JPH04283253A - Rubber composition excellent in gas barrier properties - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】0001
【技術分野】本発明は、例えばアキュムレータ用ダイヤ
フラム等に好適に使用され得る、耐ガス透過性に優れた
ゴム組成物に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rubber composition with excellent gas permeation resistance, which can be suitably used, for example, in diaphragms for accumulators.
【０００２】0002
【背景技術】アキュムレータ用ダイヤフラム等のゴムダ
イヤフラムには、耐ガス透過性が要求されるところから
、従来より、ブチルゴムやハロゲン化ブチルゴムといっ
た、耐ガス透過性の良いゴム材料にて作製されている。
而して、それらブチルゴムやハロゲン化ブチルゴムの耐
ガス透過性をより一層高めるためには、そのようなゴム
材料に対して、更に扁平状フィラーを充填することが効
果的であることが判っている。BACKGROUND ART Rubber diaphragms such as diaphragms for accumulators are required to have gas permeation resistance, so they have conventionally been made of rubber materials with good gas permeation resistance, such as butyl rubber and halogenated butyl rubber. Therefore, in order to further increase the gas permeation resistance of these butyl rubbers and halogenated butyl rubbers, it has been found that it is effective to further fill such rubber materials with flat fillers. .
【０００３】しかしながら、扁平状フィラーを多量に配
合すると、ゴム材料の練り加工性が著しく低下して、混
練や成形操作が困難となる問題がある。勿論、よく行な
われているように、鉱物油系軟化剤やエステル系可塑剤
を添加することによって、そのようなゴム材料の練り加
工性を改良することは可能であるが、その場合には、耐
ガス透過性の大幅な低下が惹起されることとなるため、
扁平状フィラーを配合する効果がなくなってしまうので
ある。また、ゴム材料に多量に扁平状フィラーを充填す
ることによって、それから得られるゴム製品の動的疲労
性が著しく悪化する問題も内在するものであった。However, when a large amount of flat filler is blended, there is a problem in that the kneading processability of the rubber material is significantly reduced, making kneading and molding operations difficult. Of course, it is possible to improve the kneading processability of such rubber materials by adding mineral oil softeners or ester plasticizers, as is often done, but in that case, This will cause a significant decrease in gas permeability.
This eliminates the effect of incorporating flat fillers. Furthermore, there is also the inherent problem that by filling a rubber material with a large amount of flat filler, the dynamic fatigue properties of the rubber product obtained from the rubber material are significantly deteriorated.
【０００４】0004
【解決課題】本発明は、このような事情を背景として為
されたものであって、その解決課題とするところは、所
定の扁平状フィラーを添加したブチルゴム又はハロゲン
化ブチルゴム組成物において、その耐ガス透過性を損な
うことなく、練り加工性を改善することにあり、また扁
平状フィラーの添加によって低下せしめられるゴム材料
の動的疲労性を有利に改善することにある。[Problem to be Solved] The present invention has been made against the background of the above circumstances, and its object is to improve the durability of a butyl rubber or halogenated butyl rubber composition to which a prescribed flat filler is added. The objective is to improve the kneading processability without impairing gas permeability, and also to advantageously improve the dynamic fatigue properties of rubber materials, which are lowered by the addition of flat fillers.
【０００５】[0005]
【解決手段】そして、本発明者は、上記の課題を解決す
るために種々検討した結果、液状ポリブテンを配合する
ことによって、ゴム材料の耐ガス透過性を損なうことな
く、所望の軟化効果が得られることを見い出したのであ
る。[Solution] As a result of various studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that by blending liquid polybutene, the desired softening effect can be achieved without impairing the gas permeability of the rubber material. I found out that it can be done.
【０００６】すなわち、本発明は、かかる知見に基づい
て完成されたものであって、その要旨とするところは、
ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムに対して、扁平状
フィラーと共に、液状ポリブテンを更に配合せしめてな
るゴム組成物にある。[0006] That is, the present invention has been completed based on this knowledge, and its gist is as follows:
A rubber composition is obtained by further blending liquid polybutene with a flat filler in butyl rubber or halogenated butyl rubber.
