JP6713678B2 - ゴム組成物、ゴム成形品及びゴム成形品の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明で用いられるニトリルゴム(A)は特に限定されず、アクリロニトリルと1,3−ブタジエンの共重合体を用いることができる。重合後の1,3−ブタジエン単位に残存する二重結合への水素添加は任意である。水素添加されていないニトリルゴム(以下、NBRと略記することがある)と水素添加されたニトリルゴム(以下、HNBRと略記することがある)を目的に応じて使い分けることができる。
本発明で用いられる導電性カーボンブラック(B)は、ゴム成形品に対して導電性を付与するために配合されるものであり、これを用いることにより体積抵抗値の低いゴム成形品を得ることができる。導電性カーボンブラック(B)を含むゴム成形品を軸受のシールに用いることによって、ラジオノイズを効果的に抑制することができる。
本発明で用いるシリカ(C)は表面がシリル化されたシリカである。ここで、シリル化されたシリカ(C)とは、シリカ表面のシラノール基(Si−OH)の水素原子がケイ素原子で置換され、当該ケイ素原子に有機基が結合したものである。当該有機基としては、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよい(ポリ)シロキサン基などが例示される。このようなシリカ(C)は、シリカと有機ケイ素化合物とを反応させることで得ることができる。シリカと有機ケイ素化合物とを反応させることで、シリカ表面のシラノール基の水素原子がケイ素原子に置換されて、表面がシリル化されたシリカ(C)を得ることができる。このとき用いられるシリカは、表面にシラノール基を有するものであれば特に限定されず、ヒュームドシリカ等の乾式法シリカ、沈殿シリカ等の湿式法シリカが挙げられる。
本発明において、ゴム成形品の引張強さを向上させる観点から、前記ゴム組成物が、DBP吸油量が30mL/100g以上150mL/100g未満のカーボンブラック(D)2〜50質量部をさらに含有することが好ましい。以下、カーボンブラック(D)について説明する。
方法(1)は、ニトリルゴム(A)、導電性カーボンブラック(B)、シリル化されたシリカ(C)及び加硫剤(E)を混練してゴム組成物を得る混練工程と、上記ゴム組成物を加硫する加硫工程とを備える方法である。
[方法(2)]
方法(2)は、ニトリルゴム(A)、導電性カーボンブラック(B)、シリル化されていないシリカ(F)、有機ケイ素化合物(G)及び加硫剤(E)を混練してゴム組成物を得る混練工程と、上記ゴム組成物を加硫する加硫工程とを備える方法である。
株式会社日本ゼオン社製「Nipol 1042」
(アクリロニトリル含有量33.5%、ムーニー粘度(ML1+10、100℃)77.5)
・導電性カーボンブラック
ライオン株式会社製「ケッチェンブラック EC−600JD」
DBP吸油量:495cm3/100g
・FEFカーボン
東海カーボン株式会社製のFEF(Fast Extruding Furnace)カーボン「シーストSO」
DBP吸油量:115cm3/100g
東ソー・シリカ株式会社製の疎水性シリカ「Nipsil SS−95」(平均粒径:3.0μm、BET比表面積:30m2/g、DBA値:5mmol/kg)。上記「Nipsil SS−95」は含水ケイ酸に有機ケイ素化合物を反応させてシリカ表面のシラノール基の水素原子をケイ素原子で置換したものである。
・シリカB
東ソー・シリカ株式会社製のシリカ「Nipsil VN3」(平均粒径:20.0μm、BET比表面積:210m2/g、DBA値:290mmol/kg)
・デシルトリメトキシシラン
信越化学工業株式会社製「KBM−3103C」
・クレー
バーゲス・ピグメント社製のシラン処理されていないクレー「オプチホワイトP」
pH:4.0、平均粒径:1.4μm
日油株式会社製「ステアリン酸 さくら」
・酸化亜鉛
ハクスイテック株式会社製「酸化亜鉛1種」
・可塑剤
株式会社ADEKA製のアジピン酸エーテルエステル系可塑剤「アデカサイザー RS−107」
・加硫促進剤(MBTS)
三新化学工業株式会社製の2,2’−ジベンゾチアゾリルジスルフィド(MBTS)「サンセラーDM」
・加硫促進剤(TETD)
三新化学工業株式会社製のテトラエチルチウラムジスルフィド(TETD)「サンセラーTET−G」
・硫黄
細井化学工業株式会社製「微粉硫黄500mesh」
(加硫ゴムシートの作製)
