JPH093246A

JPH093246A - 水素化ｎｂｒ組成物

Info

Publication number: JPH093246A
Application number: JP7174360A
Authority: JP
Inventors: Masatsugu Kudo; 正嗣工藤
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1995-06-16
Filing date: 1995-06-16
Publication date: 1997-01-07

Abstract

(57)【要約】【構成】水素化ＮＢＲ100重量部、比表面積が約20〜2
00m²/gのホワイトカーボン約30〜150重量部、および有
機過酸化物約1〜10重量部を含有する水素化ＮＢＲ組成
物。【効果】水素化ＮＢＲにホワイトカーボンを配合し、
それを有機過酸化物で加硫することにより、水素化ＮＢ
Ｒが本来有する機械的強度(加硫物性)や耐油性を殆んど
損なうことなく、それの耐熱性を改善することができ
る。これに対して、カーボンブラックを配合したもので
は、高温に長時間曝されるとゴム弾性を失うようにな
る。また、イオウ加硫系では、ホワイトカーボンを用い
てもカーボンブラックを用いても、ほぼ同等の満足され
ない耐熱性しか示さない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水素化ＮＢＲ組成物に
関する。更に詳しくは、耐熱性の改善された水素化ＮＢ
Ｒ組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】水素化ＮＢＲは、機械的強度や耐油性に
すぐれているため、オイルシール、パッキン、Oリング
等のシール材成形材料として有効に用いられている。し
かしながら、近年の高性能化、小型化、軽量化などに伴
う高温化により、従来の配合の水素化ＮＢＲでは耐熱性
が不足するという新たな問題が提起されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、水素
化ＮＢＲが本来有するすぐれた機械的強度(加硫物性)や
耐油性を殆んど損なうことなく、それの耐熱性を改善せ
しめた水素化ＮＢＲ組成物を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
水素化ＮＢＲ、ホワイトカーボンおよび有機過酸化物を
含有する水素化ＮＢＲ組成物によって達成される。

【０００５】水素化ＮＢＲとしては、アクリロニトリル
とブタジエンとの共重合ゴム(ＮＢＲ)を水素添加し、分
子主鎖中の炭素-炭素二重結合量を約20%以下、好ましく
は約10%以下としたものが用いられる。また、そのムー
ニー粘度ML₁₊₄(100℃)は、一般には約60〜85程度のもの
が用いられるが、100以上のものも用いることができ
る。実際には、例えば日本ゼオン製品ゼットポールシリ
ーズのものなどが用いられる。

【０００６】ホワイトカーボン(補強性シリカ)として
は、ハロゲン化けい酸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、比表面積(窒素吸着法による)が
約20〜200m²/g、好ましくは約30〜100m²/gのものが用い
られ、これらは一般にゴム工業用として上市されている
市販品をそのまま用いることができる。比表面積がこれ
より小さいものは、ホワイトカーボンとしての補強性が
得られなくなり、一方これより大きい比表面積をもつも
のは、ホワイトカーボンの粒子径が小さくなりすぎて、
ゴム中での分散不良等の問題を生ずるようになる。

【０００７】これらのホワイトカーボンは、水素化ＮＢ
Ｒ100重量部当り約30〜150重量部、好ましくは約50〜10
0重量部の割合で用いられる。これより少ない配合割合
では、目的とする耐熱性の改善効果が達成されず、一方
これより多い割合で用いられると、ゴム硬度が非常に高
くなり、またゴム弾性も失われるようになる。

【０００８】ホワイトカーボンを配合した水素化ＮＢＲ
の加硫は、有機過酸化物を用いて行わなければならず、
イオウ加硫系ではホワイトカーボンを用いてもカーボン
ブラックを用いても、その間に格別の差はみられず、耐
熱性の改善効果が達成されない。

