WO2006132325A1 - ブレンドゴム組成物 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a blend rubber composition, and more particularly to a blend rubber composition that can be suitably used for oil seals, rubber products, and seal parts.
  • NBR is a copolymer-based synthetic rubber of acrylonitrile and butadiene, and is known to have excellent cold resistance, oil resistance, and molding processability. For this reason, it is used as a sealing material for oil seals, O-rings, knockers, etc. in a wide range of fields such as automobiles and industrial machinery industries.
  • HNR hydrogenated tolyl rubber
  • Non-patent documents 1 and 2 have reported high hardness.
  • the rubber obtained from this polymer alloy is certainly high in strength and very excellent in wear resistance. It has the disadvantage of being inferior in mold releasability and cannot be said to be suitable as a sealing material. was there.
  • Non-Patent Document 1 Saito, Y., Fujino, A., Ikeda, A .: SAE Technical Parer Series, 890359 (198 9)
  • Non-Patent Document 2 Rubber Industry Handbook No. 4 (Japan Rubber Association), published in 1994, page 99
  • Patent Document 1 JP 2001-032845 NBR is used for a pressure-resistant O-ring seal.
  • Patent Document 2 JP 2000-017110 NBR rubber composition is used as a seal for a shock absorber of a vehicle to ensure slidability.
  • an object of the present invention is to provide a blend rubber composition that is easy to mold and has excellent wear resistance.
  • the present invention also uses a blend rubber composition that is easy to mold and has excellent wear resistance.
  • the invention according to claim 2 is selected from the group consisting of metal alloy, hydrogenated tolyl rubber (HNBR), zinc metal or zinc compound and methacrylic acid (MMA), or poly zinc methacrylate.
  • HNBR hydrogenated tolyl rubber
  • MMA methacrylic acid
  • poly zinc methacrylate poly zinc methacrylate.
  • the invention according to claim 3 is the blend rubber composition according to claim 1 or 2, characterized in that the polymer alloy has a CN content of 18 to 44% by weight and an iodine value of 7 to 56mgZl00mg.
  • the invention of claim 4 is used as a sealing material.
  • the invention according to claim 5 is the blend rubber composition according to claim 4, which is used as one or more sealing materials for pressure resistance, sliding or exercise. The invention's effect
  • the obtained blended rubber composition is used in any one or more sites for pressure resistance, sliding, and exercise such as oil seals, O-rings, and packings. Effective as a sealing material.
  • an acrylonitrile-tolyl-butadiene rubber having an acrylonitrile content of 15 to 48% can be used.
  • those having an acrylonitrile content of 15 to 35% are preferable, and therefore low- Any of a tolyl content (15 to 24%), a medium-tolyl content (25 to 30%), and a medium to high-tolyl content (31 to 35%) can be preferably used.
  • the polymer alloy used in the present invention is obtained by mixing and dispersing methacrylic acid (MMA) in hydrogenated-tolyl rubber (HNBR).
  • HNBR hydrogenated tolyl rubber
  • MMA methacrylic acid
  • HNBR hydrogenated tolyl rubber
  • MMA methacrylic acid
  • 'A product obtained by dispersing is preferred.
  • the mixing / dispersing can be performed by a mixer, a homogenizer, an ultrasonic disperser or the like, and is preferably highly dispersed.
  • the polymer alloy preferably has a CN content of 18 to 44 wt% and an iodine value of 7 to 56mgZl00mg. If the CN content and iodine value are in the above ranges, the effect of improving the wear resistance of the present invention is obtained, which is preferable.
  • Powerful polymer alloys can be obtained as commercially available products such as Zeoferte ZSC-2395 and ZSC-2295 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
  • the blending ratio of NBR and polymer alloy is a ratio of 10% to 90% by weight of polymer alloy with respect to 90% to 10% by weight of NBR. If NBR exceeds 90% by weight and polymer alloy is less than 10% by weight, mold releasability is good, but there is a problem of lack of wear resistance, and NBR is less than 10% by weight and polymer alloy is 90% by weight. If the weight percentage is exceeded, the wear resistance is good, but there is a problem that the mold releasability is insufficient, and none of the problems of the present invention can be solved.
