JPWO2019131019A1 - ゴム組成物、およびゴム架橋物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態におけるゴム組成物は、ヨウ素価が120以下であるカルボキシル基含有ニトリルゴムと、ポリエーテルエステル系可塑剤と、金属化合物とを有し、該金属化合物のステアリン酸吸着量が80mg/g以上300mg/g以下のゴム組成物である。
本実施形態におけるカルボキシル基含有ニトリルゴムは、ヨウ素価が120以下のカルボキシル基含有ニトリルゴムである。本明細書において、ヨウ素価が120以下のニトリルゴムは、水素化率が比較的高いニトリル共重合体ゴムを示す(以下、高飽和ニトリルゴムまたはカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムという場合がある)。
本実施形態におけるゴム組成物は、上述したカルボキシル基含有ニトリルゴムに加えて、ポリエーテルエステル系可塑剤を含有する。ポリエーテルエステル系可塑剤は、ポリエーテル構造とエステル構造を含む可塑剤であり、通常重量平均分子量が約300以上5000以下のものである。
本実施形態におけるゴム組成物では、カルボキシル基含有ニトリルゴム、ポリエーテルエステル系可塑剤に加えて、金属化合物が配合されている。本実施形態では、このような金属化合物として、所定のステアリン酸吸着量を有する金属化合物が用いられる。
本発明の実施形態におけるゴム架橋物は、上述した本実施形態のゴム組成物を架橋して得られるものである。
カルボキシル基含有ニトリルゴムを構成する各単量体単位の含有量は、以下の方法により測定した。すなわち、マレイン酸モノn−ブチル単位の含有量は、2mm角のカルボキシル基含有ニトリルゴム0.2gに、2−ブタノン100mlを加えて4時間攪拌した後、エタノール20mlおよび水10mlを加え、攪拌しながら水酸化カリウムの0.02N含水エタノール溶液を用いて、室温でチモールフタレインを指示薬とする滴定により、カルボキシル基含有ニトリルゴム100gに対するカルボキシル基のモル数を求め、求めたモル数をマレイン酸モノn−ブチル単位の量に換算することにより算出した。
カルボキシル基含有ニトリルゴム(以下、まとめて「ポリマー」という場合がある)のヨウ素価は、JIS K 6235に準じて測定した。
カルボキシル基含有ニトリルゴムのムーニー粘度(ポリマー・ムーニー粘度)(ML1+4、100℃)および各ポリマーを含有するゴム組成物のムーニー粘度(ML1+4、100℃)は、JIS K 6300に従って測定した。ムーニー粘度は、カルボキシル基含有ニトリルゴム、その他の高飽和ニトリルゴム、およびゴム組成物の加工性等を評価する指標の一つであり、この値が小さいほど、加工性に優れる。
ゴム組成物を、縦15cm、横15cm、深さ0.2cmの金型に入れ、プレス圧10MPaで加圧しながら170℃で20分間プレス成形、架橋した後、170℃で4時間二次架橋を行うことによりシート状のゴム架橋物を得た。得られたシート状のゴム架橋物を3号形ダンベルで打ち抜いて、試験片を作製した。そして、得られた試験片を用いて、JIS K 6251に従い、ゴム架橋物の伸び(%)を測定した。なお、伸び(%)が180%未満の場合は、機械的特性が良好であるものと評価した。
ゴム組成物を170℃で20分間、プレス圧10MPaで成型、架橋した後、直径29mm、厚さ12.5mmの円柱型試験片を作製し、さらに、170℃で4時間二次架橋を行うことにより試験片を得た。そして、得られた二次架橋後の試験片を25%圧縮した状態で150℃にて168時間保持する条件で、JIS K 6262に従って、圧縮永久歪み(%)を測定した。圧縮永久ひずみ(%)が50%未満の場合、耐圧縮永久歪性(シール性)が良好であると評価した。
常態物性(伸び)試験で得られた二次架橋後の試験片(ゴム架橋物)を、2cm×3cmに打ち抜いて、試験片を作製した。そして、JIS K 6258に従い、80℃、168時間の条件で、蒸留水中に浸漬することにより耐水試験を行った。そして、蒸留水に浸漬前後のゴム架橋物の体積を測定し、浸漬後の体積変化率(%)を算出した。体積変化率(%)が10%未満の場合、耐水性が良好であると評価した。
(製造例1)カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(A)の製造
金属製ボトルに、イオン交換水180部、濃度10%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液25部、アクリロニトリル15部、マレイン酸モノn−ブチル5部、アクリル酸n−ブチル37部、及びt−ドデシルメルカプタン(分子量調整剤)0.75部の順に仕込み、内部の気体を窒素で3回置換した後、1,3−ブタジエン57部を仕込んだ。
(実施例1)
