スチーム缶やエアーオーブン、マイクロ波、放射線等による任意の加熱方法を用いることができる。   The crosslinked product of the present invention is obtained by crosslinking a rubber composition produced by the production method of the present invention (hereinafter, referred to as a crosslinking step). In the crosslinking step, crosslinking can be performed usually by heating to 100 to 200 ° C., and the crosslinking time varies depending on the temperature, but is usually between 0.5 and 300 minutes. As a heating method, an arbitrary heating method using a steam can, an air oven, a microwave, radiation, or the like can be used.

架橋工程では、架橋と同時に、成型することができる。成型方法としては、金型による圧縮成型、射出成型等が挙げられる。   In the crosslinking step, molding can be performed simultaneously with crosslinking. Examples of the molding method include compression molding using a mold, injection molding, and the like.

以下、本発明を実施例、比較例により具体的に説明する。但し、本発明はその要旨を逸脱しない限り以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to the following embodiments unless departing from the gist thereof.

表1に示すA練り配合剤を120℃の加圧式ニーダーにて6分間、乾式混合し(機械混練工程)、その後オープンロールにて5分間、乾式混合(機械混練工程)することでA練コンパウンドを作成した。このA練コンパウンドにB練り配合剤(架橋剤、架橋促進剤)を加えて10分間練ることで、B練コンパウンドを作成した。得られたコンパウンドを170℃で15分プレス架橋し、2mm厚の架橋シートを作成し、各種測定を行った。   A kneading compound is obtained by dry-mixing the kneading compound A shown in Table 1 with a pressure kneader at 120 ° C. for 6 minutes (mechanical kneading step) and then dry mixing with an open roll for 5 minutes (mechanical kneading step). It was created. A kneading compounding agent (crosslinking agent, crosslinking accelerator) was added to the kneading compound A and kneading was performed for 10 minutes to prepare a kneading compound B. The obtained compound was press-crosslinked at 170 ° C. for 15 minutes to prepare a 2 mm-thick crosslinked sheet, and various measurements were performed.

以下に実施例、比較例で用いた配合剤を示す。
エピハロヒドリン系ゴム1:ダイソー株式会社製「エピクロマーCG−102」(重合体の構成単位の合計を100mol%としたとき、エチレンオキサイドの割合は56mol%)
エピハロヒドリン系ゴム2:ダイソー株式会社製「エピクロマーH」(重合体の構成単位の合計を100mol%としたとき、エチレンオキサイドの割合は0mol%)
アクリロニトリルブタジエンゴム:JSR株式会社製「JSR N−230S」
酸化亜鉛:堺化学工業株式会社製「酸化亜鉛2種」
ステアリン酸:日油株式会社製「ステアリン酸さくら」
老化防止剤1:大内新興化学工業社製「ノクラックMB」
老化防止剤2:大内新興化学工業社製「ノクラック224」
架橋促進剤1:大内新興化学工業社製「ノクセラーDM」
架橋促進剤2:大内新興化学工業社製「ノクセラーTS」
架橋促進剤3:大内新興化学工業社製「ノクセラーCZ」
架橋促進剤4:大内新興化学工業社製「ノクセラーTT」
架橋剤1:鶴見化学工業社製「金華印コロイド硫黄」
架橋剤2:川口化学工業社製「アクセル 22−S」
固体状炭素物質1:アルドリッチ社製「SWeNT SMW200」(直径9〜11nm、アスペクト比350〜550)
固体状炭素物質2:東海カーボン株式会社製「シーストSO」(球形粒子)
The compounding agents used in Examples and Comparative Examples are shown below.
Epihalohydrin rubber 1: "Epichromer CG-102" manufactured by Daiso Co., Ltd. (the proportion of ethylene oxide is 56 mol% when the total of the structural units of the polymer is 100 mol%)
Epihalohydrin rubber 2: "Epichromer H" manufactured by Daiso Corporation (the proportion of ethylene oxide is 0 mol% when the total of the structural units of the polymer is 100 mol%)
Acrylonitrile butadiene rubber: "JSR N-230S" manufactured by JSR Corporation
Zinc oxide: "2 types of zinc oxide" manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.
Stearic acid: "Sakura stearic acid" manufactured by NOF Corporation
Anti-aging agent 1: "Nocrack MB" manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.
Anti-aging agent 2: "Nocrack 224" manufactured by Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.
Crosslinking accelerator 1: "Noxeller DM" manufactured by Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.
Crosslinking accelerator 2: "Noxeller TS" manufactured by Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.
Crosslinking accelerator 3: "Noxeller CZ" manufactured by Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.
Crosslinking accelerator 4: "Noxeller TT" manufactured by Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.
Crosslinking agent 1: "Kinka-in colloidal sulfur" manufactured by Tsurumi Chemical Industries
Crosslinking agent 2: "Axel 22-S" manufactured by Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd.
Solid carbon material 1: "SWeNT SMW200" manufactured by Aldrich (diameter 9 to 11 nm, aspect ratio 350 to 550)
Solid carbon material 2: "Seast SO" (spherical particles) manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.