  • the blend rubber composition of the present invention contains a vulcanizing agent (for example, sulfur, sulfur monochloride, selenium, Inorganic vulcanizing agents such as Lulu; organic vulcanizing agents such as sulfur-containing organic compounds, dithiocarbamate and oximes; dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butyl per Oxy) hexane, benzoyl peroxide, dilauroyl peroxide, organic peroxides such as 1,3-di (tert-butylperoxyisopropyl) benzene, etc.), vulcanization accelerators (eg, acid Metal oxides such as zinc, activated zinc white, surface-treated zinc white, composite zinc white, and magnesium oxide; metal carbonates such as zinc carbonate; metal hydroxides such as calcium hydroxide and calcium; stearin Organic activators such as acids), vulcanization accelerators (eg sulfenamides, thiura), a
  • the kneaded material is generally subjected to press vulcanization performed at about 150 to 200 ° C for about 3 to 60 minutes and oven vulcanization (secondary vulcanization) performed at about 100 to 180 ° C for about 0.5 to 5 hours. Sulfur) is then vulcanized.
  • the blend rubber composition of the present invention is used as a sealing material, and is preferably used as one or more sealing materials for pressure resistance, sliding or movement.
  • the seal material includes static seal and dynamic seal! / And misalignment.
  • test piece was used for normal state physical property measurement and wear resistance test.
  • a 10-point average roughness R was measured using a surface roughness profile measuring machine (manufactured by Toyo Seimitsu), and the wear resistance was evaluated according to the following criteria based on the wear depth after the test. .
  • the mold releasability after test piece vulcanization was evaluated according to the following criteria using a heat press at 170 ° C for 20 minutes.

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Abstract

【課題】成型加工が容易、且つ耐摩耗性に優れたブレンドゴム組成物の提供、及び、成型加工が容易、且つ耐摩耗性に優れたブレンドゴム組成物を用いたシール材料を提供すること。 【解決手段】アクリロニトリル－ブタジエンゴム（ＮＢＲ）９０重量％～１０重量％に対して、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）にメタクリル酸（ＭＭＡ）を混合・分散してなるポリマーアロイを１０重量％～９０重量％の割合で混合してなるブレンドゴム組成物。

Description

明 細 書
ブレンドゴム組成物
技術分野
[0001] 本発明は、ブレンドゴム組成物に関し、詳しくは、オイルシール、ゴム製品、シール 部品に好適に使用できるブレンドゴム組成物に関する。
背景技術
[0002] NBRはアクリロニトリルとブタジエンの共重合体系合成ゴムで、耐寒性、耐油性、成 形加工性に優れることが知られている。このため自動車、産業機械工業等の広い分 野で、オイルシール、 Oリング、ノッキン等のシール用材料として用いられている。
