WO2015146862A1 - Hnbr組成物及びhnbr架橋体 - Google Patents

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WO2015146862A1
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hnbr
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貴文 饗庭
英幸 村上
賢一 内田
亮 守尾
佐藤 博明
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Nok Corp
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    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/011Nanostructured additives

Definitions

  • the present invention relates to an HNBR composition and an HNBR crosslinked body, and more particularly, to an HNBR composition and an HNBR crosslinked body excellent in abrasion resistance and pressure resistance.
  • CVT is a kind of continuously variable transmission composed of two pulleys and one belt.
  • the pulley portion is configured by a combination of a primary (input side) and a secondary (output side), and has a structure in which the belt is connected between them.
  • the pulley portion performs high-speed rotation and reciprocating motion.
  • the seals used in the pulley section also rotate and reciprocate together. Therefore, the improvement of the seal performance can contribute to the improvement of the fuel consumption. For example, effects such as elimination of the electric oil pump (reduction of unit weight), application of an idle stop mechanism, and towing can be expected.
  • the improvement of the sealing performance can be realized easily and at low cost by using a rubber squeeze packing.
  • the rubber squeeze packing is in an environment susceptible to wear, and it is required to have excellent wear resistance in addition to the sealing performance.
  • a seal ring is mainly used as a CVT pulley part seal.
  • the conventional sealing purpose is to operate the pulley and hold the oil pressure.
  • the seal ring is not intended to suppress the external leakage of fluid but is a seal intended to maintain the pressure of the fluid in the hydraulic circuit. Therefore, there is a problem that the sealing performance is poor and the idling stop system can not be established when the electric oil pump is abolished.
  • the seal pressure is different between the primary part and the secondary part, and the secondary part has a higher pressure environment. Therefore, in the secondary part, excessive wear occurs due to the protrusion to the R part, and the protrusion is damaged, and as a result, there is a possibility that the form of the D ring is not configured. Therefore, pressure resistance is required for the D-ring used as a CVT pulley part seal material.
  • Patent Document 1 in order to improve sliding characteristics, such as abrasion resistance, as conventionally described in patent document 1, the technique which contains a carbon fiber has been generally used.
  • the formulation of Patent Document 1 65 to 200 parts by weight of carbon fiber is blended per 100 parts by weight of hydrogenated nitrile rubber.
  • Patent Document 1 also discloses that carbon black is contained to improve wear resistance.
  • Patent Document 2 Patent Document 3 and Patent Document 4 also disclose that carbon black may be used in addition to carbon fiber in order to improve wear resistance.
  • Patent Document 5 discloses that a natural rubber and / or a synthetic rubber can be used as a vapor grown carbon fiber in order to obtain a rubber composition having high thermal conductivity, excellent in crack growth resistance and resilience, and having high elasticity.
  • carbon black are disclosed.
  • the compounding formulation includes 3 to 60 parts by weight of vapor grown carbon fiber and 100 parts by weight of natural rubber and / or synthetic rubber, and the vapor grown carbon fiber (average diameter 0.01 to 4 ⁇ m) by weight ratio 0.1 to 13 times as much carbon black as in the above) (DBP oil absorption 90 to 140 ml / 100 g).
  • Patent Document 6 hydrogenated nitrile rubber, carbon black B, and carbon black C are used as a seal member which is used for a seal member with sliding, and which is excellent in moderate hardness, moldability and abrasion resistance.
  • / or a rubber molded article obtained by vulcanizing a rubber composition containing carbon fiber is disclosed. It is disclosed that by specifying the carbon black B to have a DBP oil absorption of 250 to 450 ml / 100 g, a molded article excellent in appropriate hardness and abrasion resistance can be obtained.
  • carbon black C specified to have a DBP oil absorption of 200 ml / 100 g or less it is possible to obtain a molded article having excellent abrasion resistance while maintaining appropriate hardness and good moldability. .
  • this invention makes it a subject to provide the HNBR composition and HNBR crosslinked body which were excellent in abrasion resistance and pressure resistance.