【０００９】有機過酸化物としては、例えばジ第3ブチ
ルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、第3ブチ
ルクミルパーオキサイド、1,1-ジ(第3ブチルパーオキ
シ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、2,5-ジメチル-
2,5-ジ(第3ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-
2,5-ジ(第3ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、1,3-ジ(第3
ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、2,5-ジメチ
ル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、第3ブチル
パーオキシベンゾエート、第3ブチルパーオキシイソプ
ロピルカーボネート、n-ブチル-4,4´-ジ(第3ブチルパ
ーオキシ)バレレート等が、水素化ＮＢＲ100重量部当り
約1〜10重量部、好ましくは約2〜8重量部の割合で用い
られる。

【００１０】組成物中には、以上の必須成分以外に、ト
リアリル(イソ)シアヌレート、トリメチロールプロパン
トリ(メタ)アクリレート、トリアリルトリメリテート等
の多官能性化合物、活性炭酸カルシウム等の他の補強
剤、タルク、クレー、グラファイト、けい酸カルシウム
等の充填剤、ステアリン酸、パルミチン酸、パラフィン
ワックス等の加工助剤、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等
の受酸剤、老化防止剤、可塑剤などゴム工業で一般的に
用いられている各種配合剤が適宜添加されて用いられ
る。

【００１１】組成物の調製は、インタミックス、ニー
ダ、バンバリーミキサ等の混練機あるいはオープンロー
ルなどを用いて混練することによって行われ、その加硫
は、射出成形機、圧縮成形機、加硫プレス等を用い、一
般に約150〜200℃で約3〜60分間程度加熱することによ
って行われ、更に必要に応じて約120〜200℃で約1〜24
時間加熱する二次加硫も行われる。

【００１２】

【発明の効果】水素化ＮＢＲにホワイトカーボンを配合
し、それを有機過酸化物で加硫することにより、水素化
ＮＢＲが本来有する機械的強度(加硫物性)や耐油性を殆
んど損なうことなく、それの耐熱性を改善することがで
きる。これに対して、カーボンブラックを配合したもの
では、高温に長時間曝されるとゴム弾性を失うようにな
る。また、イオウ加硫系では、ホワイトカーボンを用い
てもカーボンブラックを用いても、ほぼ同等の満足され
ない耐熱性しか示さない。

【００１３】従って、本発明に係る水素化ＮＢＲ組成物
は、自動車のエンジン、コンプレッサ等に用いられる各
種シール材の成形材料として有効に用いられる。

【００１４】

【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。

【００１５】実施例１〜３水素化ＮＢＲ(日本ゼオン製品ゼットポール2000) 100重量部酸化亜鉛 5 〃ステアリン酸 1 〃ジフェニルアミン系老化防止剤 1.5 〃イミダゾール系老化防止剤 1.5 〃ジクミルパーオキサイド 4 〃トリメリット酸系可塑剤 10 〃ビニルシラン系化合物 2 〃湿式法ホワイトカーボン(比表面積 50m²/g) 80 〃 (実施例１) 〃 ( 〃 80m²/g) 60 〃 (実施例２) 〃 ( 〃 150m²/g) 50 〃 (実施例３) 以上の各成分を3Ｌニーダおよびオープンロールを用い
て混練し、混練物について170℃、20分間のプレス加硫
(一次加硫)および160℃、3時間のオーブン加硫(二次加
硫)を行って、150×150×2mmのシート状に加硫成形し
た。

【００１６】得られた加硫シートについて、JIS K-6301
に準拠し、常態物性の測定、老化試験(ギァオーブン中1
75℃で70、140または280時間)および浸漬試験(JIS No.3
オイル中、150℃、70時間)を行った。

【００１７】比較例１〜３実施例１〜３において、ホワイトカーボンの代わりにカ
ーボンブラックが次のように用いられ、得られた加硫シ
ートについて同様の測定が行われた。比較例１カーボンブラックN-990 120重量部〃２〃 N-770 90 〃〃３〃 N-550 70 〃