[0003] 近年、耐圧、摺動、運動用用途に用いることが検討されている力 NBRはオイルシ ール用材料として使用された場合、強度不足、耐摩耗性不足によって、シールが破 損し、オイル漏れに至ることがある。
[0004] 耐摩耗性を改良するために、 NBRにカーボンブラックを多量配合しても、十分な耐 摩耗性を得ることは困難であった。
[0005] 一方、 NBRの二重結合部分のみを選択的に水素化した水素化-トリルゴム (HNR
)に、 ZnO,メタクリル酸 (MMA)をブレンドして過酸ィ匕物で架橋したゴム力 高強度
、高硬度であることが非特許文献 1、 2に報告されている。
[0006] このポリマーァロイカ 得られるゴムは、確かに高強度で耐摩耗性に大変優れてい る力 金型離型性に劣る欠点があり、シール用材料としては適しているとは言えない 問題があった。
非特許文献 1 : Saito,Y.,Fujino,A.,Ikeda,A. ： SAE Technical Parer Series,890359(198 9)
非特許文献 2：ゴム工業便覧第 4板 (日本ゴム協会編)平成 6年発行 99頁
特許文献 1：特開 2001— 032845 NBRを耐圧 Oリングシールに使用している。 特許文献 2 :特開 2000— 017110 NBRゴム組成物を車両のショックアブソーバー 用シールとして用い、摺動性を担保している。
発明の開示 発明が解決しょうとする課題
[0007] そこで、本発明は、成型加工が容易、且つ耐摩耗性に優れたブレンドゴム組成物を 提供することを課題とする。
[0008] また本発明は、成型加工が容易、且つ耐摩耗性に優れたブレンドゴム組成物を用
V、たシール材料を提供することを課題とする。
[0009] さらに本発明の他の課題は、以下の記載によって明ら力となる。
課題を解決するための手段
[0010] 本発明の上記課題は、以下の各発明によって解決される。
[0011] 請求項 1記載の発明は、アクリロニトリル—ブタジエンゴム（NBR) 90重量％〜10重 量0 /0に対して、水素化-トリルゴム (HNBR)にメタクリル酸 (MMA)を混合 '分散して なるポリマーァロイを 10重量％〜90重量％の割合で混合してなることを特徴とするブ レンドゴム組成物である。
[0012] 請求項 2記載の発明は、前記ポリマーァロイカ 水素化-トリルゴム (HNBR)に、金 属亜鉛若しくは亜鉛ィ匕合物とメタクリル酸 (MMA)、又はポリメタクリル酸亜鉛の何れ かから選択される成分を分散させて得られるものであることを特徴とする請求項 1記 載のブレンドゴム組成物である。
[0013] 請求項 3記載の発明は、前記ポリマーァロイカ CN含量 18〜44重量％、ヨウ素価 7〜56mgZl00mgであることを特徴とする請求項 1又は 2記載のブレンドゴム組成 物である。
[0014] 請求項 4記載の発明は、シール用材料として用いられることを特徴とする請求項 1
〜3の何れかに記載のブレンドゴム組成物である。
[0015] 請求項 5記載の発明は、耐圧用、摺動用又は運動用の何れか一つ以上のシール 用材料として用いられることを特徴とする請求項 4記載のブレンドゴム組成物である。 発明の効果
[0016] 請求項 1、 2又は 3に記載の発明によれば、耐摩耗性、金型離型性に優れたプレン ドゴム組成物を得ることができる。
[0017] また請求項 4記載の発明によれば、シール性に優れたブレンドゴム組成物を得るこ とがでさる。 [0018] さらに請求項 5記載の発明によれば、得られるブレンドゴム組成物がオイルシール、 Oリング、パッキン等の耐圧用、摺動用、運動用の何れか一つ以上の部位に用いら れるシール材として有効である。
発明を実施するための最良の形態
[0019] 以下、本発明の実施の形態を説明する。
[0020] 本発明に用いられる NBRとしては、アクリロニトリル含量 15〜48%のアタリ口-トリ ル一ブタジエンゴムを用いることができるが、中でもアクリロニトリル含量 15〜35%の ものが好ましぐしたがって低-トリル含量（15〜24%)、中-トリル含量（25〜30%) 、中高-トリル含量（31〜35%)のいずれも好ましく用いることができる。
[0021] 本発明に用いられるポリマーァロイは、水素化-トリルゴム (HNBR)にメタクリル酸（ MMA)を混合 '分散してなるものである。前記ポリマーァロイとしては、水素化-トリ ルゴム (HNBR)に、金属亜鉛若しくは亜鉛化合物（亜鉛酸ィ匕物など）とメタクリル酸（ MMA)、又はポリメタクリル酸亜鉛の何れかから選択される成分を混合'分散させて 得られるものが好ましい。
[0022] 混合'分散は、ミキサー、ホモジナイザー、超音波分散機などによって行うことがで き、高度に分散させることが好ましい。
[0023] 前記ポリマーァロイは、 CN含量 18〜44重量％、ヨウ素価 7〜56mgZl00mgであ ることが好ましい。 CN含量及びヨウ素価が上記範囲であれば、本発明の耐摩耗性の 向上効果が得られるので好ま ヽ。
[0024] 力かるポリマーァロイは、市販品として入手でき、日本ゼオン株式会社製ゼオフオル テ ZSC— 2395や ZSC— 2295等を用いることができる。