【０００７】[0007]
【具体的構成】ところで、かかる本発明においては、ブ
チルゴム又はハロゲン化ブチルゴムの優れた耐ガス透過
性をより一層向上させるために、それらのゴム材料に扁
平状のフィラーを配合するものであるが、そのような扁
平状のフィラーとしては、一般的にタルクと称されるマ
グネシウムシリケート（３ＭｇＯ・４ＳｉＯ２ ・Ｈ２
Ｏ）等が好適に使用される。また、かかる扁平状のフ
ィラーには、一般に、ミストロンベーパータルク（Ｓｉ
ｅｒｒａ Ｔａｌｃ 社製、商品名）等の各種のものが
市販されており、それらを適宜に選択使用することがで
きる。そして、耐ガス透過性向上の効果を良好に得るた
めには、この扁平状フィラーは、通常、ゴム材料の１０
０重量部に対して４０〜２００重量部程度の割合で多量
に配合されることとなるが、より具体的な配合量は、ゴ
ムの種類や練り加工性との兼ね合いで決定される。[Specific Structure] By the way, in the present invention, in order to further improve the excellent gas permeability of butyl rubber or halogenated butyl rubber, a flat filler is blended into the rubber material. As such a flat filler, magnesium silicate (3MgO・4SiO2・H2
O) etc. are preferably used. In addition, such flat fillers generally include mistron vapor talc (Si).
Various products are commercially available, such as (manufactured by Erra Talc, trade name), and any of them can be selected and used as appropriate. In order to obtain a favorable effect of improving gas permeability, this flat filler is usually
It is blended in a large amount at a ratio of about 40 to 200 parts by weight to 0 parts by weight, but the more specific blending amount is determined in consideration of the type of rubber and kneading processability.
【０００８】而して、そのような多量の扁平状フィラー
を配合した場合には、ゴム材料（ゴム組成物）の練り加
工性が著しく低下するようになるのであるが、本発明で
は、ゴム材料に対して、更に、液状ポリブテンを配合す
ることによって、得られるゴム組成物の練り加工性を効
果的に改善するようにしたのである。なお、ここで用い
られる液状ポリブテンは、一般的な可塑剤や軟化剤とは
異なり、その添加によってゴム材料の耐ガス透過性を損
なうことがないといった優れた特長を有しているところ
から、前記扁平状フィラーの配合による耐ガス透過性向
上の効果を良好に保持したまま、ゴム材料の練り加工性
を良好に改善することができるのである。しかも、その
ような液状ポリブテンを添加することにより、扁平状フ
ィラーの配合によって低下せしめられるゴム材料の動的
疲労性を、効果的に改善することもできるのである。[0008] When such a large amount of flat filler is blended, the kneading processability of the rubber material (rubber composition) is significantly reduced, but in the present invention, the rubber material However, by further blending liquid polybutene, the kneading processability of the resulting rubber composition was effectively improved. The liquid polybutene used here has an excellent feature that unlike general plasticizers and softeners, its addition does not impair the gas permeability of the rubber material. It is possible to satisfactorily improve the kneading processability of the rubber material while maintaining the effect of improving gas permeation resistance due to the addition of the flat filler. Moreover, by adding such liquid polybutene, it is also possible to effectively improve the dynamic fatigue properties of the rubber material, which are lowered by the addition of flat fillers.
【０００９】より具体的には、かかる本発明で用いられ
る液状ポリブテンは、１−ブテン、２−ブテン、イソブ
チレンの如きＣ４ 不飽和モノマーの重合体若しくは共
重合体であって、一般にイソブチレンを主体とし、一部
ｎ−ブテンが反応した共重合物質である、下記化１にて
表わされるものが好適に用いられることとなる。また、
そのような液状ポリブテンは、その粘度が低過ぎると、
ゴム材料の耐ガス透過性を低下させるようになるところ
から、本発明では、粘度が１００００ｃｓｔ （分子量
で約１０００）程度以上のものが好ましく使用されるこ
ととなる。なお、かかる液状ポリブテンは、その配合量
が多過ぎても、ゴム材料の耐ガス透過性が低下するよう
になることから、その配合量は、通常、ゴム材料の１０
０重量部に対して１０重量部程度以下とされることとな
る。More specifically, the liquid polybutene used in the present invention is a polymer or copolymer of C4 unsaturated monomers such as 1-butene, 2-butene, and isobutylene, and is generally composed mainly of isobutylene. , a copolymerized material partially reacted with n-butene, represented by the following chemical formula 1, is preferably used. Also,
Such liquid polybutenes, if their viscosity is too low,
In the present invention, a rubber having a viscosity of about 10,000 cst (molecular weight: about 1,000) or more is preferably used because it reduces the gas permeability resistance of the rubber material. Note that even if the amount of such liquid polybutene is too large, the gas permeability resistance of the rubber material will be reduced.
The amount will be about 10 parts by weight or less compared to 0 parts by weight.
