JPH06157825A - 耐水性が改善された新規なゴム組成物 - Google Patents

耐水性が改善された新規なゴム組成物

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JPH06157825A
JPH06157825A JP31522892A JP31522892A JPH06157825A JP H06157825 A JPH06157825 A JP H06157825A JP 31522892 A JP31522892 A JP 31522892A JP 31522892 A JP31522892 A JP 31522892A JP H06157825 A JPH06157825 A JP H06157825A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 透明又は自由な着色物が得られ、優れた耐水
性を有する高飽和型ニトリル系エラストマーゴム組成物
からなる新規なゴム組成物を提供する。 【構成】 高飽和型ニトリル系エラストマーゴム組成物
に、ジーn−ブチルアミン吸着量が100m・mol/
kg以下の疎水性の湿式法合成珪酸を、補強充填剤とし
て配合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐水性が改善され、か
つ加工性、耐熱老化性、反発弾性、圧縮永久歪にも優れ
た高飽和型ニトリル系エラストマーゴム組成物(以下
「水素化NBR組成物」という)に関し、さらに詳しく
は、透明又は自由な着色物が得られる補強充填剤として
湿式法合成珪酸を配合してなる水素化NBR組成物にお
いて、その湿式法合成珪酸として疎水性の湿式法合成珪
酸を配合したことを特徴とする耐水性等に優れたゴムを
与えるゴム組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、湿式法合成珪酸はカーボンブ
ラツクと共にゴムの補強充填剤として使用されてきてい
る。
【0003】周知の如く、カーボンブラツクは親油性の
ためにゴムとのなじみが良く補強効果も大きいことと、
得られるゴム組成物の耐水性が良好であることが知られ
ている。しかしながら、このカーボンブラツクを充填し
て得られるゴムはその色合いが黒に限定されるという制
約のあることがその欠点として知られている。
【0004】一方、同じくゴム補強充填剤として知られ
る湿式法合成珪酸は、引き裂き抵抗性、耐屈曲亀裂性、
耐熱老化性などに優れる他、カーボンブラックでは期待
できない効果として透明又は自由な着色物が得られると
いう特徴を有している。しかしその反面においてカーボ
ンブラツクを配合したものに比べて耐水性が著しく劣る
という問題を有していた。
【0005】本発明が対象とする水素化NBR組成物
は、耐油性、耐熱性、耐薬品性、耐オゾン性に優れる特
徴を有するとともに、強度特性、耐摩耗性にも優れるこ
とから燃料ホース、オイルシール、O−シール、パッキ
ン、ガスケット等の用途に使用されているものである
が、このゴム組成物においても上記のようなカーボンブ
ラックあるいは湿式法合成珪酸が補強充填剤として使用
されており、これらの使用において上記と同様の問題が
指摘されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記の
水素化NBR組成物のうちで透明又は自由な着色物が得
られる湿式法合成珪酸配合のものにおいて、特にその耐
水性を改善した優れた水素化NBR組成物を開発するた
めに鋭意検討してきた。
【0007】その結果、意外にも疎水性の湿式法合成珪
酸を補強充填剤として配合した場合には、耐水性を改良
した水素化NBR組成物の得られることを見出した。ま
たこの水素化NBR組成物は、耐水性の向上に加えて、
加工性、耐熱老化性、反発弾性、圧縮永久歪等について
も優れた特性を示すことを見出した。
【0008】本発明はこのような知見に基づいてなされ
たものであり、その目的は、透明又は自由な着色物が得
られるという利点を有しながら、耐水性も優れた新規な
水素化NBR組成物を提供することにある。
【0009】本発明の別の目的は、耐水性の向上と共
に、加工性、耐熱老化性、反発弾性、圧縮永久歪などに
も優れた新規な水素化NBR組成物を提供することにあ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために、上記特許請求の範囲の各請求項に記
載した発明を完成した。
【0011】すなわち本発明の新規なゴム組成物の特徴
