JP2019206602A - Polyamine-vulcanizable carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber composition for sliding seal member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、摺動シール部材用ポリアミン加硫性カルボキシル基含有水素化ニトリルゴム組成物に関する。さらに詳しくは、従来の水素化ニトリルゴム材と同等の低温性および耐摩耗性を有しながら、耐圧縮永久歪特性を改善した摺動シール部材用ポリアミン加硫性カルボキシル基含有水素化ニトリルゴム組成物に関する。 The present invention relates to a polyamine vulcanizable carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber composition for sliding seal members. More specifically, a polyamine vulcanizable carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber composition for sliding seal members with improved compression set resistance while having low temperature and wear resistance equivalent to conventional hydrogenated nitrile rubber materials Related to things.
例えば、自動車用クラッチのアクチュエータに使用されるパッキン材料において、耐熱性、耐摩耗性、耐油性(油圧作動の場合)、コスト等の観点から水素化ニトリルゴムが用いられる場合がある。 For example, hydrogenated nitrile rubber may be used in packing materials used for automobile clutch actuators from the viewpoints of heat resistance, wear resistance, oil resistance (for hydraulic operation), cost, and the like.
近年の自動車用部品の共通化の影響もあり、パッキン用材料に求められる使用温度範囲はワイドレンジ化していて、従来の水素化ニトリルゴム材では顧客の要求を満足させることができないケースがみられており、特にシール性に影響を与える高温での耐圧縮永久歪特性の改良が求められている。さらに、水素化ニトリルゴム材と同等の低温性も求められている。 Due to the influence of the common use of automotive parts in recent years, the operating temperature range required for packing materials has been widened, and there are cases where conventional hydrogenated nitrile rubber materials cannot satisfy customer requirements. In particular, there is a need for improved compression set resistance at high temperatures that affect sealability. Furthermore, the low temperature property equivalent to hydrogenated nitrile rubber material is also calculated | required.
また、着色の自由度の観点から、充填剤としてホワイトカーボンであるシリカを配合するケースも多くあるが、一般にはホワイトカーボンの配合は耐摩耗性を悪化させるため、パッキン材へそのままの形で配合することには困難がある。 In addition, there are many cases where silica, which is white carbon, is blended as a filler from the viewpoint of the degree of freedom in coloring. Generally, white carbon blends into the packing material as it is because it deteriorates wear resistance. There are difficulties to do.
特許文献1には、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位を5〜60重量%含有し、ヨウ素価が120以下であるカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム100重量部当り、充填剤を100重量部以上、200重量部未満含有させたニトリルゴム組成物が記載されており、このニトリルゴム組成物は、常態物性、耐圧縮永久歪特性および耐サワーガソリン性にすぐれ、永久伸びの小さいゴム架橋物を与えると記載されている。 Patent Document 1 contains a filler per 100 parts by weight of a carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber containing 5 to 60% by weight of an α, β-ethylenically unsaturated nitrile monomer unit and having an iodine value of 120 or less. A nitrile rubber composition containing 100 parts by weight or more and less than 200 parts by weight is described. This nitrile rubber composition is a rubber having excellent normal physical properties, compression set resistance and sour gasoline resistance, and small permanent elongation. It is described as giving a cross-linked product.
ここで、充填剤としては、シリカと非補強性白色充填剤とを併用することが好ましく、その際シリカの配合量を非補強性白色充填剤の配合量よりも少ないものとすることが好ましく、シリカ:非補強性白色充填剤の配合割合は好ましくは1:37〜10:9、より好ましくは1:13〜1:4であるとされている。 Here, as the filler, it is preferable to use silica and a non-reinforcing white filler in combination, and in that case, the amount of silica is preferably less than the amount of non-reinforcing white filler, The mixing ratio of silica: non-reinforcing white filler is preferably 1:37 to 10: 9, more preferably 1:13 to 1: 4.
実際に、その各実施例では、カルボキシル基含有ニトリルゴム100重量部に対して、シリカが20重量部およびクレー80重量部が用いられており、圧縮永久歪値は改善されているが、低温性および耐摩耗性についての言及は全くない。 In fact, in each of the examples, 20 parts by weight of silica and 80 parts by weight of clay are used with respect to 100 parts by weight of carboxyl group-containing nitrile rubber, and the compression set value is improved. There is no mention of wear resistance.
本発明の目的は、従来の水素化ニトリルゴム材と同等の低温性および耐摩耗性を有しながら、耐圧縮永久歪特性を改善した摺動シール部材用ポリアミン加硫性カルボキシル基含有水素化ニトリルゴム組成物を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a polyamine vulcanizable carboxyl group-containing hydrogenated nitrile for sliding seal members that has improved compression set resistance while having low temperature and wear resistance equivalent to those of conventional hydrogenated nitrile rubber materials. The object is to provide a rubber composition.
かかる本発明の目的は、ポリアミン加硫性カルボキシル基含有水素化ニトリルゴム100重量部当り、ポリアミン化合物加硫剤0.1〜5重量部、シリカ35〜75重量部、エポキシ系、グリシドキシ系、メタクロキシ系、アミノ系、メルカプト系またはイソシアネート系シランカップリング剤0.1〜10重量部および一般式
R1COO(CnH2nO)mCOR2
(ここで、R1およびR2はそれぞれ独立してC1〜C14のアルキル基またはアルケニル基であり、nは2〜4の整数、mは2〜30の整数である)で表されるポリアルキレングリコールの脂肪族カルボン酸ジエステル化合物可塑剤を、可塑剤量をYとしたとき
6X-132≦Y≦31
(ただし、Xはポリアミン加硫性カルボキシル基含有水素化ニトリルゴム中のアクリロニトリル含量であり、6X-132がマイナスの場合は0とする)の範囲でそれぞれ含有してなる摺動シール部材用ポリアミン加硫性カルボキシル基含有水素化ニトリルゴム組成物によって達成される。
The object of the present invention is to provide 0.1 to 5 parts by weight of a polyamine compound vulcanizing agent, 35 to 75 parts by weight of silica, 100 parts by weight of a polyamine vulcanizable carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber, epoxy-based, glycidoxy-based, methacloxy-based Amino, mercapto or isocyanate silane coupling agent 0.1-10 parts by weight and general formula
R 1 COO (C n H 2n O) m COR 2
Wherein R 1 and R 2 are each independently a C 1 to C 14 alkyl group or alkenyl group, n is an integer of 2 to 4, and m is an integer of 2 to 30. Polyalkylene glycol aliphatic carboxylic acid diester compound plasticizer when the plasticizer amount is Y
6X-132 ≦ Y ≦ 31
(Where X is the content of acrylonitrile in the polyamine vulcanizable carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber, and 0 when 6X-132 is negative). This is achieved by the sulfurized carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber composition.