バンバリーミキサを用いて、製造例1で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(A)100部に、FEFカーボンブラック(商品名「シーストSO」、東海カーボン社製、「シースト」は登録商標、カーボンブラック)50部、ポリエーテルエステル系可塑剤としてのポリエーテルエステル(商品名「アデカサイザーRS−735」、ADEKA社製、「アデカサイザー」は登録商標、可塑剤)5部、4,4’−ビス(α,α−ジメチルベンジル)ジフェニルアミン(商品名「Naugard 445」、Crompton社製、「Naugard」は登録商標、老化防止剤)1.5部、およびステアリン酸(商品名「ビーズステアリン酸つばき」、日油社製、加工助剤)1部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル(商品名「フォスファノールRL210」、花王社製、「フォスファノール」は登録商標、加工助剤)1部を添加して混練した。次いで、得られた混合物をロールに移して、ヘキサメチレンジアミンカルバメート(商品名「Diak#1」、デュポン社製、ポリアミン系架橋剤)1.9部、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン−7(DBU)(商品名「RHENOGRAN XLA−60」、RheinChemie社製、「RHENOGRAN」は登録商標、DBU60%(ジンクジアルキルジフォスフェイト塩になっている部分を含む)、および、アクリル酸ポリマーと分散剤40%からなるもの、塩基性架橋促進剤)4部、及び金属化合物としての水酸化アルミニウム(商品名「キョーワード200S」、協和化学工業社製、「キョーワード」は登録商標、ステアリン酸吸着量156mg/g、窒素吸着比表面積150m2/gの金属化合物)3部を添加して混練することで、架橋性のゴム組成物を調製した。そして、得られた架橋性のゴム組成物を用いて、上述した方法に従って、ゴム組成物のムーニー粘度、機械的特性(伸び)、シール性、耐水性を評価した。結果を表1に示す。
金属化合物として水酸化アルミニウムの添加量を5部に変更した以外は、実施例1と同様に、架橋性のゴム組成物を調製し、評価を行った。結果を表1に示す。
金属化合物として水酸化アルミニウムの添加量を10部に変更した以外は、実施例1と同様に、架橋性のゴム組成物を調製し、評価を行った。結果を表1に示す。
金属化合物として水酸化アルミニウムの代わりにアルミニウムマグネシウム酸化物(商品名「KW2000」、協和化学工業社製、ステアリン酸吸着量250mg/g、窒素吸着比表面積185m2/gの金属化合物)5部を添加した以外は、実施例1と同様に、架橋性のゴム組成物を調製し、評価を行った。結果を表1に示す。
金属化合物として水酸化アルミニウムの代わりに合成ハイドロタルサイト(商品名「キョーワード500SH」、協和化学工業社製、ステアリン酸吸着量236mg/g、窒素吸着比表面積110m2/gの金属化合物)5部を添加した以外は、実施例1と同様に、架橋性のゴム組成物を調製し、評価を行った。結果を表1に示す。
加工助剤(商品名「ストラクトールHT750」、ストラクトール社製、「ストラクトール」は登録商標)4部をさらに添加した以外は、実施例2と同様に、架橋性のゴム組成物を調製し、評価を行った。結果を表1に示す。
水酸化アルミニウムを添加しなかった以外は、実施例1と同様に、架橋性のゴム組成物を調製し、評価を行った。結果を表1に示す。
可塑剤としてポリエーテルエステルの代わりにトリメリット酸トリ−2−エチルヘキシル(商品名「ADK Cizer C−8」、ADEKA社製、「ADK Cizer」は登録商標)5部を添加し、水酸化アルミニウムを添加しなかった以外は、実施例1と同様に、架橋性のゴム組成物を調製し、評価を行った。結果を表1に示す。
可塑剤としてポリエーテルエステルの代わりにトリメリット酸トリ−2−エチルヘキシル(商品名「ADK Cizer C−8」、ADEKA社製)5部を添加し、水酸化アルミニウムの代わりにケイ酸マグネシウム(商品名「キョーワード600S」、協和化学工業社製、ステアリン酸吸着量63mg/gの金属化合物、窒素吸着比表面積150m2/g)5部を添加した以外は、実施例1と同様に、架橋性のゴム組成物を調製し、評価を行った。結果を表1に示す。
Claims (5)
- ヨウ素価が120以下であるカルボキシル基含有ニトリルゴムと、
ポリエーテルエステル系可塑剤と、
金属化合物とを含有し、
前記金属化合物のステアリン酸吸着量が80mg/g以上300mg/g以下であるゴム組成物。 - 前記金属化合物の窒素吸着比表面積が30m2/g以上300m2/g以下である、請求項1に記載のゴム組成物。
- 前記金属化合物のステアリン酸吸着量が100mg/g以上200mg/g以下である、請求項1または2に記載のゴム組成物。
- 請求項1乃至3のいずれか1項に記載のゴム組成物を架橋してなるゴム架橋物。
- 80℃の蒸留水に168時間浸漬したときの体積変化率が10%以下である、請求項4に記載のゴム架橋物。
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