JP6853371B2 - Method for manufacturing silicone rubber composition for hydrogen gas seal - Google Patents

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Description

本発明は、水素ガスシール用シリコーンゴム組成物の製造法に関する。さらに詳しくは、混練性・成形性、耐ガス透過性(ガス遮蔽性)および耐圧縮永久歪特性にすぐれた水素ガスシール用シリコーンゴム組成物の製造法に関する。
The present invention relates to a method for producing a silicone rubber composition for hydrogen gas sealing. More specifically, the present invention relates to a method for producing a silicone rubber composition for hydrogen gas sealing, which has excellent kneadability / moldability, gas permeability (gas shielding property), and compression set resistance.

本出願人は先に、ジメチルシロキサン共重合単位を主成分とし、これに3〜30モル%のメチルフェニルシロキサン共重合単位または5〜50モル%のメチルフェニルアルキルシロキサン共重合単位およびメチルビニルシロキサン共重合単位を共重合させたメチルフェニルビニル系またはメチルフェニルアルキルビニル系シリコーンゴム100重量部当り、有機過酸化物0.2〜8重量部を含有させたシリコーンゴム組成物を提案している(特許文献1、2)。 The Applicant first made the dimethylsiloxane copolymer unit a main component, and added 3 to 30 mol% of the methylphenylsiloxane copolymer unit or 5 to 50 mol% of the methylphenylalkylsiloxane copolymer unit and the methylvinylsiloxane. We have proposed a silicone rubber composition containing 0.2 to 8 parts by weight of an organic peroxide per 100 parts by weight of a methylphenyl vinyl-based or methylphenyl alkyl vinyl-based silicone rubber copolymerized with a polymerization unit (Patent Document 1). 2, 2).

このシリコーンゴム組成物は、低温特性および耐ブリスター性にすぐれ、そのため例えば70MPaの貯蔵高圧水素ガスの貯蔵タンクのシール材、具体的にはOリング、パッキン、ガスケット、オイルシール、バルブ等の架橋成形材料として好適に用いられることができると述べられている。 This silicone rubber composition has excellent low temperature characteristics and blister resistance, and therefore, for example, a sealing material for a storage tank for high-pressure hydrogen gas stored at 70 MPa, specifically, cross-linked molding of O-rings, packings, gaskets, oil seals, valves, etc. It is stated that it can be suitably used as a material.

さらに、これらの特許文献には、補強剤としてシリカが50〜120重量部配合されること、シリカ100重量部当り12重量部以下のシリカ配合用界面活性剤が配合されること、シリカ配合用界面活性剤がヘキサメチルジシラザンであること、シリカ配合用界面活性剤重量に対して50重量%以下の水が用いられることなどが記載されている。 Further, in these patent documents, 50 to 120 parts by weight of silica is blended as a reinforcing agent, 12 parts by weight or less of a silica blending surfactant is blended per 100 parts by weight of silica, and a silica blending interface is blended. It is described that the activator is hexamethyldisilazane and that 50% by weight or less of water is used with respect to the weight of the surfactant for silica compounding.

また、特許文献3には、柔軟性と導電性とを高いレベルで両立させたシリコーンゴム組成物として、シリコーンゴムおよびカーボンナノチューブを含む繊維状炭素ナノ構造体を含有するシリコーンゴム組成物であって、繊維状炭素ナノチューブ構造体が吸着等温線から得られるt-プロットが上に凸形状を示すものを用いることが記載されている。 Further, Patent Document 3 describes a silicone rubber composition containing a fibrous carbon nanostructure containing silicone rubber and carbon nanotubes as a silicone rubber composition having both flexibility and conductivity at a high level. , It is described that the fibrous carbon nanotube structure obtained from the adsorption isotherm uses a t-plot showing an upward convex shape.

しかしながら、このシリコーンゴム組成物は、発明の目的からみて、当然ガス遮蔽性に関する記載はみられない。 However, from the viewpoint of the object of the invention, this silicone rubber composition naturally does not contain any description regarding gas shielding property.