Figure 0006650868
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引張試験、硬さ試験
得られた架橋シートを用い、引張試験、硬さを行った。各評価試験はそれぞれJIS K 6251、JIS K 6253−3に記載の方法に準じて行った。各試験方法より得られた実施例および比較例の試験結果を表2に示す。M100はJIS K6251の引張試験に定める100%伸び時の引張応力、TbはJIS K6251の引張試験に定める引張強さ、EbはJIS K6251の引張試験に定める伸び、HsはJIS K6253−3の硬さ試験に定める硬さを示す。
Tensile test and hardness test A tensile test and hardness were performed using the obtained crosslinked sheet. Each evaluation test was performed according to the method described in JIS K6251 and JIS K6253-3, respectively. Table 2 shows the test results of Examples and Comparative Examples obtained by each test method. M 100 is the tensile stress at 100% elongation specified in the tensile test of JIS K6251, Tb is the tensile strength specified in the tensile test of JIS K6251, Eb is the elongation specified in the tensile test of JIS K6251, and Hs is the hardness of JIS K6253-3. Indicates the hardness specified in the test.

Figure 0006650868
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体積抵抗率の測定
得られた架橋シートを、23℃/50%RH環境下で状態調整を行った後、縦80mm、横130mm、厚さ2mmに成形した。実施例1〜3、比較例2については、JIS K6271に準拠し、4端子電極を用いた三菱油化株式会社製ローレスタを用いて、成形した架橋物シートの中央部における30mm×30mm範囲の任意の3点の測定点(測定点A〜Cとする)を選択し、10V印加、連続的に電圧印加してから10秒後、30秒後、50秒後ごとの体積抵抗率を測定した。比較例1、3ついては、JIS K6271に準拠し、二重リング電極を用いた三菱油化株式会社製ハイレスタを用いて、成形した20mm×20mm架橋シートの任意の3点の測定点(測定点A〜Cとする)を選択し、10V印加、連続的に電圧印加してから10秒後、30秒後、50秒後ごとの体積抵抗率を測定した。結果を表3に示す。
体積抵抗率の振れ幅については、各架橋シートの10秒後、30秒後、50秒後の測定値における体積抵抗率の最大値をM(Ω・cm)、最小値をm(Ω・cm)とし、M/mにより、評価を行った。結果を表4に示す。
Measurement of Volume Resistivity The resulting crosslinked sheet was adjusted to a condition of 23 ° C./50% RH, and then molded into a length of 80 mm, a width of 130 mm, and a thickness of 2 mm. Regarding Examples 1 to 3 and Comparative Example 2, in accordance with JIS K6271, an arbitrary 30 mm × 30 mm area in the central portion of a crosslinked product sheet formed using Mitsubishi Yuka Co., Ltd. laresta using four terminal electrodes. Were selected, and the volume resistivity was measured every 10 seconds, 30 seconds, and 50 seconds after applying 10 V and continuously applying voltage. Regarding Comparative Examples 1 and 3, any three measurement points (measurement point A) of a 20 mm × 20 mm cross-linked sheet molded using a Mitsubishi Yuka Co., Ltd. Hiresta using a double ring electrode in accordance with JIS K6271. To C), and the volume resistivity was measured every 10 seconds, 30 seconds, and 50 seconds after applying 10 V and continuously applying a voltage. Table 3 shows the results.
Regarding the fluctuation width of the volume resistivity, the maximum value of the volume resistivity measured at 10 seconds, 30 seconds and 50 seconds after each crosslinked sheet was M (Ω · cm), and the minimum value was m (Ω · cm). ) And evaluated by M / m. Table 4 shows the results.