本発明に係る摺動シール部材用ポリアミン加硫性カルボキシル基含有水素化ニトリルゴム組成物を加硫してなるニトリルゴムは、従来の水素化ニトリルゴム材と同等の低温性および耐摩耗性を有しながら、耐圧縮永久歪特性を改善しているので、自動車用クラッチのアクチュエータパッキン等の摺動シール部材として有効に使用される。 The nitrile rubber obtained by vulcanizing the polyamine vulcanizable carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber composition for sliding seal members according to the present invention has low temperature and wear resistance equivalent to those of conventional hydrogenated nitrile rubber materials. On the other hand, since the compression set resistance is improved, it can be effectively used as a sliding seal member for an actuator packing of an automobile clutch.
α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位、ジエン系単量体単位、α,β-エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル単量体単位および任意成分としてのそれ以外のα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単量体単位を有し、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位含量が10〜60重量%、好ましくは15〜55重量%、特に好ましくは20〜50重量%、例えば34重量%で、ヨウ素価が120以下であるポリアミン加硫性カルボキシル基含有水素化ニトリルゴムは、例えば特許文献2〜3に記載されている。 α, β-ethylenically unsaturated nitrile monomer unit, diene monomer unit, α, β-ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester monomer unit and other α, β-ethylene as optional components Having an unsaturated carboxylic acid ester monomer unit and an α, β-ethylenically unsaturated nitrile monomer unit content of 10 to 60% by weight, preferably 15 to 55% by weight, particularly preferably 20 to 50% by weight %, For example, 34% by weight, and polyamine vulcanizable carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber having an iodine value of 120 or less is described in, for example, Patent Documents 2-3.
α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位は、ニトリル基を有するα,β-エチレン性不飽和化合物であれば特に限定されず、例えばアクリロニトリル、そのα-位がクロロ基、ブロモ基であるα-ハロゲノアクリロニトリル、そのα-位がアルキル基であるメタクリロニトリル等が挙げられ、好ましくはアクリロニトリルまたはメタクリロニトリルが用いられる。 The α, β-ethylenically unsaturated nitrile monomer unit is not particularly limited as long as it is an α, β-ethylenically unsaturated compound having a nitrile group. For example, acrylonitrile and its α-position is a chloro group or a bromo group. Specific α-halogenoacrylonitrile, methacrylonitrile whose α-position is an alkyl group, and the like can be mentioned, and acrylonitrile or methacrylonitrile is preferably used.
このα,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位は、本発明ではポリアミン加硫性高飽和ニトリルゴム中20〜30重量%、好ましくは20〜25重量%とされる。 In the present invention, the α, β-ethylenically unsaturated nitrile monomer unit is 20 to 30% by weight, preferably 20 to 25% by weight in the polyamine vulcanizable highly saturated nitrile rubber.
ジエン系単量体単位は、1,3-ブタジエン、イソプレン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、1,4-ペンタジエン、1,4-ヘキサジエン等のC4〜C12の共役または非共役のジエン単量体、好ましくは共役ジエン単量体、より好ましくは1,3-ブタジエンから導かれる。 Diene monomer units are 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 1,4-pentadiene, C 4 ~ such as 1,4-hexadiene It is derived from a C 12 conjugated or non-conjugated diene monomer, preferably a conjugated diene monomer, more preferably 1,3-butadiene.
これらのジエン系単量体単位は、任意成分としてのエチレン、プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン等のC2〜C12のα-オレフィン系単量体単位と共に用いることができる。 These diene monomer units include C 2 to C 12 α-olefin units such as ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene and 1-octene as optional components. It can be used together with a monomer unit.
ジエン系単量体単位またはそれとα-オレフィン系単量体単位とは、ポリアミン加硫性カルボキシル基含有水素化ニトリルゴム中20〜78.8重量%、好ましくは30〜78.7重量%、より好ましくは40〜78.4重量%とされる。これよりも少ない割合でジエン系単量体単位などが用いられると、ゴム加硫物のゴム弾性が低下するおそれがあり、一方多すぎると、耐熱性や化学的安定性が損なわれる可能性がある。 The diene monomer unit or the α-olefin monomer unit is 20 to 78.8% by weight, preferably 30 to 78.7% by weight, more preferably 40 to 40% in the polyamine vulcanizable carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber. 78.4% by weight. If diene monomer units and the like are used in a smaller proportion, the rubber elasticity of the rubber vulcanizate may be reduced. On the other hand, if it is too much, heat resistance and chemical stability may be impaired. is there.
α,β-エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル単量体単位としては、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸等のC1〜C10、好ましくはC2〜C6のモノアルキルエステル、C5〜C12、好ましくはC6〜C10のモノシクロアルキルエステル、C6〜C12、好ましくはC7〜C10のモノ(アルキル置換シクロアルキル)エステル等が挙げられ、より好ましくはマレイン酸、フマル酸またはシトラコン酸のモノプロピルエステルまたはモノn-ブチルエステルが挙げられ、特に好ましくはマレイン酸モノn-ブチルエステルが用いられる。 As the α, β-ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester monomer unit, C 1 -C 10 , preferably C 2 -C 6 monoalkyl ester such as maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, C 5 -C 12, preferably mono-cycloalkyl ester of C 6 ~C 10, C 6 ~C 12, preferably include mono (alkyl-substituted cycloalkyl) esters of C 7 -C 10 is, more preferably maleic Examples thereof include monopropyl ester or mono n-butyl ester of acid, fumaric acid or citraconic acid, and maleic acid mono n-butyl ester is particularly preferred.