WO 2007/145313 A1WO 2007/145313 A1 WO 2008/001625 A1WO 2008/001625 A1 WO 2016/136275 A1WO 2016/136275 A1

特許文献1〜2では、常態物性(硬さ、引張強さ、破断時伸び)、低温特性(TR-10、Tg)およびブリスター試験(70MPaのH2、Heガスについてのブリスター発生の有無)が測定されているが、本発明の目的は、シリコーンゴム組成物のこうしたすぐれた性能を保持しつつ、なお一層のガス遮蔽性を改善せしめた水素ガスシール用シリコーンゴム組成物の製造法を提供することにある。 In Patent Documents 1 and 2, normal physical properties (hardness, tensile strength, elongation at break), low temperature characteristics (TR-10, Tg) and blister test (70 MPa H 2 , presence or absence of blister generation for He gas) are described. Although measured, an object of the present invention is to provide a method for producing a silicone rubber composition for hydrogen gas sealing, which maintains such excellent performance of the silicone rubber composition and further improves gas shielding properties. There is.

シリコーンゴム100重量部当り2〜8重量部のカーボンナノチューブが配合された水素ガスシール用シリカ配合シリコーンゴム組成物を製造するに際し、シリコーンゴムとして、ジメチルシロキサン共重合単位を主成分とし、これにメチルフェニルシロキサン共重合単位またはメチルフルオロアルキルシロキサン共重合単位およびメチルビニルシロキサン共重合単位を共重合させたメチルフェニルビニル系シリコーンゴムまたはメチルフルオロアルキルビニル系シリコーンゴムが用いられ、シリコーンゴム、カーボンナノチューブおよびシリカを混練機およびオープンロールで混練することを特徴とする水素ガスシール用シリコーンゴム組成物の製造法。 When producing a silica-blended silicone rubber composition for hydrogen gas sealing containing 2 to 8 parts by weight of carbon nanotubes per 100 parts by weight of silicone rubber, the silicone rubber contains a dimethylsiloxane copolymerization unit as a main component and methyl. A methylphenylvinyl-based silicone rubber or a methylfluoroalkylvinyl-based silicone rubber obtained by copolymerizing a phenylsiloxane copolymerization unit or a methylfluoroalkylsiloxane copolymerization unit and a methylvinylsiloxane copolymerization unit is used, and silicone rubber, carbon nanotubes and silica are used. A method for producing a silicone rubber composition for hydrogen gas sealing, which comprises kneading with a kneader and an open roll.

シリコーンゴム、好ましくはジメチルシロキサン共重合単位を主成分とするシリコーンゴムにカーボンナノチューブを特定量配合した本発明のガスシール用シリコーンゴム組成物は、シリコーンゴムのすぐれた耐圧性、低温性、耐ブリスター性などを損なうことなく、ガス遮蔽性、特に水素ガス遮蔽性をさらに一段と改善させるので、貯蔵高圧水素ガスの貯蔵タンクのシール材、具体的にはOリング、パッキン、ガスケット、オイルシール、バルブ等の架橋成形材料として好適に用いられることができる。水素ガス以外にも、炭酸ガスやフロンの遮蔽性向上にも用いられる。 The silicone rubber composition for gas sealing of the present invention in which a specific amount of carbon nanotubes is blended with a silicone rubber, preferably a silicone rubber containing a dimethylsiloxane copolymerization unit as a main component, has excellent pressure resistance, low temperature resistance, and blister resistance of the silicone rubber. Since the gas shielding property, especially the hydrogen gas shielding property, is further improved without impairing the properties, the sealing material of the storage tank of the storage high-pressure hydrogen gas, specifically, O-ring, packing, gasket, oil seal, valve, etc. Can be suitably used as a cross-linking molding material of. In addition to hydrogen gas, it is also used to improve the shielding properties of carbon dioxide and chlorofluorocarbons.