【００１０】0010
【化１】[Chemical formula 1]
【００１１】なお、本発明においては、ブチルゴム又は
ハロゲン化ブチルゴムに対して、上記の扁平状フィラー
及び液状ポリブテンを配合する以外にも、従来から使用
されている加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、加工助剤、
老化防止剤等の各種の配合剤を通常の使用範囲内におい
て配合しても、何等差し支えない。また、必要に応じて
、各種の特性付与剤を添加してもよく、それらは従来と
同様な割合において配合せしめられることとなる。そし
て、各配合成分を従来と同様な混合手法に従って均一に
混練せしめた後、得られたゴム組成物に対して、常法に
従って、所定の加硫成形操作を施すことによって、目的
とする耐ガス透過性に優れたダイヤフラム等のゴム製品
が得られるのである。In the present invention, in addition to blending the flat filler and liquid polybutene with butyl rubber or halogenated butyl rubber, conventionally used vulcanizing agents, vulcanization accelerators, and vulcanization Sulfur aid, processing aid,
There is no problem even if various compounding agents such as anti-aging agents are added within the range of normal use. Furthermore, various property-imparting agents may be added as necessary, and they will be blended in the same proportions as conventional ones. After uniformly kneading each compounded component using the same conventional mixing method, the obtained rubber composition is subjected to a predetermined vulcanization molding operation according to a conventional method to achieve the desired gas resistance. Rubber products such as diaphragms with excellent permeability can be obtained.
【００１２】0012
【実施例】以下に、本発明の幾つかの実施例を示し、本
発明をより具体的に明らかにすることとするが、本発明
が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも
受けるものでないことは、言うまでもないところである
。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上
記の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限
りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修
正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべ
きである。[Examples] Below, some examples of the present invention will be shown to clarify the present invention more specifically, but the present invention is not limited in any way by the description of such examples. Needless to say, it is not something that can be accepted. In addition to the following examples and the above-mentioned specific description, the present invention includes various changes, modifications, and changes based on the knowledge of those skilled in the art, as long as they do not depart from the spirit of the present invention. It should be understood that improvements and the like may be made.
【００１３】先ず、下記基本ゴム組成にて調製されるゴ
ムコンパウンドに対して、更に下記表１に示される配合
割合に従って、各種フィラーと、プロセス油、可塑剤、
液状ポリブテンを、種々組み合わせて配合し、各種のゴ
ム組成物を得た。
基本ゴム組成
配合量（重量部）塩素化ブチルゴム
１００チウラム系加硫促進剤
２スルフェンア
ミド系加硫促進剤 ０．５酸化亜鉛
５ステアリン酸
１老化防止剤
１[0013] First, to a rubber compound prepared with the following basic rubber composition, various fillers, process oil, plasticizer,
Various rubber compositions were obtained by blending various combinations of liquid polybutenes. Basic rubber composition
Blend amount (parts by weight) Chlorinated butyl rubber
100 Thiuram vulcanization accelerator 2 Sulfenamide vulcanization accelerator 0.5 Zinc oxide
5 stearic acid
1 Anti-aging agent
1
【０
０１４】次いで、それら各種のゴム組成物を用いて、常
法に従って加硫成形操作を行ない、目的とする各種ゴム
評価サンプル（試験材料）を得た。そして、得られたゴ
ム評価サンプルのそれぞれについて、ＪＩＳ−Ｋ−６３
０１に準拠して常態物性を測定すると共に、以下の方法
によって、ガス透過係数及び動的疲労特性（ダンベル疲
労）を測定し、その結果を下記表１に併せて示した。0
[014] Next, using these various rubber compositions, vulcanization molding operations were carried out according to conventional methods to obtain various desired rubber evaluation samples (test materials). Then, for each of the obtained rubber evaluation samples, JIS-K-63
In addition to measuring the normal state physical properties in accordance with 01, the gas permeability coefficient and dynamic fatigue characteristics (dumbbell fatigue) were also measured by the following methods, and the results are also shown in Table 1 below.
【００１５】ガス透過係数
ＡＳＴＭの差圧法（Ｄ−１４３４−７５Ｍ法）に準拠し
て、８０℃の温度条件下において、窒素ガスの透過係数
を測定した。このガス透過係数は、ガス透過量（ｃｃ）
×サンプル厚み（ｃｍ）／〔サンプル面積（ｃｍ２ ）
×測定時間（ｓｅｃ）×差圧（ｃｍＨｇ）〕を表わして
おり、値の小さいものが、耐ガス透過性に優れているこ
とを示す。なお、測定装置には、東洋精機株式会社製の
ガス透過係数測定装置Ｍ−Ｃ３を用いた。
動的疲労特性
各種ゴム評価サンプルより、ＪＩＳダンベル３号型の試
験片を作製し、０〜１００％の伸長を繰り返すことによ
って、耐久性を調べた。Gas permeability coefficient The permeability coefficient of nitrogen gas was measured at a temperature of 80° C. according to the ASTM differential pressure method (D-1434-75M method). This gas permeability coefficient is the gas permeation amount (cc)
×Sample thickness (cm)/[Sample area (cm2)
x measurement time (sec) x differential pressure (cmHg)], and a smaller value indicates excellent gas permeability resistance. The measuring device used was a gas permeability coefficient measuring device M-C3 manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. Dynamic Fatigue Properties JIS dumbbell No. 3 test pieces were prepared from various rubber evaluation samples, and their durability was examined by repeatedly elongating them from 0 to 100%.