これらのα,β-エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル単量体単位は、ポリアミン加硫性カルボキシル基含有水素化ニトリルゴム中0.1〜20重量%、より好ましくは0.2〜15重量%、特に好ましくは0.5〜10重量%とされる。これよりも少ない割合でα,β-エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル単量体単位が用いられると、アミン加硫に必要なカルボキシル基が不足するようになり、加硫物の引張り応力が低下するようになり、一方これよりも多い割合で用いられると、加硫性カルボキシル基含有水素化ニトリルゴム組成物のスコーチ安定性の悪化、加硫物の耐疲労性の低下などを起こすようになる。 These α, β-ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester monomer units are 0.1 to 20% by weight, more preferably 0.2 to 15% by weight, particularly preferably in the polyamine vulcanizable carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber. 0.5 to 10% by weight. If α, β-ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester monomer units are used in a smaller proportion than this, the carboxyl groups necessary for amine vulcanization will be insufficient, and the tensile stress of the vulcanizate will be reduced. On the other hand, if it is used in a proportion higher than this, it will cause deterioration of the scorch stability of the vulcanizable carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber composition, decrease in fatigue resistance of the vulcanizate, etc. .
本発明においては、好ましくはα,β-エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル単量体単位と共に、さらにそれ以外のα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単量体単位を有するポリアミン加硫性カルボキシル基含有水素化ニトリルゴムが用いられ、かかる単量体単位としてはC1〜C8のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体単位およびC2〜C8のアルコキシアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル単量体単位および前記のα,β-エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステルに対応するジエステル単量体単位の少なくとも一種を挙げることができる。 In the present invention, polyamine vulcanizability preferably having an α, β-ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester monomer unit and another α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid ester monomer unit. carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber is used, such as the monomer unit having an alkyl group of C 1 -C 8 (meth) alkoxyalkyl group of the alkyl acrylate monomer units and C 2 -C 8 Examples thereof include at least one of (meth) acrylic acid alkoxyalkyl ester monomer units having and a diester monomer unit corresponding to the α, β-ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester.
これらのα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単量体単位は、ポリアミン加硫性カルボキシル基含有水素化ニトリルゴム中30重量%以下、好ましくは20重量%以下、特に好ましくは0.1〜10重量%の割合で用いられる。 These α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid ester monomer units are 30 wt% or less, preferably 20 wt% or less, particularly preferably 0.1 to 10 wt% in the polyamine vulcanizable carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber. % Is used.
これらの各単量体単位よりなるポリアミン加硫性カルボキシル基含有水素化ニトリルゴムとしては、そのヨウ素価が120以下、好ましくは80以下、さらに好ましくは25以下、特に好ましくは15以下のものが用いられる。水添による飽和度の低下を示すヨウ素価が、これ以上のものを用いると、加硫物の耐オゾン性が損なわれるようになる。 As the polyamine vulcanizable carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber comprising these monomer units, those having an iodine value of 120 or less, preferably 80 or less, more preferably 25 or less, particularly preferably 15 or less are used. It is done. If an iodine value indicating a decrease in saturation due to hydrogenation is used, the ozone resistance of the vulcanizate is impaired.
以上の各単量体単位、すなわちα,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位、ジエン系単量体単位、α,β-エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル単量体単位およびそれ以外のα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単量体単位を必須の単量体単位として有し、ヨウ素価が120以下であるポリアミン加硫性カルボキシル基含有水素化ニトリルゴム、さらに他のα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単量体単位を共重合させないものも、実際には市販品をそのまま用いることができる。例えば、前者の4元系共重合体よりなるポリアミン加硫性カルボキシル基含有水素化ニトリルゴムとしては、日本ゼオン製品Zetpol 3710、Zetpol 3610等が、また後者の3元系共重合体よりなるポリアミン加硫性カルボキシル基含有水素化ニトリルゴムとしては、同社製品Zetpol 2510等がそのまま用いられる。 Each of the above monomer units, that is, α, β-ethylenically unsaturated nitrile monomer unit, diene monomer unit, α, β-ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester monomer unit, and other Polyamine vulcanizable carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber having an α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid ester monomer unit as an essential monomer unit and an iodine value of 120 or less, and other α, A commercially available product that does not copolymerize the β-ethylenically unsaturated carboxylic acid ester monomer unit can be used as it is. For example, as the polyamine vulcanizable carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber made of the former quaternary copolymer, Nippon Zeon products such as Zetpol 3710, Zetpol 3610, etc., and the polyamine vulcanization made of the latter ternary copolymer are used. As the hydrogenated nitrile rubber containing sulfur carboxyl groups, the company's product Zetpol 2510 is used as it is.
これらのポリアミン加硫性カルボキシル基含有水素化ニトリルゴムは、特許文献4に記載される如きポリアミン化合物加硫剤によって加硫される。多価アミン化合物としては、ヘキサメチレンジアミン、そのカーバメート、ベンゾエートまたはシンナムアルデヒド付加物、ジアミノ変性シロキサン等の脂肪族ジアミン、4,4′-メチレンビスシクロヘキシルアミンまたはそのシンナムアルデヒド付加物、ビス(4-アミノ-3-メチルジシクロヘキシル)メタン等の脂環式ジアミン、4,4′-メチレンジアニリン、p,p′-エチレンジアニリン、m-またはp-フェニレンジアミン、3,4′-ジアミノジフェニルエーテル、4,4′-ジアミノジフェニルエーテル、4,4′-ジアミノジフェニルスルホン、4,4′-(m-またはp-フェニレンジイソプロピリデン)ジアニリン、2,2-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2-ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、4,4′-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェノール、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、2,2-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕ヘキサフルオロプロパン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン等の芳香族ジアミンが挙げられ、好ましくは芳香族ジアミン、さらに好ましくはp-位置換芳香族ジアミンが用いられる。これらの多価アミン化合物加硫剤は、4元系または3元系ポリマー100重量部当り約0.1〜5重量部、好ましくは約0.2〜4重量部の割合で用いられ、これよりも少ない割合で用いられると加硫が不十分となり、十分な耐圧縮永久歪特性が得られない。 These polyamine vulcanizable carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubbers are vulcanized with a polyamine compound vulcanizing agent as described in Patent Document 4. Examples of the polyvalent amine compound include hexamethylene diamine, its carbamate, benzoate or cinnamaldehyde adduct, aliphatic diamine such as diamino-modified siloxane, 4,4'-methylenebiscyclohexylamine or its cinnamaldehyde adduct, bis (4- (Amino-3-methyldicyclohexyl) alicyclic diamine such as methane, 4,4'-methylenedianiline, p, p'-ethylenedianiline, m- or p-phenylenediamine, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4 , 4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4 '-(m- or p-phenylenediisopropylidene) dianiline, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] Propane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, biphenyl [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenol, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, 2,2-bis [4- ( 4-Aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene and the like, preferably aromatic diamines More preferably, p-substituted aromatic diamines are used. These polyvalent amine compound vulcanizing agents are used at a ratio of about 0.1 to 5 parts by weight, preferably about 0.2 to 4 parts by weight, based on 100 parts by weight of the quaternary or ternary polymer, and less than this. When used, vulcanization becomes insufficient, and sufficient compression set resistance characteristics cannot be obtained.