シリコーンゴムとしては、好ましくは前記特許文献1〜2に記載される如き、ジメチルシロキサン共重合単位を主成分とし、これに3〜30モル%のメチルフェニルシロキサン共重合単位または5〜50モル%のメチルフェニルアルキルシロキサン共重合単位およびメチルビニルシロキサン共重合単位を共重合させたメチルフェニルビニル系またはメチルフルオロアルキルビニル系シリコーンゴムが用いられる。 The silicone rubber preferably contains a dimethylsiloxane copolymerization unit as a main component, as described in Patent Documents 1 and 2, and contains 3 to 30 mol% of a methylphenylsiloxane copolymerization unit or 5 to 50 mol%. A methylphenylvinyl-based or methylfluoroalkylvinyl-based silicone rubber obtained by copolymerizing a methylphenylalkylsiloxane copolymerization unit and a methylvinylsiloxane copolymerization unit is used.

メチルフェニルビニル系シリコーンゴムは、ジメチルシロキサン共重合単位を主成分とし、これにメチルフェニルシロキサン共重合単位(全共重合単位中3〜30モル%、好ましくは10〜25モル%)を共重合させ、さらにこれにメチルビニルシロキサン(CH2=CH)(CH3)SiO共重合単位などに由来する少量(全共重合単位中約0.1〜5モル%、好ましくは約0.5〜3モル%)の架橋性基としてのビニル基を含むシリコーンゴムが用いられる。Methylphenylvinyl-based silicone rubber contains a dimethylsiloxane copolymerization unit as a main component, and a methylphenylsiloxane copolymerization unit (3 to 30 mol%, preferably 10 to 25 mol% of all copolymerization units) is copolymerized with this. In addition, a small amount (about 0.1 to 5 mol%, preferably about 0.5 to 3 mol% of the total copolymerized units) derived from methyl vinyl siloxane (CH 2 = CH) (CH 3) SiO copolymerized units and the like is crosslinked with this. Silicone rubber containing a vinyl group as a sex group is used.

メチルフェニルシロキサン共重合単位の共重合量がこの範囲内では、メチルフェニルビニル系シリコーンゴムはそのガラス転移温度Tgが-80〜-90℃であって、極く低温での使用を可能とし、かつ急減圧下でもブリスターの発生がみられない。一方、メチルフェニルシロキサン共重合単位の共重合量がこの範囲外では、十分な低温特性が得られない。 When the copolymerization amount of the methylphenylsiloxane copolymerization unit is within this range, the methylphenylvinyl-based silicone rubber has a glass transition temperature Tg of -80 to -90 ° C, and can be used at extremely low temperatures. No blister is observed even under sudden decompression. On the other hand, if the copolymerization amount of the methylphenylsiloxane copolymerization unit is out of this range, sufficient low temperature characteristics cannot be obtained.

実際には、市販品である信越シリコーン製品KE138Y-U、ダウコーティング製品DY32-379U等をそのまま用いることができる。 Actually, commercially available Shinetsu silicone products KE138Y-U, Dow coating products DY32-379U, etc. can be used as they are.

メチルフルオロアルキルビニル系シリコーンゴムは、ジメチルシロキサン共重合単位を主成分とし、これにメチルフルオロアルキルシロキサン共重合単位、例えばγ,γ,γ-トリフルオロプロピルメチルシロキサン(CF3CH2CH2)(CH3)SiO共重合単位(全共重合単位中5〜50モル%、好ましくは20〜40モル%)を共重合させ、さらにこれにメチルビニルシロキサン(CH2=CH)(CH3)SiO共重合単位などに由来する少量(全共重合単位中約0.1〜5モル%、好ましくは約0.5〜3モル%)の架橋性基としてのビニル基を含むシリコーンゴムが用いられる。Methylfluoroalkylvinyl-based silicone rubber contains a dimethylsiloxane copolymerization unit as a main component, and a methylfluoroalkylsiloxane copolymerization unit, for example, γ, γ, γ-trifluoropropylmethylsiloxane (CF 3 CH 2 CH 2 ) ( CH 3 ) SiO copolymerization unit (5 to 50 mol%, preferably 20 to 40 mol% of all copolymerization units) is copolymerized, and methyl vinyl siloxane (CH 2 = CH) (CH 3 ) SiO is further copolymerized. Silicone rubber containing a vinyl group as a crosslinkable group of a small amount (about 0.1 to 5 mol%, preferably about 0.5 to 3 mol% in all copolymerization units) derived from a polymerization unit or the like is used.