  • the HNBR composition and HNBR crosslinked body which were excellent in abrasion resistance and pressure resistance can be provided.
  • the HNBR composition excellent in wear resistance and pressure resistance in the present invention is prepared by blending a predetermined amount of carbon fiber or wollastonite as a hard filler with a hydrogenated nitrile rubber polymer, and having an average particle diameter of 40 to 50 nm, iodine adsorption It is obtained by blending a predetermined amount of carbon black having an amount of 35 to 49 g / kg and a DBP oil absorption of 100 to 160 ml / 100 g.
  • Polymer HNBR is a rubber obtained by selectively hydrogenating only the carbon-carbon double bond in NBR, and has improved heat aging resistance, weather resistance and chemical resistance compared to nitrile rubber. It is characterized by
  • HNBR polymer A commercially available HNBR polymer can also be used, and specifically, "Zetpol 2010 (iodine number 11)" manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. can be mentioned, but it is not particularly limited as long as it can be generally used.
  • Hard Filler In the present invention, carbon fiber or wollastonite is used as the hard filler.
  • fillers such as carbon black generally used, wear uniformly by sliding and can not form sufficient unevenness on the surface.
  • a flat sliding surface without unevenness can not form a sufficient oil film thickness, and sliding occurs in the mixed lubrication or boundary lubrication region due to oil film breakage, resulting in a large coefficient of friction and excessive wear.
  • the compounding amount of carbon fiber or wollastonite is in the range of 3 to 20 parts by weight, preferably in the range of 7.5 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the hydrogenated nitrile rubber.
  • carbon fibers those having an arithmetic average fiber length of 30 to 80 ⁇ m and an arithmetic average fiber diameter of 10 to 15 ⁇ m can be preferably used.
  • an arithmetic average fiber length of 20 to 40 ⁇ m and an arithmetic average fiber diameter of 5 to 10 ⁇ m can be preferably used.
  • Carbon Black used in the present invention is a carbon black having an average particle size of 40 to 50 nm, an iodine adsorption of 35 to 49 g / kg, and a DBP oil absorption of 100 to 160 ml / 100 g.
  • the carbon black used in the present invention is preferably FEF-based carbon black.
  • FEF-based carbon black refers to FEF (Fast Extruding Furmace) carbon black, FEF-LS carbon black, and FEF-HS carbon black, One or two of these can be selected and used. Among them, FEF carbon black and FEF-LS carbon black are preferable, and FEF carbon black is more preferable.
  • the iodine adsorption amount and the DBP adsorption amount are representative indexes showing the characteristics of carbon black
  • the iodine adsorption amount is a value measured based on JIS K 6221
  • the DBP oil absorption amount is JIS K 6221 It is a value measured according to method A (mechanical method) of 5.
  • the iodine adsorption amount is, along with the nitrogen adsorption specific surface area, an index of the total specific surface area including the pores of carbon black.
  • the DBP oil absorption indirectly quantifies the structure by measuring the porosity between individual aggregates positively correlated with the structure.
  • the iodine adsorption amount and the DBP adsorption amount greatly affect the reinforcing property, the extrusion property, the dispersibility, the coloring power, the viscosity and the conductivity in the case where the characteristic value is high or low, respectively.
  • the average particle size is an average diameter obtained by measuring and calculating small spherical (contoured by microcrystals and can not be separated) components constituting the carbon black aggregate by an electron micrograph, which is published by the Carbon Black Association Carbon Black Yearbook 1998, NO. 48 is identical to that described as the definition of particle size.
  • an arithmetic average is used when calculating the average particle diameter in the present invention.
  • the HNBR composition of the present invention improves the wear resistance by adding carbon fiber or wollastonite, but has a smaller reinforcing property than conventionally used carbon black because the particle diameter of itself is large. As a result, the pressure resistance tends to deteriorate.
  • This problem can be solved by adding carbon black having an average particle diameter of 40 to 50 nm, an iodine adsorption of 35 to 49 g / kg, and a DBP oil absorption of 100 to 160 ml / 100 g.