4元系または3元系ポリマーの耐圧縮永久歪特性を改善するために、ジアミン化合物加硫剤と共に1,8-ジアザビシクロ〔5.4.0〕ウンデセン-7(塩)または1,5-ジアザビシクロ〔4.3.0〕ノネン(塩)加硫促進剤を併用する方法、さらにこの加硫系に加えてメルカプトベンツイミダゾール類を併用する方法、芳香族ジアミン化合物加硫剤とグアニジン化合物加硫助剤を併用する方法、さらにこの加硫系にベンゾチアゾリルスルフェンアミド系化合物加硫促進剤を併用する方法なども適宜採用される。 In order to improve the compression set resistance of quaternary or ternary polymers, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7 (salt) or 1,5-diazabicyclo [4.3 .0] A method of using a nonene (salt) vulcanization accelerator in combination, a method of using a mercaptobenzimidazole in addition to this vulcanization system, and an aromatic diamine compound vulcanizing agent and a guanidine compound vulcanizing aid in combination. Further, a method of using a benzothiazolylsulfenamide-based compound vulcanization accelerator in combination with this vulcanization system may be employed as appropriate.
4元系または3元系ポリマーには、耐寒性の観点から、可塑剤として一般式
R1COO(CnH2nO)mCOR2
R1、R2:それぞれ独立してC1〜C14のアルキル基またはアルケニル基
n:2〜4の整数
m:2〜30の整数
で表わされるポリアルキレングリコールの脂肪族カルボン酸ジエステル化合物が添加される。
The quaternary or ternary polymer has a general formula as a plasticizer from the viewpoint of cold resistance.
R 1 COO (C n H 2n O) m COR 2
R 1 and R 2 : each independently a C 1 to C 14 alkyl group or alkenyl group
n: Integer from 2 to 4
m: An aliphatic carboxylic acid diester compound of polyalkylene glycol represented by an integer of 2 to 30 is added.
かかるポリアルキレングリコールの脂肪族カルボン酸ジエステル化合物は、特許文献5に記載されており、次のような化合物が例示されている。化合物名の後には、それに対応する市販品商品名がカッコ書きされている。なお、ポリエチレングリコールはPEGと、ポリプロピレングリコールはPPGと、またポリテトラメチレングリコールはPTMGと、それぞれ略記されている。
PEG(MW200)ジヘプタノエート
PEG(MW300)ジ-2-エチルヘキサノエート(アデカ製品RS700)
PEG(MW600)ジ-2-エチルヘキサノエート(同社製品RS735)
PEG(MW1000)ジデカノエート
PEG(MW300)ジデカノエート
PEG(MW600)ヘプタノエート/ドデカノエート(等量混合物)
PPG(MW400)ジヘプタノエート
PTMG(MW600)ジ-2-エチルヘキサノエート
PEG/PPG等量混合物(MW600)ジヘプタノエート
Such aliphatic carboxylic acid diester compounds of polyalkylene glycol are described in Patent Document 5, and the following compounds are exemplified. After the compound name, the corresponding commercial product name is written in parentheses. Polyethylene glycol is abbreviated as PEG, polypropylene glycol is abbreviated as PPG, and polytetramethylene glycol is abbreviated as PTMG.
PEG (MW200) diheptanoate
PEG (MW300) di-2-ethylhexanoate (Adeka product RS700)
PEG (MW600) di-2-ethylhexanoate (manufactured by RS735)
PEG (MW1000) Didecanoate
PEG (MW300) Didecanoate
PEG (MW600) heptanoate / dodecanoate (equal mixture)
PPG (MW400) Diheptanoate
PTMG (MW600) di-2-ethylhexanoate
PEG / PPG equivalent mixture (MW600) diheptanoate
特許文献5には、ポリアルキレングリコールの脂肪族カルボン酸ジエステル化合物は、これをスルホン酸アミド化合物の金属塩と共に結晶化促進剤としてポリエステル樹脂に配合して用いると記載されている。 Patent Document 5 describes that an aliphatic carboxylic acid diester compound of polyalkylene glycol is blended with a polyester resin as a crystallization accelerator together with a metal salt of a sulfonic acid amide compound.
ポリアルキレングリコールの脂肪族カルボン酸ジエステル化合物は、4元系または3元系ポリマー 100重量部当り0〜31重量部、好ましくは0〜20重量部、さらに好ましくは5〜15重量部の割合で用いられる。これ以上の使用割合では、低温特性は改善されるものの、耐摩耗性(および耐圧縮永久歪特性)を悪化させる。 The aliphatic carboxylic acid diester compound of polyalkylene glycol is used in a proportion of 0 to 31 parts by weight, preferably 0 to 20 parts by weight, more preferably 5 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of the quaternary or ternary polymer. It is done. If the ratio is more than this, the low temperature characteristics are improved, but the wear resistance (and compression set resistance characteristics) are deteriorated.
ここで、ポリアミン加硫性カルボキシル基含有水素化ニトリルゴムのAN含量をXとした場合、可塑剤量Yは、0〜31重量部でかつ後記各実施例と比較例のデーターから、
6X-132≦Y≦31 (ただし、6X-132がマイナスの場合は0とする)
の範囲で設定される。可塑剤量がこれより多い範囲で用いられると摩耗量あるいはそれと圧縮永久歪の値が増加するようになる。
Here, when the AN content of the polyamine vulcanizable carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber is X, the plasticizer amount Y is 0 to 31 parts by weight and from the data of each Example and Comparative Example described later,
6X-132 ≦ Y ≦ 31 (however, when 6X-132 is negative, it is 0)
It is set in the range. When the amount of plasticizer is used in a range larger than this, the amount of wear or the value of compression set is increased.