メチルフルオロアルキルシロキサン共重合単位の共重合量がこの範囲内では、メチルフルオロアルキルビニル系シリコーンゴムはそのガラス転移温度Tgが-80〜-120℃であって、極く低温での使用を可能とし、かつ急減圧下でもブリスターの発生がみられない。一方、メチルフルオロアルキルシロキサン共重合単位の共重合量がこの範囲外では、そのガラス転移温度Tgが高々-70℃程度であって、極く低温での使用を必ずしも可能とするものではなく、また耐ブリスター性が十分ではない場合もみられる。 Within this range of the amount of copolymerization of the methylfluoroalkylsiloxane copolymerization unit, the methylfluoroalkylvinyl-based silicone rubber has a glass transition temperature Tg of -80 to -120 ° C, and can be used at extremely low temperatures. Moreover, no blister is observed even under sudden decompression. On the other hand, when the copolymerization amount of the methylfluoroalkylsiloxane copolymerization unit is out of this range, the glass transition temperature Tg is at most about -70 ° C, which does not necessarily enable use at extremely low temperatures. In some cases, the blister resistance is not sufficient.

このように規定された共重合組成を有するシリコーン系ゴムとしては、これらのシリコーンゴムに高純度のシリカを配合したゴムコンパウンドとして用いることもでき、実際には、市販品である信越シリコーン製品KE-871C-U等をそのまま用いることもできる。また、本発明の目的を阻害しない範囲内で、他のゴムとのブレンドゴムとしても用いられる。 As the silicone-based rubber having the copolymerization composition defined in this way, it can be used as a rubber compound in which high-purity silica is blended with these silicone rubbers, and in fact, the commercially available Shin-Etsu silicone product KE- 871C-U etc. can be used as it is. It is also used as a blended rubber with other rubbers as long as the object of the present invention is not impaired.

これら以外にも、モノフェニルシロキサン、ジフェニルシロキサン共重合単位を主成分とし、これらにビニル基を導入したシリコーンゴム等も用いることもできる。 In addition to these, silicone rubber or the like containing a monophenylsiloxane or diphenylsiloxane copolymer unit as a main component and having a vinyl group introduced therein can also be used.

シリコーンゴムに配合されるカーボンナノチューブ〔CNT〕としては、アーク放電法、レーザー放電法、化学気相成長法などのいずれかの方法で作製されたものを用いることができ、多層カーボンナノチューブ、単層カーボンナノチューブやカーボンナノファイバー等を用いることもできる。ただし、CNTは黒鉛と比べてサイズが小さく、CNTの充填量を増加させると材料の流動性が著しく悪化するようになる。また、黒鉛に比べても高価であるため、少量の充填量で使用することが好ましい。 As the carbon nanotubes [CNT] to be blended in the silicone rubber, those produced by any of the arc discharge method, the laser discharge method, the chemical vapor deposition method and the like can be used, and the multi-walled carbon nanotubes and single-walled carbon nanotubes can be used. Carbon nanotubes, carbon nanofibers, and the like can also be used. However, CNTs are smaller in size than graphite, and increasing the filling amount of CNTs significantly deteriorates the fluidity of the material. Moreover, since it is more expensive than graphite, it is preferable to use it with a small filling amount.