  • the carbon black which can be preferably used in the present invention can be obtained as a commercial product, and specifically, Tokai Carbon product "Seat G-SO” (average particle size: 43 nm, iodine adsorption amount: 45 g / kg, DBP oil absorption: 115 ml / 100 g), Asahi carbon product “Asahi # 60” (average particle size: 45 nm, iodine adsorption: 43 g / kg, DBP oil absorption: 114 ml / 100 g) It is not particularly limited as long as it is possible.
  • Tokai Carbon product "Seat G-SO” average particle size: 43 nm, iodine adsorption amount: 45 g / kg, DBP oil absorption: 115 ml / 100 g
  • Asahi carbon product “Asahi # 60” average particle size: 45 nm, iodine adsorption: 43 g / kg, D
  • the compounding amount of carbon black is in the range of 72 to 87 parts by weight, preferably in the range of 75 to 85 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the hydrogenated nitrile rubber.
  • HNBR composition is preferably crosslinked by an organic peroxide formulated at 1 to 6 parts by weight per 100 parts by weight of HNBR.
  • organic peroxide tertiary butyl peroxide, dicumyl peroxide, tertiary butyl cumyl peroxide, 1,1-di (tert-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,5 -Dimethyl 2,5-di (tert-butylperoxy) hexane, benzoyl peroxide, dilauroyl peroxide, 1,3-di (tert-butylperoxyisopropyl) benzene, etc. which can generally be used to crosslink HNBR If it is, it can be used, without specifically limiting.
  • vulcanization accelerating assistants for example, metal oxides such as zinc oxide, active zinc flower, surface treated zinc flower, complex zinc flower, magnesium oxide, etc .; metal carbonates such as zinc carbonate; calcium hydroxide etc. Metal hydroxides; organic activators such as stearic acid etc., vulcanization accelerators (eg sulfenamides, thiurams etc), anti-aging agents (eg amines, phenols etc), softeners and plasticizers In the rubber industry (eg paraffin softeners, aromatic softeners, naphthenic softeners etc), reinforcing agents or fillers (eg carbon black, silica etc), processing aids (eg lubricants such as stearic acid etc)
  • the compounding agent generally used is suitably added and used as needed.
  • HNBR crosslinker> 1 Preparation of HNBR Composition
  • the preparation of the HNBR composition is carried out by kneading using an intermix, a kneader such as a kneader or a Banbury mixer, or an open roll.
  • Vulcanization Vulcanization of the kneaded product is generally carried out by heating at about 150 to 200 ° C. for about 3 to about 60 minutes using a vulcanization press, a compression molding machine, an injection molding machine, etc. Oven curing (secondary curing) at about 200 ° C. for about 1 to 24 hours is also performed.
  • the HNBR cross-linked product (cross-linked rubber) of the present invention is preferably used as a sealing material, and preferably used as one or more sealing materials for pressure resistance, sliding or exercise.
  • the seal material includes both static seal and dynamic seal. Among them, the seal material is preferably used particularly for a pulley part D ring for CVT (continuously variable transmission), and for others for DCT (Dual Clutch Transmission) O-ring etc. are mentioned.
  • Example 1 Hydrogenated nitrile rubber (“Zetpol 1020” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) 100 parts by weight carbon black ("Asahi # 60" manufactured by Nippon Steel Carbon Co., Ltd .; average particle diameter: 45 nm, iodine adsorption amount: 43 g / kg, DBP oil absorption amount: 114 ml / 100 g) 80 parts by weight carbon fiber ("Dilead K6371M” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation; arithmetic mean fiber length: 55 ⁇ m, arithmetic mean fiber diameter: 11 ⁇ m) 10 parts by weight Vulcanizing agent (Dicumyl peroxide) (Nippon Yushi Co., Ltd. "Perbutyl P”) 4 parts by weight
  • the above components are kneaded with a kneader and an open roll, and the kneaded product is vulcanized at 180 ° C. for 8 minutes using a vulcanization press, and JIS specified circular test pieces (diameter 120 mm, thickness 2 mm), JIS specified dumbbell 4 No. test pieces (length 100 mm, width 15 mm, thickness 2 mm) were obtained.