[0025] 本発明において、 NBRとポリマーァロイの配合比は、 NBR90重量％〜10重量％ に対して、ポリマーァロイを 10重量％〜90重量％の割合である。 NBRが 90重量％ を越え、且つポリマーァロイが 10重量％未満であると、金型離型性はよいが、耐摩耗 性に欠ける問題があり、また NBRが 10重量％未満で、且つポリマーァロイが 90重量 %を越えると、耐摩耗性はよいが、金型離型性に欠ける問題があり、いずれも本発明 の課題を解決できない。
[0026] 本発明のブレンドゴム組成物には、加硫剤（例えば硫黄、一塩化硫黄、セレン、テ ルルなどの無機系加硫剤;含硫黄有機化合物、ジチォ力ルバミン酸塩、ォキシム類 などの有機系加硫剤；ジクミルパーオキサイド、 2,5-ジメチル -2,5-ジ (第 3ブチルパー ォキシ)へキサン、ベンゾィルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、 1,3-ジ (第 3ブチルパーォキシイソプロピル)ベンゼンドなどの有機過酸ィ匕物など）、加硫促進助 剤 (例えば酸ィ匕亜鉛、活性亜鉛華、表面処理亜鉛華、複合亜鉛華、酸化マグネシゥ ムなどの金属酸ィ匕物;炭酸亜鉛などの金属炭酸塩;水酸ィ匕カルシウムなどの金属水 酸ィ匕物;ステアリン酸などの有機系活性剤など）、加硫促進剤（例えばスルフェンアミ ド系、チウラム系等）、老化防止剤 (例えばアミン系、フエノール系など）、軟化剤及び 可塑剤 (例えばパラフィン系軟化剤、芳香族系軟化剤、ナフテン系軟化剤など)、補 強剤又は充填剤（例えばカーボンブラック、シリカなど）、加工助剤（例えばステアリン 酸などの滑剤など）などを必要に応じて適宜添加し、これらを-一ダ、オープンロー ル等を用いて混練する。
[0027] 混練物は、一般に約 150〜200°Cで約 3〜60分間行われるプレス加硫および約 1 00〜180°Cで約 0. 5〜5時間行われるオーブン加硫 (二次加硫)によって加硫'成形 される。
[0028] 本発明のブレンドゴム組成物は、シール用材料として用いられ、耐圧用、摺動用又 は運動用の何れか一つ以上のシール用材料として用いられることが好ましい。なお、 シール材料には、静的シールおよび動的シールの!/、ずれも含む。
実施例
[0029] 以下、実施例により本発明の効果を例証する。
[0030] (使用成分）
NBR GSR社製「JSR N251HJ)
：結合アクリロニトリル量 24%、ム一-一粘度 ML (100°C)88
1+4
ポリマーァロイ（ZSC2395 :日本ゼオン社製）
SRFカーボンブラック
酸化亜鉛
ステアリン酸
チォエステル (大阪有機化学工業 (株)社製「KOS― 2」 ) アミン'ケトン系老化防止剤 RD (大内新興ィ匕学製品ノクラック 224) アルキル ·ァリール ·パラフエ-レンジアミン系老化防止剤 3C (大内新興ィ匕学製品ノ クラック 81 ON A)
ノ《ラフィンワックス (融点 75。C以上）
硫黄
チアゾール系加硫促進剤 DM (大内新興ィ匕学製品ノクセラー DM— P)
ジチォ力ルバミン酸塩系加硫促進剤 BZ (大内新興ィ匕学製品ノクセラー BZ— P) パーブチル P (日本油脂社製）
[0031] 以上の各成分を表 1に示す配合量で、ニーダおよびオープンロールにて混練し、ヒ ートプレスにより 180°C10分間の加硫後、 150°C30分間のオーブンによる二次加硫 を行 、テストピース (ブレンドゴム組成物）を得た。
[0032] テストピースは常態物性測定、耐摩耗性試験に用いた。
[0033] (試験及び評価）
摩耗試験方法による耐摩耗性の評価
新東科学株式会社製表面性測定機を用い、 0. 4mm φの SUS鋼球の摩擦子、荷 重 450g、移動速度 400mmZ分、移動距離 30mmの条件下で、 400回往復移動さ せた後、 JIS B0601に準じ、表面粗さ形状測定機 (東洋精密製)を用いて、十点平 均粗さ Rを測定し、試験後の摩耗深さにて耐摩耗性を以下の基準で評価した。
Z
[0034] 評価某準
◎：摩耗深さ 30 m以下
〇：30〜40 πι
△ :40〜50 πι
X : 50 πι以上
[0035] 金型離型性評価
ヒートプレスにより 170°C20分の条件下でテストピース加硫後の金型離型性を以下 の基準で評価した。
[0036] 評価某準
◎:最良 〇：良い
△:普通
X：悪い
〇以上で機能を満足できる。
[表 1]
Figure imgf000008_0001

Claims

請求の範囲
[1] アクリロニトリル—ブタジエンゴム（NBR) 90重量％〜10重量0 /0に対して、水素化- トリルゴム（HNBR)にメタクリル酸（MMA)を混合 '分散してなるポリマーァロイを 10 重量％〜90重量％の割合で混合してなるブレンドゴム組成物。
[2] 前記ポリマーァロイカ 水素化-トリルゴム (HNBR)に、金属亜鉛若しくは亜鉛ィ匕 合物とメタクリル酸 (MMA)、又はポリメタクリル酸亜鉛の何れかから選択される成分 を分散させて得られるものであることを特徴とする請求項 1記載のブレンドゴム組成物
[3] 前記ポリマーァロイが、 CN含量 18〜44重量％、ヨウ素価 7〜56mgZl00mgであ ることを特徴とする請求項 1又は 2記載のブレンドゴム組成物。
[4] シール用材料として用いられることを特徴とする請求項 1〜3の何れかに記載のブ レンド'ゴム糸且成物。
[5] 耐圧用、摺動用又は運動用の何れか一つ以上のシール用材料として用いられるこ とを特徴とする請求項 4記載のブレンドゴム組成物。
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