少量の充填量で導電性の効果を発現するためには、CNTの繊維径は細い方が良く、約500nm以下、好ましくは約100nm以下、さらに好ましくは約50nm以下の繊維径のものが用いられ、その平均繊維長については約500μm以下、好ましくは約1〜100μmのものが用いられる。 In order to exhibit the effect of conductivity with a small amount of filling, the fiber diameter of CNT should be small, and a fiber diameter of about 500 nm or less, preferably about 100 nm or less, and more preferably about 50 nm or less is used. , The average fiber length is about 500 μm or less, preferably about 1 to 100 μm.

カーボンナノチューブは、シリコーンゴム100重量部当り約2〜8重量部、好ましくは約2〜6重量部の割合で用いられる。これより少ない配合割合では、ガス遮蔽性の改善という本発明の目的が達成されず、一方これよりも多い配合割合では、特に混練性・成形性が悪化するようになる。 Carbon nanotubes are used in a proportion of about 2 to 8 parts by weight, preferably about 2 to 6 parts by weight, per 100 parts by weight of silicone rubber. If the blending ratio is smaller than this, the object of the present invention of improving the gas shielding property is not achieved, while if the blending ratio is higher than this, the kneadability and moldability are particularly deteriorated.

シリコーンゴム組成物中には、カーボンナノチューブ以外に、ゴムの配合剤として一般的に用いられているカーボンブラック、タルク、クレー、グラファイト、けい酸、けい酸カルシウム等の補強剤または充填剤、ステアリン酸、パルミチン酸、パラフィンワックス等の加工助剤、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト等の受酸剤、老化防止剤、可塑剤等が、必要に応じて適宜配合されて用いられる。 In addition to carbon nanotubes, silicone rubber compositions include carbon black, talc, clay, graphite, silicate, calcium silicate and other reinforcing agents or fillers, and stearic acid, which are generally used as rubber compounding agents. , Processing aids such as palmitic acid and paraffin wax, acid receiving agents such as zinc oxide, magnesium oxide and hydrotalcite, antiaging agents, plasticizing agents and the like are appropriately blended and used.

メチルフェニルビニル系シリコーンゴム、メチルフルオロアルキルビニル系シリコーンゴム等のシリコーンゴムは、有機過酸化物によって加硫(架橋)される。有機過酸化物としては、一般にゴムに使用可能なものであれば特に制限なく使用することができ、例えばベンゾイルパーオキサイド、p-クロロベンゾイルパーオキサイド、2,4-ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ジ第3ブチルパーオキサイド、第3ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、1,1-ジ(第3ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(第3ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(第3ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、1,3-ジ(第3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(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、第3ブチルパーオキシベンゾエート、第3ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、n-ブチル-4,4-ジ(第3ブチルパーオキシ)バレレート等が用いられる。 Silicone rubbers such as methylphenylvinyl-based silicone rubbers and methylfluoroalkylvinyl-based silicone rubbers are vulcanized (crosslinked) with organic peroxides. As the organic peroxide, any one that can be generally used for rubber can be used without particular limitation. For example, benzoyl peroxide, p-chlorobenzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, di-third Butyl peroxide, 3rd butyl cumyl peroxide, dicumyl peroxide, 1,1-di (3rd butyl peroxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,5-dimethyl-2,5-di ( 3rd Butyl Peroxy) Hexene, 2,5-Dimethyl-2,5-Di (3rd Butyl Peroxy) Hexin-3,1,3-Di (3rd Butyl Peroxyisopropyl) benzene, 2,5-Dimethyl -2,5-di (benzoylperoxy) hexane, 3rd butylperoxybenzoate, 3rd butylperoxyisopropyl carbonate, n-butyl-4,4-di (3rd butylperoxy) valerate and the like are used.

これらの有機過酸化物は、シリコーンゴム100重量部当り約0.2〜8重量部、好ましくは約1〜5重量部の割合で用いられる。これ以下の使用割合では十分な架橋密度が得られず、一方これ以上の割合で用いられると、発泡して架橋成形物が得られなかったり、得られてもゴム弾性や伸びが低下するようになる。 These organic peroxides are used in a proportion of about 0.2 to 8 parts by weight, preferably about 1 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of silicone rubber. Sufficient cross-linking density cannot be obtained if the ratio is lower than this, while if it is used at a higher ratio, the cross-linked molded product cannot be obtained by foaming, or even if it is obtained, the rubber elasticity and elongation are reduced. Become.

