JPS63241046A - ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は強度特性及び動的疲労性が改善された耐油、耐
熱性ゴム組成物に関するものである。

（従来の技術） 自動車の排気ガス規制対策上自動車のニンジン廻りの温
度はより高温となり、必然的に使用されるゴム部品に要
求される耐熱性の水準も格段に高くなって来た。

この様な背景下に、従来のアクリロニトリル−ブタジェ
ン共重合ゴム（ＮＢＲ）と同等の耐油性を有し、耐熱性
が著しく改善された水素化ＮＢＲが開発され、実用に供
されている。

水素化ＮＢＲはＮＢＲと比較して耐熱性のみならず加硫
物の引張り強さも著しく改善されており。

自動車用の歯付き伝導ベルト（タイミングベルト）など
の耐油性、耐熱性及び強度が要求される用途にも用いら
れている。

しかしながら、長期使用の観点から、さらに高水準の強
度ならびに耐動的疲労性を有する耐油性、耐熱性のゴム
材料の開発が要望されている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は耐油性と耐熱性を有すると共に水素化Ｎ
ＢＲ加硫物以上の高温での強度ならびに高温での、耐動
的疲労性を有する加硫物の提供にある。

（問題点を解決するための手段） かくして１本発明によれば、不飽和ニトリル１０〜６０
重量％、エチレン性不飽和カルボン酸０．１〜１５重量
係並びに残りが共役ジエン及び水素化共役ジエンから誘
導され、そのヨウ素価が１００以下のニトリル基含有ゴ
ムと周期律表第■族の金属酸化物、加硫剤及びその他の
配合剤とから成るゴム組成物が提供される。

本発明で使用されるヨウ素価が１００以下のニトリル基
含有ゴムは不飽和ニトリル１０〜６０重−［％、共役ジ
エン３０〜８９．９重量係及びエチレン性不飽和カルボ
ン酸０．１〜１５重ｉｌｌを共重合して得られる共重合
ゴムの共役ジエン単位を通常の水素化方法で水素化した
ものである。

不飽和ニトリルとしてはアクリロニトリル、メタクリロ
ニトリル、α−クロロアクリロニトリルなどが挙げられ
る。耐油性の点から不飽和ニトリル単位の含有割合は１
０〜６０重量％であり、１０重量係未満では耐油性は不
充分となり、６０重量優を越えると耐寒性が低下する。

好ましくは２０〜５００〜５０重量部 共役ジエンとしてはブタジェン、イソプレン、２゜３−
ジメチルブタジェン、１．５−ペンタジェンなどが挙げ
られる。

耐熱性及び強度の点から共役ジエン単位を水素化してニ
トリル基含有ゴムのヨウ素価を１００以下とする必要が
あり、ヨウ素価５０〜０まで水素化することが好ましい
。

エチレン性不飽和カルボン酸としてはアクリル酸。

メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸及び
これらのジカルボン酸のモノエステルナトが挙げられる
。強度及び耐動的疲労性の点からエチレン性不飽和カル
ボン酸単位の含有量は０．１〜１５重−Ｍｋ％の範囲で
あり、０．１重ｉ％未満では強度及び耐動的疲労性は改
善されず、１５重＋ｉ％を越えると耐水性が低下する。

好ましくは０．５〜１０重量係である。

以上の各単位以外に本発明の主旨が損われない範囲で必
要に応じ、メチルアクリレート、エチルアクリレート、
ブチルアクリレート、２−エチルへキシルアクリレート
、メトキシエチルアクリレート、エトキシエチルアクリ
レート等のアクリレート、シアノメチル（メタ）アクリ
レート％　２−シアンエチル（メタ）アクリレート、１
−シアノプロピル（メタ）アクリレートなどの（メタ）
アクリル酸シアン置換アルキルエステルなどのエチレン
性不飽和単量体の単位を含有させることができる。

本発明で前記のニトリル基含有ゴムに添加する各配合剤
について説明する。

周期律表第■族の金属酸化物としては、酸化マグネシウ
ム、酸化亜鉛、酸化カルシウム、酸化ストロンチウムな
どが挙げられる。特に好ましいのは酸化亜鉛、酸化マグ
ネシウムである。金属酸化物の使用量は通常該ゴム１０
０重量部当り（以下も同様）０．５〜３０重量部である
。

加硫剤としては硫黄及び／又は硫黄供与性化合物（以下
では硫黄系加硫剤と称することがある）ならびに有機過
酸化物が挙げられる。

硫黄系加硫剤を使用する場合には通常ステアリン酸及び
各種加硫促進剤が併用される。

硫黄供与性化合物としては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などのチウ
ラム系化合物、モーホリンジスルフィドなどのモーホリ
ン系化合物などが挙げられる。