  • the hysteresis loss is calculated by subtracting the sum of elastic energy at recovery from the sum of elastic energy at deformation, and the material with a hysteresis loss of less than 3.2 J is good, a material of 3.2 J or more Was rated as poor.
  • the HNBR crosslinked body is used as the sealing material D ring for CVT, it can be evaluated that the occurrence of the occurrence of the occurrence of the erosion of the protruding part can be suppressed by suppressing the hysteresis loss.
  • Example 2 A cross-linked rubber sample was similarly molded and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the compounding amount of FEF carbon black was changed to 75 parts by weight, and the results are shown in Table 1.
  • Example 3 A cross-linked rubber sample was similarly molded and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the compounding amount of FEF carbon black was changed to 85 parts by weight, and the results are shown in Table 1.
  • Example 4 A cross-linked rubber sample was similarly molded and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the compounding amount of carbon fiber was changed to 7.5 parts by weight, and the results are shown in Table 1.
  • Example 5 A cross-linked rubber sample was similarly molded and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the compounding amount of carbon fiber was changed to 15 parts by weight, and the results are shown in Table 1.
  • Example 6 In Example 1, a crosslinked rubber sample was formed in the same manner except that the compounding amount of FEF carbon black was changed to 75 parts by weight and the compounding amount of carbon fiber was changed to 7.5 parts by weight, and evaluated similarly. The results are shown in Table 1.
  • Example 7 In Example 1, a crosslinked rubber sample is similarly formed and evaluated in the same manner except that the compounding amount of FEF carbon black is changed to 75 parts by weight and the compounding amount of carbon fiber is changed to 15 parts by weight. The results are shown in Table 1.
  • Example 8 In Example 1, a crosslinked rubber sample was similarly molded except that the compounding amount of FEF carbon black was changed to 85 parts by weight and the compounding amount of carbon fiber was changed to 7.5 parts by weight, and evaluation was similarly performed. The results are shown in Table 1.
  • Example 9 A crosslinked rubber sample is similarly formed and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the compounding amount of FEF carbon black is changed to 85 parts by weight and the compounding amount of carbon fiber is changed to 15 parts by weight. The results are shown in Table 1.
  • Example 10 In Example 1, a crosslinked rubber sample is formed in the same manner except that 10 parts by weight of carbon fiber is changed to 10 parts by weight of wollastonite (“NYAD 400” manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd .; fiber length: 35 ⁇ m, fiber diameter: 7 ⁇ m) The same evaluation was carried out, and the results are shown in Table 2.
  • Example 11 In Example 1, the blending amount of FEF carbon black is changed to 75 parts by weight, and 10 parts by weight of carbon fiber is added to wollastonite (“NYAD 400” manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd .; fiber length: 35 ⁇ m, fiber diameter: 7 ⁇ m) A crosslinked rubber sample was similarly molded except that it was changed to 10 parts by weight, and was similarly evaluated. The results are shown in Table 2.
  • Example 12 In Example 1, the compounding amount of FEF carbon black is changed to 85 parts by weight, and 10 parts by weight of carbon fiber is added to wollastonite (“NYAD 400” manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd .; fiber length: 35 ⁇ m, fiber diameter: 7 ⁇ m) A crosslinked rubber sample was similarly molded except that it was changed to 10 parts by weight, and was similarly evaluated. The results are shown in Table 2.
  • Example 13 A crosslinked rubber sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that 10 parts by weight of carbon fiber was changed to 7.5 parts by weight of wollastonite (“NYAD 400” manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd .; fiber length: 35 ⁇ m, fiber diameter: 7 ⁇ m). Were molded and evaluated in the same manner, and the results are shown in Table 2.
  • Example 14 In Example 1, a crosslinked rubber sample is formed in the same manner except that 10 parts by weight of carbon fiber is changed to 15 parts by weight of wollastonite (“NYAD 400” manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd .; fiber length: 35 ⁇ m, fiber diameter: 7 ⁇ m). The same evaluation was carried out, and the results are shown in Table 2.