Figure 0006650868
測定点A〜Cにおける電圧印加時間別体積抵抗率(Ω・cm)
※ 23℃/50%RH
Figure 0006650868
Volume resistivity by voltage application time at measurement points A to C * (Ω · cm)
* 23 ℃ / 50% RH

Figure 0006650868
体積抵抗率の振れ幅 M/m
Figure 0006650868
Runout of volume resistivity M / m

実施例1〜3は、機械的物性、補強性に優れることが表2で示される。特に、構成単位として、エチレンオキサイドの割合が高いエピハロヒドリン系ゴムを使用した実施例1,2は、機械的物性、補強性に優れた加硫ゴムの原料となるゴム組成物を製造できることが理解できる。ここで、本発明において、機械的物性が良好であるとは、引張強さTbが大きいことをいう。また、補強効果があるというのはM100やHsが大きいことを言う。また、実施例1〜3は、体積抵抗率の振れ幅が小さいことが表3,4に示されている。特に実施例1,2はM/mの値が1.00に限りなく近づいており、体積抵抗率の振れ幅が極めて小さいことが示されている。
一方、球形粒子である固体状炭素物質を含有する比較例1、固体状炭素物質含有していない比較例3は、実施例1〜3と比較して、機械的物性、補強性に劣ることが表2で示される。また、比較例1と比較例3は体積抵抗率の振れ幅が小さいが、体積抵抗率自体が高い結果となった。
更に、(a)ポリエーテル系重合体に代えて、アクリロニトリルブタジエンゴムを用いた比較例2は、実施例1〜3と比較して、体積抵抗率の振れ幅が非常に大きく、好ましくなかった。
Tables 2 show that Examples 1 to 3 are excellent in mechanical properties and reinforcing properties. In particular, it can be understood that Examples 1 and 2 using an epihalohydrin-based rubber having a high ethylene oxide ratio as a constitutional unit can produce a rubber composition as a raw material of a vulcanized rubber having excellent mechanical properties and reinforcing properties. . Here, in the present invention, “good mechanical properties” means that the tensile strength Tb is large. In addition, because there is a reinforcing effect says that the large M 100 and Hs. Tables 3 and 4 show that Examples 1 to 3 have small fluctuations in volume resistivity. In particular, in Examples 1 and 2, the value of M / m is as close as possible to 1.00, indicating that the amplitude of the volume resistivity is extremely small.
On the other hand, Comparative Example 1 containing a solid carbon material that is a spherical particle and Comparative Example 3 not containing a solid carbon material have inferior mechanical properties and reinforcing properties as compared with Examples 1 to 3. As shown in Table 2. Further, Comparative Example 1 and Comparative Example 3 had small fluctuations in volume resistivity, but resulted in high volume resistivity itself.
Furthermore, (a) Comparative Example 2 using acrylonitrile butadiene rubber instead of the polyether-based polymer had a very large fluctuation in volume resistivity as compared with Examples 1 to 3, which was not preferable.

本発明の製造方法により製造されたゴム組成物を架橋してなるゴム材料は、機械的物性、補強性に優れ、ゴムシート、ゴムチューブ、ゴムホース、ゴムパッキン、ゴムロール、ゴムベルト、防振ゴム、低抵抗率かつ体積抵抗率の振れ幅が小さいため、コピー機、プリンターの半導電性ゴムロールおよび、ベルト等を含む電気または電子材料用部材等に有用に用いられる。   The rubber material obtained by crosslinking the rubber composition produced by the production method of the present invention has excellent mechanical properties and reinforcing properties, and has a rubber sheet, a rubber tube, a rubber hose, a rubber packing, a rubber roll, a rubber belt, an anti-vibration rubber, Because of its small resistivity and small fluctuation in volume resistivity, it is usefully used for copying machines, semiconductive rubber rolls for printers, and members for electric or electronic materials including belts and the like.

Claims (6)