シリコーンゴム組成物の調製は、インターミックス、ニーダ、バンバリーミキサ等の混練機およびオープンロール等を用いて混練することによって行われ、それの加硫成形(架橋成形)は射出成形機、圧縮成形機、加硫プレス等を用いて、一般に約150〜200℃で約3〜60分間程度加熱することによって行われ、必要に応じて約150〜250℃で約1〜24時間加熱するオーブン加熱(二次加硫)が行われる。 Preparation of the silicone rubber composition is carried out by kneading using a intermix, kneader, kneader and an open roll such as a Banbury mixer, it vulcanization (crosslinking molding) is an injection molding machine, compression molding machine , Generally performed by heating at about 150 to 200 ° C for about 3 to 60 minutes using a vulcanization press, etc., and if necessary, heating at about 150 to 250 ° C for about 1 to 24 hours. Next vulcanization) is performed.

次に、実施例について本発明を説明する。 Next, the present invention will be described with respect to Examples.

実施例1
シリカ配合ジメチルシロキサン共重合体ゴム 100重量部
(信越シリコーン製品KE-871C-U)
CNT(Nanocyl社製品MWCNT NC7000) 2 〃
2,5−ジメチル-2,5-ビス(第3ブチルパーオキシ)ヘキサン 1 〃
(信越シリコーン製品C-8)
以上の各成分をニーダおよびオープンロールで混練し、混練物を170℃で10分間のプレス架橋および200℃、4時間のオーブン架橋を行った。
Example 1
100 parts by weight of silica-blended dimethylsiloxane copolymer rubber
(Shinetsu Silicone Product KE-871C-U)
CNT (Nanocyl product MWCNT NC7000) 2 〃
2,5-Dimethyl-2,5-bis (3rd Butyl Peroxy) Hexane 1 〃
(Shinetsu Silicone Product C-8)
Each of the above components was kneaded with a kneader and an open roll, and the kneaded product was press-crosslinked at 170 ° C. for 10 minutes and oven-crosslinked at 200 ° C. for 4 hours.

混練物および架橋物について、次の各項目の測定または評価が行われた。
混練性・成形性:
混練時の未加硫生地(混練物)のまとまり具合、巻き付き性、混練
時間などを総合的に官能評価し、良好を基準に○、若干悪化を△
、悪化を×と評価
ガス透過試験:
ISO 15105-1に対応するJIS K7126-1:2006のプラスチック−フィ
ルム及びシート−ガス透過度試験に準拠して、厚さ1mmの板状加
硫シートについて水素ガス透過係数(単位:H2/30℃/0.6MPa)を測
定し、比較例1を基準(1.00)とし、これに対する水素ガス透過係
数の比(基準化ガス透過係数)を算出した
圧縮永久歪:
ISO 815-1に対応するJIS K-6262:2013の加硫ゴムおよび熱可塑
性ゴム−常温、高温および低温における圧縮永久歪の求め方に準
拠して、Oリング形状の架橋物について、150℃、1000時間経過後
の圧縮永久歪値を測定
The following items were measured or evaluated for the kneaded product and the crosslinked product.
Kneadability / moldability:
Cohesiveness, wrapping property, kneading of unvulcanized dough (kneaded product) at the time of kneading
Comprehensive sensory evaluation of time, etc., ○ based on good, △ slightly worse
, Evaluation of deterioration as × Gas permeation test:
JIS K 7126-1: 2006 plastics that comply with ISO 15105-1
Lum and sheet-Plate-shaped addition with a thickness of 1 mm according to the gas permeability test
Hydrogen gas permeability coefficient (unit: H 2 /30℃/0.6MPa) For vulcanized sheets measuring the
Determined, using Comparative Example 1 as a reference (1.00), and a hydrogen gas permeation charge for this.
Calculated ratio of numbers (referenced gas permeability coefficient) Compressed set:
JIS K-6262: 2013 vulcanized rubber and thermoplastics conforming to ISO 815-1
Rubber-Similar to how to obtain compression set at room temperature, high temperature and low temperature
Therefore, for the O-ring-shaped crosslinked product, after 1000 hours at 150 ° C.
Measure the compression set value of

実施例2
実施例1において、CNT量が3重量部に変更された。
Example 2
In Example 1, the amount of CNT was changed to 3 parts by weight.