  • Example 15 In Example 1, the blending amount of FEF carbon black is changed to 75 parts by weight, and 10 parts by weight of carbon fiber is added to wollastonite (“NYAD 400” manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd .; fiber length: 35 ⁇ m, fiber diameter: 7 ⁇ m) A cross-linked rubber sample was similarly molded except that it was changed to 7.5 parts by weight, and the same evaluation was made. The results are shown in Table 2.
  • Example 16 In Example 1, the blending amount of FEF carbon black is changed to 75 parts by weight, and 10 parts by weight of carbon fiber is added to wollastonite (“NYAD 400” manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd .; fiber length: 35 ⁇ m, fiber diameter: 7 ⁇ m) A crosslinked rubber sample was similarly molded except that it was changed to 15 parts by weight, and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 2.
  • Example 17 In Example 1, the compounding amount of FEF carbon black is changed to 85 parts by weight, and 10 parts by weight of carbon fiber is added to wollastonite (“NYAD 400” manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd .; fiber length: 35 ⁇ m, fiber diameter: 7 ⁇ m) A cross-linked rubber sample was similarly molded except that it was changed to 7.5 parts by weight, and the same evaluation was made. The results are shown in Table 2.
  • Example 18 In Example 1, the compounding amount of FEF carbon black is changed to 85 parts by weight, and 10 parts by weight of carbon fiber is added to wollastonite (“NYAD 400” manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd .; fiber length: 35 ⁇ m, fiber diameter: 7 ⁇ m) A crosslinked rubber sample was similarly molded except that it was changed to 15 parts by weight, and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 2.
  • Example 1 In Example 1, 80 parts by weight of FEF carbon black was added to SRF-LM carbon black ("Asahi # 50" manufactured by Nippon Steel Carbon Co., Ltd .; average particle diameter: 80 nm, iodine adsorption amount: 23 g / kg, DBP oil absorption amount: 63 ml) A crosslinked rubber sample was molded in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed to 80 parts by weight, and the same evaluation was made. The results are shown in Table 3.
  • Example 2 In Example 1, 80 parts by weight of FEF carbon black was added to MAF carbon black ("Asahi # 60H" manufactured by Nippon Steel Carbon Co., Ltd .; average particle diameter: 41 nm, iodine adsorption amount: 50 g / kg, DBP oil absorption amount: 124 ml / 100 g) Cross-linked rubber samples were molded in the same manner except that the amount was changed to 10 parts by weight, and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 3.
  • Example 3 In Example 1, 80 parts by weight of FEF carbon black was added to SRF-LM carbon black ("Asahi # 50" manufactured by Nippon Steel Carbon Co., Ltd .; average particle diameter: 80 nm, iodine adsorption amount: 23 g / kg, DBP oil absorption amount: 63 ml)
  • SRF-LM carbon black SRF-LM carbon black
  • the cross-linked rubber sample is formed in the same manner except that it is changed to 80 parts by weight and 100 parts by weight of carbon fiber is changed to 10 parts by weight of wollastonite ("NYAD-400" manufactured by Sakai Industry Co., Ltd.). It evaluated and the result was shown in Table 3.
  • Example 4 In Example 1, 80 parts by weight of FEF carbon black was added to MAF carbon black ("Asahi # 60H" manufactured by Nippon Steel Carbon Co., Ltd .; average particle diameter: 41 nm, iodine adsorption amount: 50 g / kg, DBP oil absorption amount: 124 ml / 100 g) Crosslinked rubber samples were similarly molded except that 80 parts by weight was changed and 10 parts by weight of carbon fiber was changed to 10 parts by weight of wollastonite, and evaluations were made in the same manner. The results are shown in Table 3.
  • Example 5 A cross-linked rubber sample is similarly formed and evaluated in the same manner as in Example 1 except that 10 parts by weight of carbon fiber is changed to 10 parts by weight of silicon carbide ("Diaashik OY-20" manufactured by Yakushima Denko Co., Ltd.) The results are shown in Table 3.