は、補強充填剤として、ジーn−ブチルアミン吸着量
(以下「DBA吸着量」という)が100m・mol/
kg以下、より好ましくは60m・mol/kg以下の
疎水性の湿式法合成珪酸を配合した水素化NBR組成物
からなるところにある。
【0012】本発明において耐水性を改良するために用
いることができる疎水性の湿式法合成珪酸は、DBA吸
着量100m・mol/kg以下であることが必要であ
り、後述の実施例において示すように、DBA吸着量の
値が大きくなると水素化NBR組成物の耐水性を改善す
る効果が不充分である。
【0013】本発明において用いられる珪酸の疎水性の
度合は、上記のように「DBA吸着量」により知ること
ができる。すなわち、珪酸粒子はその表面上に多量のシ
ラノール基が存在して、親水性を示すことが知られてい
る。またジーn−ブチルアミンはイオン結合的に珪酸粒
子表面上に吸着されることも知られている(R.Meyer:Ka
utschuku.Gummi,7[8],180-182WT(1954))。このため、例
えば疎水性に表面処理された湿式法合成珪酸上に残存す
るシラノール基に、このジーn−ブチルアミンを結合す
るという方法を、珪酸の疎水化の度合を知る手段として
利用できるのである。
【0014】本発明において、DBA吸着量が100m
・mol/kg以下である小さい値の湿式法合成珪酸
が、これを配合したゴム組成物の耐水性を改善する理由
は、シラノール基による親水性の性質を示す粒子表面
が、良く疎水性に表面処理されることで、本来、湿式法
合成珪酸の持つ補強充填剤としての特性を大きく損なう
ことなく、配合したゴム組成物に良好な耐水性を付与し
得るからと考えられる。
【0015】又、本発明において使用される疎水性の湿
式法合成珪酸は、その他の物性に特に制限されるもので
はないが、ゴムの補強充填剤として用いられることか
ら、30〜250m2 /gのBET比表面積を有するも
のが好適に使用され、また従来の湿式法合成珪酸と同様
の配合方法、配合量で補強充填剤として使用することが
できる。
【0016】本発明で用いることができる疎水性の湿式
法合成珪酸を得る方法としては、特に限定されるもので
はなく有機珪素化合物を用いる公知の方法が特に制限な
く使用される。例えば特公昭42−26179号にみら
れるオルガノポリシロキサンをシリカに噴霧し、250
〜350℃の温度で約1/2〜2時間加熱処理する方法
等が挙げられる。
【0017】本発明における水素化NBRとして具体的
には、Zetpol2000L(日本ゼオン社製)等を
例示することができる。
【0018】本発明の新規なゴム組成物においては、上
記疎水性の湿式法合成珪酸を補強充填剤として配合する
他、加硫剤,加硫助剤,老化防止剤等、従来の水素化N
BR組成物を構成する種々の添加剤を格別制限されるこ
となく同様に用いることができ、また加硫等についても
同様に行なうことができる。
【0019】
【実施例】以下、本発明を更に具体的に説明するため実
施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。尚、実施例及び比較例における各種物性測
定と試験は下記の方法によって行なった。
【0020】1)DBA吸着量 乾操試料250mgを精秤し、これに50mlのN/5
00−・ジーn−ブチルアミン溶液(石油べンジン溶
媒)を加え、20℃で約2時間放置する。この上澄液2
5mlにクロロホルム5ml、指示薬(クリスタルバイ
オレット)2〜3滴を加え、紫色が青色に変るまでN/
100−過塩素酸溶液(無水酢酸溶媒)で滴定し、この
時の滴定値をAmlとする。
【0021】別にブランクを行ないBmlとし、次式に
よってDBA吸着量を算出した。
【0022】DBA吸着量(m・mol/kg)=80
×(B−A)f ただし fはN/100−過塩素酸溶液の力価 2)BET比表面積 カンターソープ(米国Quantachrome社製)を用いて1点
法により測定した。
【0023】3)ムーニー粘度 ムーニー粘度計(島津製作所製、SMV-200 型粘度計)を
用い、温度145℃、L型ローターにて測定した。
【0024】4)加硫物特性 JIS K63Olの試験法に準じ、測定した。
【0025】耐熱老化試験は175℃×72時間とし
た。
【0026】5)耐水性試験 20mm×30mm×2mmの試験片を100℃×70
時間浸漬させ、吸水膨潤による浸漬前後の重量変化率を
測定した。
【0027】実施例1 DBA吸着量280m・mol/kg、BET比表面積
l98m2 /gの未処理の湿式法合成珪酸 ニップシ一