以下に示す組成の混合物を、オープンロールを用いて温度40℃で60分間混練し、厚さ2.0〜3.0mmの未加硫ゴムシートを作製した。そして、得られた未加硫ゴムシートを150℃で10分間プレス加硫して縦(長辺)20mm×横(短辺)15mm×厚さ2mmの加硫ゴムシートを得た(以下、ゴムシートと略記することがある)。
・NBR:100質量部
・導電性カーボンブラック:8質量部
・シリカA:30質量部
・ステアリン酸:1質量部
・酸化亜鉛:5質量部
・可塑剤:10質量部
・加硫促進剤(MBTS):2質量部
・加硫促進剤(TETD):1.5質量部
・硫黄1.5質量部
オープンロールを用いて、上記「加硫ゴムシートの作製」と同様にして、未加硫ゴムシートを得た。次に、リング状の金型を用意して、その中に芯金(冷間圧延鋼板)を入れた。そして、芯金の上に、得られた未加硫ゴムシートを載せ、150℃、10分、150kgf/cm2でプレスして加硫成形を行った。このようにしてリング状の芯金の表面がゴム成形品で被覆されたシール部材を得た。得られたシール部材2Bは、図2に示すように、芯金3Aと、当該芯金3Bに接着したゴム成形品4Bとを備えている。また、芯金3Bの表面の一部は外部に露出していて、ゴム成形品4Bはリップ部5d〜fを有している。なお、このシール部材は、転がり軸受に装着可能である。
(引張試験)
JIS K6251に準拠して引張試験を行った。得られた未架橋ゴムシートを用い180℃で3分間プレスして架橋させて厚さ2mmの架橋ゴムシートを得た。得られた架橋ゴムシートを打ち抜いて得られた、ダンベル状3号形の試験片を用い、23℃、相対湿度50%において、引張速度500mm/分の引張速度で、引張強さ(MPa)と伸び(%)を測定した。その結果、引張強さは14.3MPaであり、伸びは400%であった。これらの結果を表1に示す。
JIS C2139に準拠したホイートストンブリッジ法により、得られたゴムシートの体積抵抗値を測定した。結果を表1に示す。
得られたゴムシートの表面に蒸留水を15μL滴下した後、室温にて40分間放置した。そして、メイワフォーシス社製接触角測定装置(CCDカメラ)「P−300」を用いて、液滴法による蒸留水に対する静的接触角を測定した。結果を表1に示す。
得られたシール部材を、0.5質量%の塩化ナトリウム水溶液に室温にて48時間浸漬した。そして、シール部材を塩化ナトリウム水溶液から取り出し、以下の方法で評価した。
芯金が露出している部分を目視にて観察して以下の基準で評価した。結果を表1に示す。
A:芯金に錆は殆ど発生していなかった
B:芯金に錆が少し発生していた
C:芯金に錆が多く発生していた
芯金を被覆しているゴム成形品を目視にて観察して以下の基準で評価した。結果を表1に示す。
A:変形は確認できなかった
B:わずかに変形していた
C:大きく変形していた
上記「加硫ゴムシートの作製」及び「シール部材の作製」において、成分の種類及び量を表1に示すように変更した以外は実施例1と同様にしてゴムシート及びシール部材を得た。そして、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
2A、2B シール部材
3A、3B 芯金
4A、4B ゴム成形品
5a〜5f リップ部
6 外輪
8 ハブ輪
Claims (8)
- ニトリルゴム(A)100質量部、DBP吸油量が150mL/100g以上1000mL/100g以下の導電性カーボンブラック(B)1〜30質量部及びシリル化されたシリカ(C)5〜60質量部を混練してなり、
シリカ(C)のDBA値が15mmol/kg以下であるゴム組成物。 - DBP吸油量が30mL/100g以上150mL/100g未満のカーボンブラック(D)2〜50質量部をさらに混練してなる請求項1に記載のゴム組成物。
- 請求項1又は2に記載のゴム組成物を加硫してなるゴム成形品。
- 体積抵抗値が1×105Ω・cm以下である請求項3に記載のゴム成形品。
- 水滴滴下から40分後のゴム成形品表面の水接触角が40°以上である請求項3又は4に記載のゴム成形品。
- 請求項3〜5のいずれかに記載のゴム成形品と芯金とからなるシール部材。
- 請求項3〜5のいずれかに記載のゴム成形品の製造方法であって;
ニトリルゴム(A)、導電性カーボンブラック(B)、シリル化されたシリカ(C)及び加硫剤(E)を混練してゴム組成物を得る混練工程と、
前記ゴム組成物を加硫する加硫工程とを備えるゴム成形品の製造方法。 - 前記混練工程において、さらにカーボンブラック(D)を混練してゴム組成物を得る請求項7に記載の製造方法。
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