  • Example 7 In Example 1, 80 parts by weight of FEF carbon black was added to MAF carbon black ("Asahi # 60H" manufactured by Nippon Steel Carbon Co., Ltd .; average particle diameter: 41 nm, iodine adsorption amount: 50 g / kg, DBP oil absorption amount: 124 ml / 100 g) Cross-linked rubber samples were similarly formed except that 80 parts by weight was changed and 10 parts by weight of carbon fiber was changed to 10 parts by weight of titanium dioxide ("TIPEK A-100" manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.). The results are shown in Table 3.
  • Example 10 (Comparative example 10)
  • the blending amount of FEF carbon black is changed to 70 parts by weight, and 10 parts by weight of carbon fiber is added to wollastonite (“NYAD 400” manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd .; fiber length: 35 ⁇ m, fiber diameter: 7 ⁇ m)
  • wollastonite manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd .; fiber length: 35 ⁇ m, fiber diameter: 7 ⁇ m
  • a crosslinked rubber sample was similarly molded except that it was changed to 10 parts by weight, and the same evaluation was made. The results are shown in Table 3.
  • Example 11 In Example 1, the blending amount of FEF carbon black is changed to 90 parts by weight, and 10 parts by weight of carbon fiber is added to wollastonite (“NYAD 400” manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd .; fiber length: 35 ⁇ m, fiber diameter: 7 ⁇ m) A crosslinked rubber sample was similarly molded except that it was changed to 10 parts by weight, and the same evaluation was made. The results are shown in Table 3.
  • Example 15 a crosslinked rubber sample is formed in the same manner except that 10 parts by weight of carbon fiber is changed to 25 parts by weight of wollastonite (“NYAD 400” manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd .; fiber length: 35 ⁇ m, fiber diameter: 7 ⁇ m). The results were similarly evaluated and the results are shown in Table 3.
  • carbon black is known to be added to compensate for high strength and abrasion resistance, and it is disclosed in the prior art that a large amount is added, but in the present invention, pressure resistance characteristics and abrasion resistance are used. It has become clear that the addition in a very limited range is by weight in order to fulfill the properties. In addition, with respect to the type of carbon black, it has become apparent that the pressure resistance property and the wear resistance property can be satisfied in the carbon black which is extremely limited.