ルAQ−S(日本シリカ工業社製)を、ジメチルシリコ
ーンオイル KF96(信越化学工業社製)15部を用
いてその表面を疎水化処理し、疎水性の湿式法合成珪酸
とした。得られた粉末の物性値を表1に示した。
【0028】水素化NBR Zetpol2000L
(日本ゼオン社製)100部を8インチロールに巻きつ
け、この疎水性の湿式法合成珪酸を40部、ステアリン
酸を0.5部、亜鉛華#を3部、ナウガード445(ユ
ニロイヤル社製)を1.5部、ペロキシモンF−40
(日本油脂社製)を8部、それぞれ添加して充分に混練
した。
【0029】この配合物の未加硫物特性をム一ニー粘度
計にて測定するとともに、170℃×20分プレス加硫
し、更に150℃×4時間オーブン中で加硫した。
【0030】この加硫物について、加硫物特性と耐水性
を測定した(以下、評価法は実施例、比較例とも同
様)。結果を表1に示した。
【0031】実施例2 実施例1におけるニツプシールAQ−Sを、ニップシー
ルE−200A(日本シリカ工業社製;DBA吸着量2
40m・mol/kg、BET比表面積150m2
g)に変えた以外は、実施例1と同様にして疎水性の湿
式法合成珪酸を得、これを水素化NBR組成物に配合し
て加硫物を製造した。これについて実施例1と同様の評
価を行ないその結果を表1に示した。
【0032】実施例3 実施例1におけるジメチルシリコーンオイルの使用量を
湿式法合成珪酸に対して5部とした以外は、同様に処理
して疎水性の湿式法合成珪酸を得、これを水素化NBR
組成物に配合して加硫物を製造した。これについて実施
例1と同様の評価を行ないその結果を表1に示した。
【0033】比較例1 実施例1における疎水性の湿式法合成珪酸を、未処理の
湿式法合成珪酸ニップシールAQ−S(前出)に変えて
配合した以外は同様にして、水素化NBR組成物の加硫
物を製造した。これについて実施例1と同様の評価を行
ないゴム組成物の耐水性を評価してその結果を表1に示
した。
【0034】比較例2 実施例2における疎水性の湿式法合成珪酸を、未処理の
湿式法合成珪酸ニップシールE−200A(前出)に変
えて配合した以外は同様にして、水素化NBR組成物を
製造した。これについて実施例1と同様の評価を行ない
ゴム組成物の耐水性を評価してその結果を表1に示し
た。
【0035】比較例3 実施例1における疎水性の湿式法合成珪酸を、カーボン
ブラツクHAF(東海カーボン社製)に変えて配合した
以外は同様にして、水素化NBR組成物を製造した。こ
れについて実施例1と同様の評価を行ないカーボンブラ
ック配合のゴム組成物の耐水性を評価しその結果を表1
に示した。なおこのカーボンブラック配合について測定
したDBA吸着量を表1に併せて示した。
【0036】
【表1】
【0037】表1の結果から、実施例1〜3は、比較例
1〜2(未処理の湿式法合成珪酸)に比べて、耐水性
(重量変化率)が大幅に改善されていることが分かる。
特に実施例1〜2は比較例3(カーボンブラック)に比
べても良好な値である。また、各実施例は、比較例に比
べ、良好な耐水性とともに、加工性、耐熱老化性(耐熱
老化試験後の結果から分かる)、反発弾性、圧縮永久歪
にも優れていることが分かる。
【0038】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば疎水性の湿式法合成珪酸をゴムの補強充填剤と
して用いることにより、カーボンブラックを配合した場
合と同等、ないしそれ以上の優れた耐水性を有し、しか
も着色の自由な水素化NBR組成物ゴム組成物を得るこ
とができるという効果がある。
【0039】また加工性、耐熱老化性、反発弾性、圧縮
永久歪にも優れ、特に断熱老化試験の結果から分かるよ
うに、使用に伴う経時的な機械的強度低下の割合が少な
い優れた水素化NBR組成物を得ることができるという
効果がある。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ジーn−ブチルアミン吸着量が100m
    ・mol/kg以下の疎水性の湿式法合成珪酸を配合し
    た高飽和型ニトリル系エラストマーゴム組成物からなる
    ことを特徴とする新規なゴム組成物。
  2. 【請求項2】 請求項1の湿式法合成珪酸が、ジメチル
    シリコーンオイルで表面が疎水化処理された疎水性の湿
    式法合成珪酸であることを特徴とする新規なゴム組成
    物。
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