実施例3
実施例1において、CNT量が5重量部に変更された。
Example 3
In Example 1, the amount of CNT was changed to 5 parts by weight.

実施例4
実施例1において、CNT量が7重量部に変更された。
Example 4
In Example 1, the amount of CNT was changed to 7 parts by weight.

比較例1
実施例1において、CNTが用いられなかった。
Comparative Example 1
In Example 1, CNT was not used.

比較例2
実施例1において、CNT量が1重量部に変更された。
Comparative Example 2
In Example 1, the amount of CNT was changed to 1 part by weight.

比較例3
実施例1において、CNT量が10重量部に変更された。
Comparative Example 3
In Example 1, the amount of CNT was changed to 10 parts by weight.

比較例4
実施例1において、CNT 2重量部の代りに、偏平状タルク(イメリス スペシャリティーズ ジャパン製品Mistron Vapor、平均粒径約6.1μm)が5重量部用いられた。
Comparative Example 4
In Example 1, instead of 2 parts by weight of CNT, 5 parts by weight of flat talc (Imeris Specialties Japan product Mistron Vapor, average particle size of about 6.1 μm) was used.

比較例5
実施例1において、CNT 2重量部の代りに、偏平状タルク(Mistron Vapor)が20重量部用いられた。
Comparative Example 5
In Example 1, 20 parts by weight of flat talc (Mistron Vapor) was used instead of 2 parts by weight of CNT.

以上の各実施例および比較例で得られた結果は、次の表に示される。


混練性・成形性 基準化ガス透過係数 圧縮永久歪(%)
実施例1 ○ 0.97 41
〃 2 ○ 0.94 43
〃 3 ○ 0.90 45
〃 4 ○〜△ 0.82 49
比較例1 ○ 1.00 31
〃 2 ○ 1.00 39
〃 3 △〜× 0.75 60
〃 4 ○ 0.98 35
〃 5 △ 0.95 72
The results obtained in each of the above Examples and Comparative Examples are shown in the following table.

table
Example Kneadability / formability Standardized gas permeability coefficient Compressive set strain (%)
Example 1 ○ 0.97 41
〃 2 ○ 0.94 43
〃 3 ○ 0.90 45
〃 4 ○ ~ △ 0.82 49
Comparative Example 1 ○ 1.00 31
〃 2 ○ 1.00 39
〃 3 △ ~ × 0.75 60
〃 4 ○ 0.98 35
〃 5 △ 0.95 72

以上の結果から、次のようなことがいえる。
(1) 各実施例では、圧縮永久歪値の悪化はみられるものの、基準化ガス透過係数は0.97以下である。
(2) ただし、CNTが7重量部用いられた実施例4では、混練性・成形性に若干の低下がみられる。
(3) CNTが10重量部用いられた比較例3では、混練性・成形性および圧縮永久歪値が大幅に悪化している。
(4) 偏平状充填剤(タルク)を用いた比較例4(5重量部)では、水素ガス遮蔽性改善効果が殆どみられず、比較例5(20重量部)では、ある程度の水素ガス遮蔽性改善効果がみられるものの、混練性・成形性が若干低下し、また圧縮永久歪値が大きく悪化し、シール性に課題がみられた。
From the above results, the following can be said.
(1) In each example, the standardized gas permeability coefficient is 0.97 or less, although the compression set is deteriorated.
(2) However, in Example 4 in which 7 parts by weight of CNT was used, a slight decrease in kneadability and moldability was observed.
(3) In Comparative Example 3 in which 10 parts by weight of CNT was used, the kneadability / moldability and the compression set were significantly deteriorated.
(4) In Comparative Example 4 (5 parts by weight) using the flat filler (talc), almost no effect of improving the hydrogen gas shielding property was observed, and in Comparative Example 5 (20 parts by weight), some hydrogen gas shielding was observed. Although the effect of improving the property was observed, the kneadability and moldability were slightly lowered, and the compression set was greatly deteriorated, and there was a problem in the sealing property.