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Abstract

本発明は、耐摩耗性、耐圧性に優れたHNBR組成物及びHNBR架橋体を提供することを目的とし、水素化ニトリルゴム100重量部に対して、硬質充填材としてカーボンファイバーまたはウォラストナイトを3~20重量部含有し、平均粒子径が40~50nm、ヨウ素吸着量が35~49g/kg、かつDBP吸油量が100~160ml/100gであるカーボンブラックを72~87重量部含有してなることを特徴とするHNBR組成物及びHNBR組成物を架橋して得られるHNBR架橋体によって解決される。

Description

HNBR組成物及びHNBR架橋体
 本発明はHNBR組成物及びHNBR架橋体に関し、詳しくは、耐摩耗性、耐圧性に優れたHNBR組成物及びHNBR架橋体に関する。
 近年、低炭素化社会を背景に、自動車への低燃費化の要求が強くなっている。それに伴い、自動車のトランスミッションは、CVT(Continuously Variable Transmission)(無段変速機)車が増加する傾向にある。
 CVTとは、2つのプーリと1本のベルトで構成された無段変速機の一種である。プーリ部はプライマリ(入力側)とセカンダリ(出力側)の組み合わせで構成されており、その間をベルトでつなぐ構造になっている。プーリの幅を変化させることで、プーリとベルトの接触半径が変わり、ベルトの回転半径が変化し無段階に変速する機構を持つ。
 このプーリ部の幅の変動による、変速の際に、プーリ部は高速回転・往復動を行なう。プーリ部に使用されるシールも一緒に回転及び往復動を行なう。そのため、シール性能の向上は、燃費向上に貢献できる。例えば、電動オイルポンプの廃止(ユニット重量の削減)、アイドルストップ機構の適用や被牽引対応などの効果が期待される。
 シール性能の向上は、ゴム製スクィーズパッキンを用いることで、簡単且つ低コストで実現できる。しかし、CVTプーリ部では、シールがベルト回転に伴って微振動するため、ゴム製スクィーズパッキンが摩耗し易い環境にあり、シール性能に加え、耐摩耗性に優れることが要求される。
 一般的には、CVT用プーリ部シールとしてはシールリングが主流である。従来のシール目的は、プーリを作動させ、油圧を保持することである。
 しかし、シールリングは流体の外部漏れ抑制を目的としたものではなく、油圧回路内での流体の圧力を保持することを目的としたシールである。そのため、シール性が悪く電動オイルポンプ廃止でのアイドリングストップシステムを成立させることができないことが問題であった。
 一方、Dリングはシールリングよりもシール性を確保することができることから、CVT用プーリ部シールにDリングを用いることが検討されている。
 CVT用プーリのシール部は、入力側のプライマリ部と出力側のセカンダリ部の2箇所ある。上述したとおり、プライマリ部、セカンダリ部ともにベルト回転に伴う微振動があるため、Dリングとハウジングが密着している箇所において高い摩擦力が生じており、Dリングには耐摩耗性が求められている。
 また、プライマリ部とセカンダリ部ではシール圧が異なり、セカンダリ部の方が高圧な環境である。そのため、セカンダリ部において、R部へのはみ出しに起因した過大摩耗が発生し、はみ出し部が破損してしまい、その結果Dリングの形態を構成しなくなってしまうおそれがある。よってCVT用プーリ部シール材として用いるDリングには耐圧性が求められている。
 以上のことから、耐摩耗性、耐圧性に優れた材料が求められている。
 これに対して、特許文献1に記載されているように、従来、耐摩耗性等の摺動特性を改善させるために、カーボンファイバーを含有させる技術が一般的に用いられてきた。特許文献1の配合処方としては、水素化ニトリルゴム100重量部当たり65~200重量部のカーボンファイバーを配合している。
 また、特許文献1には、耐摩耗特性を向上させるためにカーボンブラックを含有させる旨も開示されている。
 特許文献2、特許文献3、特許文献4にも、耐摩耗特性を向上させるために、カーボンファイバーに加えてカーボンブラックを用いてもよい旨開示されている。
 また、特許文献5には、高弾性で耐亀裂成長性、反発弾性に優れた、熱伝導率の高いゴム組成物を得るために、天然ゴムおよび/または合成ゴムに、気相成長法炭素繊維、カーボンブラックを配合した旨が開示されている。配合処方としては、天然ゴムおよび/または合成ゴム100重量部に対して、気相成長法炭素繊維3~60重量部、および重量比で前記気相成長法炭素繊維(平均直径0.01~4μm)の0.1~13倍のカーボンブラック(DBP吸油量90~140ml/100g)である。気相成長法炭素繊維とカーボンブラックを含有させることで、気相成長法炭素繊維の末端の応力の集中が緩和されるので、気相成長法炭素繊維が本来有している耐亀裂性調整が充分に発揮されるようになる。