硫黄あるいは硫黄供与性化合物の使用量は通常０．１〜
５重量部である。これらと併用される加硫促進剤は耐熱
性及び強度の点から２−メルカプトベンゾチアゾール、
２メルカプトチアゾリンなどのチアゾール系化合物、Ｎ
−シクロへキシル−２−ペンツチアジル・スルフェンア
ミトナトノスルフェンアミド系化合物などを使用するの
が好ましいが、これら以外の加硫促進剤を使用しても構
わない。加硫促進剤の使用量は通常肌５〜５重量部の範
囲である。

有機過酸化物としてはジクミルパーオキサイド、ベンゾ
イルパーオキサイド、２．４−ジクロルジベンゾイルパ
ーオギサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（１−ブ
チルパーオキシ〕ヘキサン、２．５−ジメチル−２，５
−ジ（１−ブチルパーオキシ）ヘキサン−３，２，５−
ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサ
ン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエートなどが挙げられ
る。

使用量は通常０．５〜１５重量部、好ましく＃′ｉ：４
〜１０重量部である。有機過酸化物を加硫剤とする場合
にはトリアリルシアヌレート、トリアリルイ　。

ンシアヌレート、トリメチロールプロパントリメタクリ
レート、エチレンジメタアクリレート、ジビニルベンゼ
ン、ジアリルフタレート、トルイレンビスマレイミドな
どの多官能性モノマーなどを加架助剤として併用するこ
とができる。使用量は通常１〜１０重量部である。また
多価アルコールを併用することによって耐熱性が改善さ
れる。

多価アルコールとしてはポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコール、エチレングリコール。

プロピレングリコールなどが挙げられ、使用量は０．５
〜１０ｉｉｉ部の範囲が好ましい。

老化防止剤としては、硫黄系加硫剤を使用する場合には
オゾン亀裂防止剤の使用が望ましい。

オゾン亀裂防止剤としてはＮ−フェニル−Ｎ′−イソプ
ロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−シクロヘキシル
−Ｎ′−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−（１
，３−ジメチルブチル）−Ｎ′−フェニル−ｐ−フェニ
レンジアミン、Ｎ、Ｎ’−ジ（１−エチル−３−メチル
ペンチル）−ｐ−フェニレンジアミンなどが挙げられる
。これらの使用量は通常０．１〜５重量部の範囲である
。加硫剤が有機過酸化物の場合にはオゾン亀裂防止剤は
通常使用しなくてもよい。

また、耐熱性の点からは酸化劣化防止剤の使用が望まし
い。硫黄系加硫剤を使用する場合には、オクチル化ジフ
ェニルアミンなどのアルキル化ジフ二二ルアミン、４．
４’　−ビス（α、α−ジメチルベンジル）ジフェニル
アミンなどのアミン系化合物、２−メルカプト−ベンズ
イミダゾール、２−メルカプトベンズイミダゾ−′ルの
亜鉛又はニッケル塩などのメルカプトベンズイミダゾー
ル系化合物などが挙げられる。使用量は０．１〜５重量
部の範囲が好ましい。

加硫剤として有機過酸化物を使用する場合には。

６−ニトΦシー２．２．４−）ジメチル−１，２−ジヒ
ドロキノリンｓ２，２．４−）ジメチル−１，２−ジヒ
ドロキノリンの重合物、６−ドデシル−２，２，４−−
トリメチル−１，２−ジヒドロキノリンなどのキノリン
系酸化劣化防止剤、および２−メルカプトベンズイミダ
ゾール、２−メルカプトベンズイミダゾールの亜鉛又は
ニッケル塩などのメルカプトベンズイミダゾール系劣化
防止剤が挙げられる。

使用量は０．１〜５重量部の範囲が好ましい。

本発明で使用できる充てん剤は１通常は一般にゴム工業
で使用される各種カーボンブラック、シリカ、炭酸カル
シウム、クレーなどの無機充てん剤が挙げられる。使用
量は通常１０〜２００重量部である。

本発明においては無機充てん剤に限定されるものではな
く、フェノール樹脂、キシレン樹脂、メラミン樹脂など
の有機光てん剤、ガラス単繊維、アラミド単繊維などの
各種単繊維などを使用することもできる。

本発明のゴム組成物は１本発明のニトリル基含有ゴムと
上記の各種配合剤とをロール、バンバリーなとの通常の
混合機を用いて混合することによって製造される。その
際、上記以外の配合剤、例えば可塑剤、プロセス油、加
工助剤、顔料、加硫遅延剤などを必要により添加混合す
ることができる。