【００１８】以上の各実施例および比較例での測定結果
は、次の表１に示される。表１実施例比較例測定項目１２３１２３ [常態物性] 硬さ (JIS A) 80 81 80 80 80 81 引張強さ(MPa) 28.5 29.1 28.7 20.5 27.7 29.5 伸び (%) 290 280 300 200 260 260 [老化試験；70時間] 硬さ変化(ポイント) +4 +3 +4 +6 +7 +5 引張強さ変化率 (%) +22 +20 +22 +4 +3 +2 伸び変化率 (%) -22 -21 -25 -32 -31 -30 [老化試験；140時間] 硬さ変化(ポイント) +6 +6 +6 +11 +11 +10 引張強さ変化率 (%) +21 +15 +17 -10 -7 -15 伸び変化率 (%) -34 -37 -33 -76 -69 -75 [老化試験；280時間] 硬さ変化(ポイント) +8 +8 +9 +19 +18 +18 引張強さ変化率 (%) +9 +10 +7 硬化のため測定不能伸び変化率 (%) -54 -52 -57 〃 [浸漬試験] 硬さ変化(ポイント) -6 -6 -7 -5 -6 -6 引張強さ変化率 (%) +3 +7 -5 -1 -2 +1 伸び変化率 (%) -5 -2 -4 -3 +4 -5 体積変化率 (%) +14.8 +15.0 +15.4 +13.9 +14.7 +15.1

【００１９】この結果から、次のようなことがいえる。 (1)各比較例のものは、175℃、280時間の熱老化により
完全にゴム弾性を失っているが、各実施例のものは十分
にゴム状弾性を有している。 (2)各実施例のものの機械的強度(特に引張強さ)および
耐油性(特に浸漬試験での体積変化率)は、従来の水素化
ＮＢＲのそれらを何ら損なうものではない。

【００２０】実施例４水素化ＮＢＲ(日本ゼオン製品ゼットポール1020) 100重量部酸化亜鉛 5 〃ジフェニルアミン系老化防止剤 3 〃エーテルエステル系可塑剤 5 〃湿式法ホワイトカーボン(比表面積80m²/g) 40 〃ジクミルパーオキサイド 4 〃以上の各成分を用いて実施例１〜３と同様にして加硫成
形を行い、得られた加硫シートについて、常態物性の測
定および老化試験(圧縮永久歪の測定も含まれる)が行わ
れた。

【００２１】比較例４実施例４において、ホワイトカーボンの代わりに同量の
FEFカーボンブラックが用いられ、得られた加硫シート
について同様の測定が行われた。

【００２２】比較例５実施例４において、ジクミルパーオキサイドの代わりに
次の各成分からなるイオウ加硫系が用いられ、得られた
加硫シートについて同様の測定が行われた。チウラム系加硫促進剤TT 2 重量部チアゾール系加硫促進剤CZ 1 〃イオウ加硫剤 0.5 〃

【００２３】比較例６実施例４において、ホワイトカーボンの代わりに同量の
FEFカーボンブラックが用いられ、またジクミルパーオ
キサイドの代わりに比較例５で用いられたイオウ加硫系
が用いられ、得られた加硫シートについて同様の測定が
行われた。

【００２４】以上の実施例４および比較例４〜６におけ
る測定結果は、次の表２に示される。

【００２５】以上の老化試験以外にも、次の条件下での
圧縮永久歪の測定が行われた。得られた結果は、表３に
示される。表３老化試験条件温度(℃) 時間(hrs) 実-４比-４比-５比-６ 100 168 20 17 86 72 〃 504 29 24 91 78 120 〃 37 32 - - 150 〃 51 56 - - 175 〃 69 87 - -

【００２６】以上の結果から、次のようなことがいえ
る。 (1)比較例５と６の対比から、イオウ加硫系ではホワイ
トカーボンを用いてもカーボンブラックを用いても殆ん
ど差がないといえる。 (2)これに対して、パーオキサイド加硫系を用いた実施
例４と比較例４とを対比するとき、150℃以上で長時間
加熱した場合には、ホワイトカーボンを用いたときの方
がカーボンブラックを用いたときよりも熱劣化の程度が
少ないことが示されている。

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【手続補正書】

【提出日】平成８年１月１０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】以上の各実施例および比較例での測定結
果は、次の表１に示される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水素化ＮＢＲ、ホワイトカーボンおよび
有機過酸化物を含有してなる水素化ＮＢＲ組成物。