シリカとしては、ハロゲン化けい素または有機けい素化合物の熱分解法やけい砂を加熱還元し、気化したSiOを空気酸化する方法などで製造される乾式法ホワイトカーボン、けい酸ナトリウムの熱分解法などで製造される湿式法ホワイトカーボンなどであって、非晶質シリカを用いることができ、好ましくは粒子径0.01〜0.1μmのものが用いられる。シリカの粒子径がこれより大きいと、耐摩耗性が悪化し、一方シリカの粒子径がこれより小さいと、シリカをゴムに分散させる際に粒子が凝集して大きくなり、やはり耐摩耗性が悪化するようになる。また、その比表面積は約20〜300m2/g、好ましくは約50〜250m2/g程度のものが一般に用いられる。ホワイトカーボンは、その価格、取扱性および耐摩耗性の良さから、一般的に用いられているカーボンブラックと比べて耐摩耗性に劣るものの、接着剤との接着性を向上させ、また高温・高面圧でのゴムのフローを防止する。かかるシリカとしては、市販品、例えば東ソー・シリカ製品Nipsil ERなどがそのまま用いられる。 Silica can be produced by a thermal decomposition method of halogenated silicon or organosilicon compounds, a dry method produced by heat reduction of silica sand and air oxidation of evaporated SiO, etc., a thermal decomposition method of white carbon, sodium silicate It is possible to use amorphous silica such as a wet method white carbon produced by the above method, preferably having a particle diameter of 0.01 to 0.1 μm. If the particle size of the silica is larger than this, the wear resistance is deteriorated. On the other hand, if the particle size of the silica is smaller, the particles are aggregated and become larger when the silica is dispersed in the rubber, and the wear resistance is also deteriorated. To come. Further, a specific surface area of about 20 to 300 m 2 / g, preferably of about 50 to 250 m 2 / g are generally used. White carbon is inferior in wear resistance compared to commonly used carbon black due to its price, handleability and good wear resistance. Prevents rubber flow at surface pressure. As such silica, commercially available products such as Tosoh silica product Nipsil ER can be used as they are.
シリカは、水素化ニトリルゴム100重量部当り、35〜75重量部、好ましくは40〜65重量部の割合で用いられる。シリカがこれより少ない割合で用いられると、摩擦・摩耗時にゴム層の剥離が発生するようになり、一方これより多い割合で用いられると、ゴム硬度が高くなり、またゴム弾性も失われるようになる。 Silica is used in a proportion of 35 to 75 parts by weight, preferably 40 to 65 parts by weight, per 100 parts by weight of the hydrogenated nitrile rubber. If silica is used at a lower ratio, the rubber layer will be peeled off at the time of friction and wear. On the other hand, if it is used at a higher ratio, rubber hardness will be higher and rubber elasticity will be lost. Become.
ここでシリカは、その表面官能基であるシラノール基の水素結合により粒子同士が凝集する傾向にあり、そのためゴム中へのシリカ粒子の分散を良くするためには、混練時間を長くすることが必要である。また、シリカ表面は、そのシラノール基の特性から親水性であり、一方ゴムは親油性であることから、お互いに反発し、長時間放置したゴムコンパウンドは、溶剤への溶解性が低下し、シリカの凝集を発生させる。その結果、耐摩耗性低下の原因となってしまうことがある。 Here, silica tends to agglomerate particles due to hydrogen bonding of silanol groups, which are surface functional groups. Therefore, in order to improve the dispersion of silica particles in rubber, it is necessary to increase the kneading time. It is. In addition, the silica surface is hydrophilic due to its silanol group characteristics, while rubber is oleophilic, so the rubber compounds that repel each other and have been left for a long time have reduced solubility in solvents and silica. Causes aggregation. As a result, wear resistance may be reduced.
そのため、かかるシリカの凝集を防止すべく、好ましくはシリカ混練時に特定のシランカップリング剤が配合される。シリカ表面はシランカップリング剤で処理され、その凝集が防止される。一般に、ゴム業界で使用されているシランカップリング剤XSi(OR)3は、シリカなどの無機材と反応するアルコキシ基とゴムなどの有機材と反応する官能基からなり、シリカ表面のシラノール基とシランカップリング剤のアルコキシ基の加水分解で生じたシラノール基との脱水縮合反応、すなわちシリカとシランカップリング剤とのカップリング反応により、シリカ粒子表面のシラノール基を減少させ、ゴム中の分散を改良するとともに、シランカップリング剤の他方の官能基とゴム分子とのゲル化反応により、シランカップリング剤とゴム分子とが化学的結合して補強構造をつくるものとされている。 Therefore, in order to prevent such agglomeration of silica, a specific silane coupling agent is preferably blended during silica kneading. The silica surface is treated with a silane coupling agent to prevent its aggregation. In general, the silane coupling agent XSi (OR) 3 used in the rubber industry is composed of alkoxy groups that react with inorganic materials such as silica and functional groups that react with organic materials such as rubber. By dehydration condensation reaction with silanol group generated by hydrolysis of alkoxy group of silane coupling agent, that is, coupling reaction of silica and silane coupling agent, silanol group on silica particle surface is reduced and dispersion in rubber is reduced. In addition to the improvement, the silane coupling agent and the rubber molecule are chemically bonded to form a reinforcing structure by a gelation reaction between the other functional group of the silane coupling agent and the rubber molecule.
シランカップリング剤としては、エポキシ系、グリシドキシ系、メタクリロキシ系、アミノ系、メルカプト系、イソシアネート系のもの、例えばβ-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、N-β(アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-β(アミノエチル)-γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。ビニル系のシランカップリング剤は、圧縮永久歪値に劣り、摺動シール部材用としては不適である。 Examples of silane coupling agents include epoxy-based, glycidoxy-based, methacryloxy-based, amino-based, mercapto-based, and isocyanate-based agents such as β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethyl. Methoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane , Γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, N-β (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-phenyl-γ-amino Propyltrimethoxysilane, γ-mercapto B pills trimethoxysilane, .gamma.-aminopropyltriethoxysilane, .gamma. isocyanatepropyltriethoxysilane and the like. Vinyl-based silane coupling agents are inferior in compression set value and are not suitable for sliding seal members.