得られたゴム組成物はそのままで、あるいはポリエステ
ル織布、ナイロン織布、コード状のガラス繊維、アラミ
ド繊維、カーボン繊維、スチー化繊維などと複合化され
た後加硫工程を経て目的とするゴム製品とされる。

本発明のゴム組成物を用いた加硫物は優れた耐油性、耐
熱性を示すとともに格段に改善された強度及び耐動的疲
労性を有するので、絶えず繰返し変形を受けるベルト類
、特に自動車用に用いられるＶベルト、ポリ　リプベル
トや歯付伝導ベルト（ベルトの歯はプーリの溝と正確に
噛合うように設計されている。また、構造は（１）抗張
体（芯体）■背部■歯■歯の被覆部−から構成されてい
る。

抗張体としてはコード状のポリエステル繊維、ナイロン
繊維、ガラス繊維、アラミド繊維およびスチールなどが
用いられ、抗張体はベルト本体にベルトの長さ方向に埋
設される。背部は抗張体を包んでいる耐久性に富んだ柔
軟な部分で、抗張体を保護すると同時に、ベルト背面を
使用する場合には摩擦による摩耗を防ぐ。歯は精密な成
形と正確な配置によってプーリの溝と正確に噛合うよう
罠なっている。摩耗を防ぐために、背部及び歯は通常ナ
イロン繊維やアラミド繊維の帆布で被覆される。）；自
動車用パワーステアリングホース、建設機械等各種機械
の油圧ホース等の高圧耐油ホース、自動車用の燃料ホー
ス等のホース類；油井、ガス井で使用される各種ゴム欠
品〔パッカー、ブローアウトプリベンター（ＢｏＰ　）
　、パイププロテクター等〕；ｏ−リング、ガスケット
、オイルシール、フレオンシール等の各種シール材；各
種タイアフラム；自動車用のクラッチ板およびプレーキ
シニー（これらはフェノール樹脂またはエポキシ樹脂等
の熱硬化性樹脂とその他の配合剤とブレンドし成型され
る）などの製造に用いることができる。

以下実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例１ 結合アクリロニトリル量３８重量係のアクリロニトリル
−ブタジェン共重合ゴム（ＮｎＲ）おｊ。

び結合アクリロニトリル３８重ｉ％でアクリル酸単位含
有量を種々変化させたアクリロニトリル−ブタジェン−
アクリル酸の三元共重合ゴム（ＮＢＸＲ）のブタジェン
単位を水素化した第１表記載の水素化ゴムのそれぞれと
第２表記載の配合処方により各種配合剤とを冷却ロール
上で混合してゴム配合物を調製した。これらを１７０Ｃ
で１５分間加圧加熱することによって加硫物を得た。強
度特性は恒温槽付引張試験機を使用して、０８Ｋ−６３
０１に準じて２５Ｃと１０００の雰囲気で測定した。

疲労特性は上島裏作所製恒温槽付一定応力伸長疲労試験
機を使用し、雰囲気温度室温および１００ＣにおいてＪ
工８５号ダンベル試験片に０から５０　Ｋｑｆ／ｅ２の
繰り返し伸長を４００回／分で与え、切断までの繰り返
し伸長回数を求めた。以上の結果を第５表に示す。なお
、表示した伸長回数は各試料とも１０個の平均値である
。

第　　１　　表 第　　２　　表　（配合処方） 第３表の結果から、本発明の組成物では室温から高温ま
での強度特性及び動的疲労性が大幅に改善されているこ
とがわかる。

実施例２ 結合アクリロニトリル量が４５Ｎ量チ、２８重量％及び
１８重量％でメタアクリル酸単位含有蓋カフ型ｆｆｉ％
のアクリロニトリル−ブタジェン−メタアクリル酸の三
元共重合ゴム（ＮＢＹＲ）のブタジェン単位を水素化し
た第４表記載の４ａｌの水素化ゴムのそれぞれと第２表
の配合処方の各配合剤とを冷却ロール上で混合してゴム
配合物を調製し、実施例１と同様にして加硫物を得、特
性を評価した。結果を第５表に示す。

第４表 第５表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 不飽和ニトリル１０〜６０重量％、エチレン性不飽和カ
   ルボン酸０．１〜１５重量％並びに残りが共役ジエン及
   び水素化共役ジエンから誘導され、そのヨウ素価が１０
   ０以下のニトリル基含有ゴムと周期律表第II族の金属酸
   化物、加硫剤及びその他の配合剤とから成るゴム組成物
   。