(a)ポリエーテル系重合体を含有するゴム組成物の製造方法であって、
少なくとも(a)ポリエーテル系重合体、(b)架橋剤、および(c)直径0.5nm〜100nm、かつアスペクト比が100以上である固体状炭素物質を乾式混合する機械混練工程を含み、
(a)ポリエーテル系重合体がエピハロヒドリン系重合体であり、かつ構成単位の合計を100mol%としたとき、エチレンオキサイドを4〜95mol%含む重合体を含有することを特徴とするゴム組成物の製造方法。
(A) A method for producing a rubber composition containing a polyether-based polymer,
A mechanical kneading step of dry-mixing at least (a) a polyether-based polymer, (b) a crosslinking agent, and (c) a solid carbon material having a diameter of 0.5 nm to 100 nm and an aspect ratio of 100 or more,
(A) polyether polymer is epihalohydrin polymer der is, and when the sum of the structural units was 100 mol%, the rubber composition characterized by containing a polymer containing ethylene oxide 4~95Mol% Manufacturing method.
機械混練工程が、ミキシングロール、バンバリーミキサー、ニーダー、または混練押し出し機を使用するものであることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物の製造方法。   The method for producing a rubber composition according to claim 1, wherein the mechanical kneading step uses a mixing roll, a Banbury mixer, a kneader, or a kneading extruder. (a)ポリエーテル系重合体が、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、エピクロルヒドリン、およびアリルグリシジルエーテルからなる群より選択される化合物に由来する構成単位を少なくとも1つ以上含むことを特徴とする請求項1または2に記載のゴム組成物の製造方法。   (A) The polyether polymer contains at least one structural unit derived from a compound selected from the group consisting of ethylene oxide, propylene oxide, epichlorohydrin, and allyl glycidyl ether. 3. The method for producing the rubber composition according to item 2. (a)ポリエーテル系重合体が、エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、およびエピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体からなる群より選択される少なくとも一種の重合体を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。   (A) the polyether-based polymer is at least one polymer selected from the group consisting of epichlorohydrin homopolymer, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer, and epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer; The method for producing a rubber composition according to claim 1, wherein the rubber composition is contained. (b)架橋剤が、ポリアミン系架橋剤、キノキサリン系架橋剤、チオウレア系架橋剤、トリアジン系架橋剤、ビスフェノール系架橋剤、硫黄系架橋剤、および過酸化物架橋剤からなる群より選択される少なくとも一種の架橋剤を含有することを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。 (B) the crosslinking agent is selected from the group consisting of polyamine-based crosslinking agents, quinoxaline-based crosslinking agents, thiourea-based crosslinking agents, triazine-based crosslinking agents, bisphenol-based crosslinking agents, sulfur-based crosslinking agents, and peroxide crosslinking agents. The method for producing a rubber composition according to any one of claims 1 to 4 , further comprising at least one crosslinking agent. (c)固体状炭素物質の配合量が、(a)ポリエーテル系重合体100重量部に対して、0.1〜15重量部であることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。 The amount of (c) a solid carbonaceous material is (a) having polyether polymer 100 parts by weight, to any one of claims 1 to 5, characterized in that 0.1 to 15 parts by weight A method for producing the rubber composition as described above.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018181371A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 株式会社大阪ソーダ Electrical resistance regulating agent
JP7444063B2 (en) 2018-08-22 2024-03-06 株式会社大阪ソーダ Resin-containing rubber composition

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5646591B2 (en) * 1975-10-21 1981-11-04
JPS57185050A (en) * 1982-04-12 1982-11-15 Mita Ind Co Ltd Magnetic developer
JP2002214928A (en) * 2001-01-19 2002-07-31 Yuka Denshi Co Ltd Endless belt, belt for image forming device and image forming device
JP3937962B2 (en) * 2001-08-06 2007-06-27 昭和電工株式会社 Conductive curable resin composition
JP2004123770A (en) * 2002-09-30 2004-04-22 Bridgestone Corp Rubber/carbon nanotube composite and its production method
JP2005099480A (en) * 2003-09-25 2005-04-14 Canon Inc Transfer material carrying member, intermediate transfer member, and image forming apparatus
JP2009127038A (en) * 2007-11-28 2009-06-11 Showa Denko Kk Resin composition, method for producing the same and use of the same
JP5493554B2 (en) * 2009-07-31 2014-05-14 日本ゼオン株式会社 Method for producing polyether polymer, and polyether polymer composition, cross-linked product, and conductive roll
JP5582343B2 (en) * 2010-08-06 2014-09-03 ダイソー株式会社 Semiconductive rubber material
JP5776494B2 (en) * 2010-10-29 2015-09-09 日本ゼオン株式会社 Method for producing polyether rubber
JP2012197397A (en) * 2011-03-23 2012-10-18 Sumitomo Rubber Ind Ltd Electrically conductive thermoplastic elastomer composition and conductive roller
JP5763991B2 (en) * 2011-07-05 2015-08-12 日信工業株式会社 Carbon fiber composite material, oil field device, and method for producing carbon fiber composite material
KR101949224B1 (en) * 2011-07-06 2019-02-18 니폰 제온 가부시키가이샤 Composition
JP5871259B2 (en) * 2011-09-28 2016-03-01 トヨタ紡織株式会社 Method for producing thermoplastic resin composition
JP2013122582A (en) * 2011-11-09 2013-06-20 Canon Inc Charging component, electrophotographic image formation device, and electrophotographic image formation method
CN104169338B (en) * 2012-03-27 2018-01-05 日本瑞翁株式会社 The manufacture method of rubber cross thing

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