これらのシランカップリング剤は、水素化ニトリルゴム100重量部当り0.1〜10.0重量部、好ましくは1.0〜3.0重量部の割合で用いられる。シランカップリング剤がこれより少ない割合で用いられると、シリカの凝集があり、耐摩耗性が損なわれる場合があり、一方これより多い割合で用いられると、ゴムの架橋密度が上がり、シール性の悪化、熱老化後の屈曲により割れが発生し、熱劣化後の耐摩耗性が悪化するようになる。また、機械的強度の低下もみられるようになる。 These silane coupling agents are used in a proportion of 0.1 to 10.0 parts by weight, preferably 1.0 to 3.0 parts by weight, per 100 parts by weight of hydrogenated nitrile rubber. If the silane coupling agent is used in a smaller proportion, there is agglomeration of silica and the wear resistance may be impaired. On the other hand, if the silane coupling agent is used in a larger proportion, the crosslinking density of the rubber is increased, and the sealing property is increased. Cracking occurs due to deterioration and bending after heat aging, and wear resistance after heat deterioration deteriorates. Also, a decrease in mechanical strength is observed.
摺動シール部材用ポリアミン加硫性カルボキシル基含有水素化ニトリルゴム組成物の調製は、以上の各成分に加え、水素化ニトリルゴムポリマーの場合に普通に採用される他の配合剤、例えばカーボンブラック等のシリカ以外の補強剤または充填剤、潤滑剤、加工助剤等を適宜添加し、密閉式混練機、ロール等を用いて混練することによって行われ、それのポリアミン化合物による加硫は、ポリアミン加硫性カルボキシル基含有水素化ニトリルゴム組成物の加硫条件に従って、約100〜200℃、好ましくは約130〜200℃、さらに好ましくは約150〜200℃で、約30秒間〜5時間、好ましくは約3〜10分間程度のプレス加硫および必要に応じて行われる約150〜200℃、約0.5〜24時間のオーブン加硫(二次加硫)によって行われる。 In addition to the above components, the polyamine vulcanizable carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber composition for sliding seal members is prepared in addition to other compounding agents commonly employed in the case of hydrogenated nitrile rubber polymers, such as carbon black. A reinforcing agent or filler other than silica, such as, a lubricant, a processing aid, etc. is appropriately added, and kneading is performed using a closed kneader, a roll, etc. According to the vulcanization conditions of the vulcanizable carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber composition, about 100 to 200 ° C, preferably about 130 to 200 ° C, more preferably about 150 to 200 ° C, about 30 seconds to 5 hours, preferably Is performed by press vulcanization for about 3 to 10 minutes and oven vulcanization (secondary vulcanization) for about 0.5 to 24 hours at about 150 to 200 ° C., which is performed as necessary.
次に、実施例について本発明を説明する。 Next, the present invention will be described with reference to examples.
実施例1
カルボキシル基含有水素化ニトリルゴム 100重量部
(日本ゼオン製品Zetpol 3710;AN含量23.6重量%)
シリカ(東ソー・シリカ製品E74P) 50 〃
γ-アミノプロピルトリエトキシシラン 1 〃
(信越化学工業製品KBE-903)
ポリエーテルエステル系可塑剤(アデカ製品RS700) 15 〃
ポリアミン系加硫剤(デュポン製品Diak No.1、 2.7 〃
ヘキサメチレンジアミンカルバメート)
加硫促進剤(Lanxess社製品XLA-60、有効成分 4 〃
1,8-ジアザビシクロ〔5.4.0〕-7-ウンデセン)
加工助剤(東邦化学製品フォスファノールRL210) 1 〃
以上の各成分をニーダおよびオープンロールで混練し、混練物を170℃、20分間一次加硫した後、174℃、4時間オーブン加硫(二次加硫)した。
Example 1
Carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber 100 parts by weight
(Nippon Zeon product Zetpol 3710; AN content 23.6% by weight)
Silica (Tosoh silica product E74P) 50 〃
γ-Aminopropyltriethoxysilane 1 〃
(Shin-Etsu Chemical Product KBE-903)
Polyether ester plasticizer (Adeka product RS700) 15 〃
Polyamine vulcanizing agent (Dupont product Diak No.1, 2.7 〃
(Hexamethylenediamine carbamate)
Vulcanization accelerator (Lanxess product XLA-60, active ingredient 4 〃
1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene)
Processing aid (Toho Chemical Product Phosphanol RL210) 1 〃
The above components were kneaded with a kneader and an open roll, and the kneaded product was subjected to primary vulcanization at 170 ° C. for 20 minutes, and then oven vulcanized (secondary vulcanization) at 174 ° C. for 4 hours.
得られた加硫物について、次の各項目の測定および評価を行った。
耐摩耗性:JIS K6264準拠、テーバー摩耗試験
試験温度 室温
砥石 H-18
荷重 9.8N
回転速度 60rpm
試験回数 1000回転(予備ずり1000回転)
(評価) ◎:150mm3未満
○:150mm3以上、200mm3未満
×:200mm3以上
圧縮永久歪:JIS K6262準拠、圧縮永久歪試験
試験片 JIS大型試験片(29mm径×12.5mm)
圧縮率 25%
試験温度 150℃
試験時間 1000時間
(評価) ◎:35%未満
○:35%以上、45%未満
×:45%以上
低温性:JIS K6261準拠、TR試験
(評価) ◎:TR-10値 -35℃未満
○:TR-10値 -35℃以上、-30℃未満
×:TR-10値 -30℃以上
About the obtained vulcanizate, the following each item was measured and evaluated.
Abrasion resistance: JIS K6264 compliant, Taber abrasion test
Test temperature Room temperature
Whetstone H-18
Load 9.8N
Rotation speed 60rpm
Number of tests 1000 rotations (preliminary shear 1000 rotations)
(Evaluation) ◎: less than 150mm 3
○: 150 mm 3 or more, less than 200 mm 3
×: 200 mm 3 or more Compression set: Compliant with JIS K6262, compression set test
Specimen JIS large specimen (29mm diameter x 12.5mm)
Compression rate 25%
Test temperature 150 ℃
Test time 1000 hours
(Evaluation) A: Less than 35%
○: 35% or more, less than 45%
×: 45% or more Low temperature: JIS K6261 compliant, TR test
(Evaluation) ◎: TR-10 value less than -35 ℃
○: TR-10 value -35 ℃ or more, less than -30 ℃
× : TR-10 value -30 ℃ or more
実施例2
実施例1において、ポリエーテルエステル系可塑剤量が30重量部に変更された。
Example 2
In Example 1, the amount of the polyether ester plasticizer was changed to 30 parts by weight.
実施例3
実施例1において、シリカ量が65重量部に変更された。
Example 3
In Example 1, the amount of silica was changed to 65 parts by weight.