【００１６】[0016]
【表１】[Table 1]
【００１７】かかる表１の結果より明らかなように、液
状ポリブテンを配合することなく、扁平状フィラーを多
量に配合した場合には（比較例４、５）、組成物の混練
ができなくなるのである。一方、扁平状フィラーの代わ
りにカーボンブラックを添加する場合には（比較例１〜
３，６〜８）、それを多量に配合しても、組成物の混練
は可能であるが、ガス透過係数が高く、動的疲労性が悪
くなるのである。そして、カーボンブラックを配合する
場合に、ナフテン系鉱物油、可塑剤を添加すると（比較
例６，７）、ガス透過係数が大幅に悪化していることが
認められる。As is clear from the results in Table 1, when a large amount of flat filler is blended without blending liquid polybutene (Comparative Examples 4 and 5), the composition cannot be kneaded. . On the other hand, when carbon black is added instead of the flat filler (Comparative Examples 1 to
3, 6 to 8), even if a large amount of it is blended, the composition can be kneaded, but the gas permeability coefficient is high and the dynamic fatigue properties are deteriorated. It is also observed that when naphthenic mineral oil and plasticizer are added when carbon black is blended (Comparative Examples 6 and 7), the gas permeability coefficient is significantly deteriorated.
【００１８】これに対して、本発明に従う実施例１〜５
のゴム組成物は、扁平状フィラーが多量に配合されてい
るにも拘わらず、良好に混練、成形操作を行なうことが
できるのであり、且つ、優れた耐ガス透過性と動的疲労
特性を併せ有しているのである。特に、ガス透過係数は
、フィラーにカーボンブラックを用いているゴム組成物
（比較例１〜３及び６〜８）に比して、１／２〜１／３
程度になっており、著しく向上されているのである。In contrast, Examples 1 to 5 according to the invention
Although the rubber composition contains a large amount of flat filler, it can be kneaded and molded well, and it also has excellent gas permeability and dynamic fatigue properties. We have it. In particular, the gas permeability coefficient is 1/2 to 1/3 that of the rubber compositions using carbon black as a filler (Comparative Examples 1 to 3 and 6 to 8).
This is a significant improvement.
【００１９】[0019]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係るゴム組成物は、扁平状フィラーを配合したブチル
ゴム又はハロゲン化ブチルゴムの組成物において、液状
ポリブテンを、更に配合することにより、耐ガス透過性
を損なうことなく、練り加工性を効果的に改善せしめた
ものであって、従来のゴム材料では達成することのでき
ない、優れた耐ガス透過性を与えるゴム組成物として、
極めて利用価値の高いものである。Effects of the Invention As is clear from the above description, the rubber composition according to the present invention has improved resistance by further blending liquid polybutene in a butyl rubber or halogenated butyl rubber composition containing a flat filler. As a rubber composition that effectively improves kneading processability without impairing gas permeability, it provides excellent gas permeability that cannot be achieved with conventional rubber materials.
It has extremely high utility value.
【００２０】また、本発明に従うゴム組成物は、液状ポ
リブテンの添加によって、得られるゴム製品の動的疲労
特性も有利に改善されることから、ゴム製品の耐久性が
効果的に高められ得るのである。Furthermore, in the rubber composition according to the present invention, the dynamic fatigue properties of the obtained rubber products are advantageously improved by the addition of liquid polybutene, so that the durability of the rubber products can be effectively enhanced. be.
Claims (1)
に対して、扁平状フィラーと共に、液状ポリブテンを配
合せしめてなる、耐ガス透過性に優れたゴム組成物。1. A rubber composition with excellent gas permeation resistance, which is made by blending liquid polybutene with a flat filler in butyl rubber or halogenated butyl rubber.
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7062291A Pending JPH04283253A (en) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | Rubber composition excellent in gas barrier properties |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04283253A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6664319B1 (en) * | 1998-06-05 | 2003-12-16 | Waggle Pty Ltd | Rubber compound for golf ball and golf ball |
| JP2006032106A (en) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Tokai Rubber Ind Ltd | Hose for fuel cell |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5397046A (en) * | 1977-02-05 | 1978-08-24 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Selaing rubber composition |
-
1991
- 1991-03-11 JP JP7062291A patent/JPH04283253A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5397046A (en) * | 1977-02-05 | 1978-08-24 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Selaing rubber composition |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6664319B1 (en) * | 1998-06-05 | 2003-12-16 | Waggle Pty Ltd | Rubber compound for golf ball and golf ball |
| JP2006032106A (en) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Tokai Rubber Ind Ltd | Hose for fuel cell |
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