Claims (7)

シリコーンゴム100重量部当り2〜8重量部のカーボンナノチューブが配合された水素ガスシール用シリカ配合シリコーンゴム組成物を製造するに際し、シリコーンゴムとして、ジメチルシロキサン共重合単位を主成分とし、これにメチルフェニルシロキサン共重合単位またはメチルフルオロアルキルシロキサン共重合単位およびメチルビニルシロキサン共重合単位を共重合させたメチルフェニルビニル系シリコーンゴムまたはメチルフルオロアルキルビニル系シリコーンゴムが用いられ、シリコーンゴム、カーボンナノチューブおよびシリカを混練機およびオープンロールで混練することを特徴とする水素ガスシール用シリコーンゴム組成物の製造法。
When producing a silica-blended silicone rubber composition for hydrogen gas sealing containing 2 to 8 parts by weight of carbon nanotubes per 100 parts by weight of silicone rubber, the silicone rubber contains a dimethylsiloxane copolymerization unit as a main component and methyl. A methylphenylvinyl-based silicone rubber or a methylfluoroalkylvinyl-based silicone rubber obtained by copolymerizing a phenylsiloxane copolymerization unit or a methylfluoroalkylsiloxane copolymerization unit and a methylvinylsiloxane copolymerization unit is used, and silicone rubber, carbon nanotubes and silica are used. A method for producing a silicone rubber composition for hydrogen gas sealing, which comprises kneading with a kneader and an open roll.
シリカ配合用界面活性剤および水を含有しない請求項1記載の水素ガスシール用シリコーンゴム組成物の製造法。The method for producing a silicone rubber composition for hydrogen gas sealing according to claim 1, which does not contain a surfactant for blending silica and water. 2〜6重量部のカーボンナノチューブが用いられた請求項1記載の水素ガスシール用シリコーンゴム組成物の製造法 The method for producing a silicone rubber composition for hydrogen gas sealing according to claim 1, wherein 2 to 6 parts by weight of carbon nanotubes are used. 繊維径500nm以下、平均繊維長500μmのカーボンナノチューブが用いられた請求項1記載の水素ガスシール用シリコーンゴム組成物の製造法 The method for producing a silicone rubber composition for hydrogen gas sealing according to claim 1, wherein carbon nanotubes having a fiber diameter of 500 nm or less and an average fiber length of 500 μm are used. さらに有機過酸化物が配合された請求項1記載のパーオキサイド架橋性水素ガスシール用シリコーンゴム組成物の製造法。The method for producing a silicone rubber composition for a peroxide crosslinkable hydrogen gas seal according to claim 1, further comprising an organic peroxide. 請求項5記載の方法により製造されたパーオキサイド架橋性水素ガスシール用シリコーンゴム組成物を架橋成形して得られた水素ガスシール材。A hydrogen gas sealing material obtained by cross-linking a silicone rubber composition for a peroxide crosslinkable hydrogen gas seal produced by the method according to claim 5. カーボンナノチューブを配合しない場合の水素ガス透過係数を1.00とした場合、これに対する水素ガス透過係数の比が0.97以下である請求項6記載の水素ガスシール材。The hydrogen gas sealing material according to claim 6, wherein the ratio of the hydrogen gas permeability coefficient to the hydrogen gas permeability coefficient when the hydrogen gas permeability coefficient is 1.00 when the carbon nanotubes are not blended is 0.97 or less.
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