実施例4
実施例1において、カルボキシル基含有水素化ニトリルゴムとして、Zetpol 3710の代りに日本ゼオン製品Zetpol 3610(AN含量20.5重量%)が同量(100重量部)用いられ、ポリエーテルエステル系可塑剤量が10重量部に変更された。
Example 4
In Example 1, as a carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber, the same amount (100 parts by weight) of Zetpol 3610 (AN content 20.5% by weight) of Nippon Zeon was used instead of Zetpol 3710, and the amount of polyether ester plasticizer was Changed to 10 parts by weight.
実施例5
実施例4において、ポリエーテルエステル系可塑剤が用いられなかった。
Example 5
In Example 4, the polyether ester plasticizer was not used.
実施例6
実施例5において、シリカ量が40重量部に変更された。
Example 6
In Example 5, the amount of silica was changed to 40 parts by weight.
実施例7
実施例1において、γ-アミノプロピルトリエトキシシランの代りに、同量(15重量部)のγ-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業製品KBE-9007)が用いられた。
Example 7
In Example 1, in place of γ-aminopropyltriethoxysilane, the same amount (15 parts by weight) of γ-isocyanatopropyltriethoxysilane (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. KBE-9007) was used.
実施例8
実施例1において、γ-アミノプロピルトリエトキシシランの代りに、同量(15重量部)のγ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業製品KBE-403)が用いられた。
Example 8
In Example 1, the same amount (15 parts by weight) of γ-glycidoxypropyltriethoxysilane (Shin-Etsu Chemical Product KBE-403) was used instead of γ-aminopropyltriethoxysilane.
実施例9
実施例1において、γ-アミノプロピルトリエトキシシランの代りに、同量(15重量部)のγ-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業製品KBE-503)が用いられた。
Example 9
In Example 1, the same amount (15 parts by weight) of γ-methacryloxypropyltriethoxysilane (Shin-Etsu Chemical Product KBE-503) was used instead of γ-aminopropyltriethoxysilane.
実施例10
実施例1において、γ-アミノプロピルトリエトキシシランの代りに、同量(15重量部)のγ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業製品KBM-803)が用いられた。
Example 10
In Example 1, instead of γ-aminopropyltriethoxysilane, the same amount (15 parts by weight) of γ-mercaptopropyltrimethoxysilane (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. KBM-803) was used.
実施例11
実施例4において、ポリエーテルエステル系可塑剤量が30重量部に、シリカ量が70重量部にそれぞれ変更された。
Example 11
In Example 4, the amount of the polyether ester plasticizer was changed to 30 parts by weight, and the amount of silica was changed to 70 parts by weight.
実施例12
実施例1において、カルボキシル基含有水素化ニトリルゴムとして、Zetpol 3710 80重量部および日本ゼオン製品Zetpol 2510(AN含量35.2重量%)20重量部のブレンド物(AN含量25.92重量%)が用いられ、ポリエーテルエステル系可塑剤量が25重量部に変更された。
Example 12
In Example 1, as the carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber, a blend of Zetpol 3710 80 parts by weight and Nippon Zeon product Zetpol 2510 (AN content 35.2% by weight) 20 parts by weight (AN content 25.92% by weight) was used. The amount of ether ester plasticizer was changed to 25 parts by weight.
比較例1
実施例1において、カルボキシル基含有水素化ニトリルゴムの代りに、カルボキシル基非含有水素化ニトリルゴム(日本ゼオン製品Zetpol 3300、AN含量23.6重量%)が同量(100重量部)用いられ、またポリアミン加硫系の代りにパーオキサイド架橋系(日本油脂製品パーブチルP 4重量部、三菱レイヨン製品アクリルエステルTMP 2重量部)が用いられ、ポリエーテルエステル系可塑剤が用いられなかった。
Comparative Example 1
In Example 1, in place of the carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber, the same amount (100 parts by weight) of a carboxyl group-free hydrogenated nitrile rubber (Nippon Zeon product Zetpol 3300, AN content 23.6% by weight) was used. Instead of the vulcanization system, a peroxide cross-linking system (4 parts by weight of Japanese oil and fat product Perbutyl P, 2 parts by weight of Mitsubishi Rayon product acrylic ester TMP) was used, and no polyether ester plasticizer was used.
比較例2
比較例1において、シリカ量が35重量部に変更された。
Comparative Example 2
In Comparative Example 1, the amount of silica was changed to 35 parts by weight.
比較例3
比較例1において、さらにポリエーテルエステル系可塑剤量が35重量部用いられた。
Comparative Example 3
In Comparative Example 1, 35 parts by weight of a polyether ester plasticizer was further used.
比較例4
実施例1において、ポリエーテルエステル系可塑剤量が35重量部に、シリカ量が70重量部にそれぞれ変更された。
Comparative Example 4
In Example 1, the amount of the polyether ester plasticizer was changed to 35 parts by weight, and the amount of silica was changed to 70 parts by weight.
比較例5
実施例4において、ポリエーテルエステル系可塑剤量が35重量部に、シリカ量が70重量部にそれぞれ変更された。
Comparative Example 5
In Example 4, the amount of polyether ester plasticizer was changed to 35 parts by weight, and the amount of silica was changed to 70 parts by weight.
比較例6
実施例1において、ポリエーテルエステル系可塑剤量が5重量部に変更された。
Comparative Example 6
In Example 1, the amount of the polyether ester plasticizer was changed to 5 parts by weight.
比較例7
実施例12において、ポリエーテルエステル系可塑剤量が15重量部に、シリカ量が40重量部にそれぞれ変更された。
Comparative Example 7
In Example 12, the amount of the polyetherester plasticizer was changed to 15 parts by weight, and the amount of silica was changed to 40 parts by weight.
比較例8
実施例1において、γ-アミノプロピルトリエトキシシランの代りに、同量(15重量部)のビニルトリエトキシシラン(信越化学工業製品KBE-1003)が用いられた。
Comparative Example 8
In Example 1, instead of γ-aminopropyltriethoxysilane, the same amount (15 parts by weight) of vinyltriethoxysilane (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. KBE-1003) was used.
比較例9
実施例1において、シランカップリング剤が用いられなかった。
Comparative Example 9
In Example 1, no silane coupling agent was used.
以上の各実施例および比較例で得られた結果は、次の表に示される。
表
耐摩耗性 圧縮永久歪 低温性
例 摩耗量(mm 3 ) 評 価 CS(%) 評 価 TR-10(℃) 評 価
実施例1 133 ◎ 31 ◎ -32 ○
〃 2 198 ○ 41 ○ -36 ◎
〃 3 191 ○ 42 ○ -36 ◎
〃 4 116 ◎ 28 ◎ -36 ◎
〃 5 82 ◎ 22 ◎ -32 ○
〃 6 88 ◎ 22 ◎ -32 ○
〃 7 137 ◎ 31 ◎ -32 ○
〃 8 140 ◎ 32 ◎ -32 ○
〃 9 165 ○ 33 ◎ -33 ○
〃 10 190 ○ 33 ◎ -33 ○
〃 11 198 ○ 41 ○ -41 ◎
〃 12 180 ○ 39 ○ -31 ○
比較例1 86 ◎ 24 ◎ -27 ×
〃 2 88 ◎ 23 ◎ -27 ×
〃 3 238 × 45 × -37 ◎
〃 4 231 × 46 × -37 ◎
〃 5 217 × 44 ○ -42 ◎
〃 6 103 ◎ 26 ◎ -28 ×
〃 7 142 ◎ 32 ◎ -28 ×
〃 8 185 ○ 49 × -37 ◎
〃 9 223 × 46 × -33 ○
The results obtained in the above examples and comparative examples are shown in the following table.
table
Abrasion resistance Compression set Low temperature resistance
Example Wear (mm 3 ) Evaluation CS (%) Evaluation TR-10 (° C) Evaluation Example 1 133 ◎ 31 ◎ -32 ○
〃 2 198 ○ 41 ○ -36 ◎
3 3 191 ○ 42 ○ -36 ◎
4 4 116 ◎ 28 ◎ -36 ◎
5 5 82 ◎ 22 ◎ -32 ○
〃 6 88 ◎ 22 ◎ -32 ○
〃 7 137 ◎ 31 ◎ -32 ○
8 8 140 ◎ 32 ◎ -32 ○
〃 9 165 ○ 33 ◎ -33 ○
〃 10 190 ○ 33 ◎ -33 ○
〃 11 198 ○ 41 ○ -41 ◎
〃 12 180 ○ 39 ○ -31 ○
Comparative Example 1 86 ◎ 24 ◎ -27 ×
〃 2 88 ◎ 23 ◎ -27 ×
〃 3 238 × 45 × -37 ◎
4 4 231 × 46 × -37 ◎
5 5 217 × 44 ○ -42 ◎
6 6 103 ◎ 26 ◎ -28 ×
〃 7 142 ◎ 32 ◎ -28 ×
8 8 185 ○ 49 × -37 ◎
9 9 223 × 46 × -33 ○
この結果から、次のようなことがいえる。
(1) シリカは、35〜75重量部の範囲で用いると、適度な機械的強度、混練加工性、成形加工性を確保しながら、耐摩耗性、圧縮永久歪、低温性を確保する(各実施例)。
(2) ポリアミン加硫系の代りにパーオキサイド架橋系を用いると、低温性が損なわれる(比較例1〜3)。
(3) エステル系可塑剤は、0〜31重量部の範囲で用いられ、これより多い割合で用いられると摩耗量(および圧縮永久歪)が増加し、摺動シール部材用の水素化ニトリルゴム組成物には適さなくなる(比較例4〜5)。
(4) 可塑剤量Yが、水素化ニトリルゴム中のアクリロニトリル含量Xに対して6X-132の値を満足させない範囲で用いられると低温性が劣るようになる(比較例6〜7)。
(5) シランカップリング剤としては、エポキシ系、グリシドキシ系、メタクリロキシ系、アミノ系、メルカプト系、イソシアネート系のものに限定され、ビニル系のものは圧縮永久歪値に劣り、摺動シール部材用としては不適である(比較例8)。
From this result, the following can be said.
(1) When silica is used in the range of 35 to 75 parts by weight, it ensures wear resistance, compression set, and low temperature properties while ensuring appropriate mechanical strength, kneading processability and molding processability (each Example).
(2) When a peroxide crosslinking system is used instead of the polyamine vulcanizing system, the low temperature property is impaired (Comparative Examples 1 to 3).
(3) The ester plasticizer is used in the range of 0 to 31 parts by weight, and if it is used in a proportion higher than this, the amount of wear (and compression set) increases, and the hydrogenated nitrile rubber for sliding seal members Not suitable for the composition (Comparative Examples 4 to 5).
(4) When the plasticizer amount Y is used in a range that does not satisfy the value of 6X-132 with respect to the acrylonitrile content X in the hydrogenated nitrile rubber, the low temperature property becomes inferior (Comparative Examples 6 to 7).
(5) Silane coupling agents are limited to epoxy-based, glycidoxy-based, methacryloxy-based, amino-based, mercapto-based, and isocyanate-based ones. Vinyl-based ones are inferior in compression set value and are used for sliding seal members. Is unsuitable (Comparative Example 8).
Claims (3)
R1COO(CnH2nO)mCOR2
(ここで、R1およびR2はそれぞれ独立してC1〜C14のアルキル基またはアルケニル基であり、nは2〜4の整数、mは2〜30の整数である)で表されるポリアルキレングリコールの脂肪族カルボン酸ジエステル化合物可塑剤を、可塑剤量をYとしたとき
6X-132≦Y≦31
(ただし、Xはポリアミン加硫性カルボキシル基含有水素化ニトリルゴム中のアクリロニトリル含量であり、6X-132がマイナスの場合は0とする)の範囲でそれぞれ含有してなる摺動シール部材用ポリアミン加硫性カルボキシル基含有水素化ニトリルゴム組成物。 Polyamine compound vulcanizing agent, 0.1 to 5 parts by weight, 35 to 75 parts by weight of silica, epoxy, glycidoxy, metacloxy, amino, mercapto or isocyanate per 100 parts by weight of polyamine vulcanizable carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber -Based silane coupling agent 0.1-10 parts by weight and general formula
R 1 COO (C n H 2n O) m COR 2
Wherein R 1 and R 2 are each independently a C 1 to C 14 alkyl group or alkenyl group, n is an integer of 2 to 4, and m is an integer of 2 to 30. Polyalkylene glycol aliphatic carboxylic acid diester compound plasticizer when the plasticizer amount is Y
6X-132 ≦ Y ≦ 31
(Where X is the content of acrylonitrile in the polyamine vulcanizable carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber, and 0 if 6X-132 is negative). A sulfurized carboxyl group-containing hydrogenated nitrile rubber composition.
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