 特許文献6には、摺動を伴うシール部に用いられるシール部材に用い、適度な硬度と成形性と耐摩耗性に優れたシール部材として、水素化ニトリルゴム、カーボンブラックB、並びにカーボンブラックC及び/又は炭素繊維を含有するゴム組成物を加硫してなるゴム成形品が開示されている。カーボンブラックBをDBP吸油量250~450ml/100gのものに特定することで、適切な硬度、耐摩耗性に優れた成形品を得られる旨開示されている。また、DBP吸油量200ml/100g以下に特定されたカーボンブラックCを配合することで、適切な硬度と良好な成形性を維持しながら、優れた耐摩耗性に優れた成形品を得られるとしている。
特許第4124338号公報 特許第4779068号公報 特許第5261735号公報 特許第5150920号公報 特開平1-287151号公報 特許第5158917号公報
 しかし、前述した従来の材料では、硬質の水素化ニトリルゴム(HNBR)材を用いていたとしても、プーリ部シール材Dリングとして用いた際に、油膜切れによる過大摩耗によって所望の耐摩耗性を獲得することができなかった。また一方で、カーボンファイバーの添加によって、耐圧性を悪化させてしまう問題があった。
 そこで、本発明は、耐摩耗性、耐圧性に優れたHNBR組成物及びHNBR架橋体を提供することを課題とする。
 また本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
 上記課題は以下の各発明によって解決される。
 1.水素化ニトリルゴム100重量部に対して、硬質充填材としてカーボンファイバーまたはウォラストナイトを3~20重量部含有し、
 平均粒子径が40~50nm、ヨウ素吸着量が35~49g/kg、かつDBP吸油量が100~160ml/100gであるカーボンブラックを72~87重量部含有してなることを特徴とするHNBR組成物。
 2.前記カーボンブラックが、FEFカーボンブラック又はFEF-LSカーボンブラックであることを特徴とする上記1記載のHNBR組成物。
 3.上記1又は2記載のHNBR組成物を架橋して得られるHNBR架橋体。
 4.上記3記載のHNBR架橋体の、CVT用プーリ部におけるシール材としての使用。
 5.上記3記載のHNBR架橋体を成形して得られるCVT用プーリ部におけるシール材。
 6.前記シール材がDリングであることを特徴とする上記5記載のCVT用プーリ部におけるシール材。
 本発明によれば、耐摩耗性、耐圧性に優れたHNBR組成物及びHNBR架橋体を提供することができる。
 以下、本発明の実施の形態を説明する。
<HNBR組成物>
 本発明における耐摩耗性、耐圧性に優れたHNBR組成物は、水素化ニトリルゴムポリマーに、硬質充填材としてカーボンファイバーまたはウォラストナイトを所定量配合し、平均粒子径が40~50nm、ヨウ素吸着量が35~49g/kg、かつDBP吸油量が100~160ml/100gであるカーボンブラックを所定量配合することで得られる。
1.ポリマー
 HNBRは、NBR中の炭素-炭素二重結合のみを選択的に水素化することにより得られるゴムであり、ニトリルゴムと比較して耐熱老化性、耐候性、耐化学薬品性が改良されているといった特徴がある。
 市販品のHNBRポリマーも使用でき、具体的には日本ゼオン社製「Zetpol 2010(ヨウ素価11)」などが挙げられるが、一般的に使用可能なものであれば特に限定されない。
2.硬質充填材
 本発明では、硬質充填材として、カーボンファイバーまたはウォラストナイトを用いる。
 硬質充填材としてカーボンファイバーまたはウォラストナイトを添加することで、製品の摺動面に凹凸を付与することができる。凹凸の付与によって、十分な油膜厚さを形成させることができ、流体潤滑による摩擦係数の低下によって摩耗し難くなる。
 一方、一般的に使用されているカーボンブラックなどの充填材は、摺動によって均一に摩耗し、表面に十分な凹凸を形成させることができない。凹凸がなく平坦な摺動面は、十分な油膜厚さを形成させることができず、油膜切れによる混合潤滑もしくは境界潤滑領域での摺動となり、摩擦係数が大きく過大摩耗が発生してしまう。
 カーボンファイバーまたはウォラストナイトを添加することで、耐摩耗性が良化するものの、それ自体が大きいことから、従来使用するカーボンブラックよりも補強性が小さいため、耐圧性は悪化してしまう。この問題に対しては、後述する特定のカーボンブラックの添加によって解決する。
 カーボンファイバーまたはウォラストナイトの配合量は、水素化ニトリルゴム100重量部に対して、3~20重量部の範囲であり、好ましくは7.5~15重量部の範囲である。
 3~20重量部の範囲を満たさない場合は、耐摩耗特性、耐圧特性が悪化するため、好ましくない。
 カーボンファイバーとしては、算術平均繊維長30~80μm、算術平均繊維径10~15μmのものを好ましく使用できる。
 市販品も使用でき、具体的には三菱化学産資製品「ダイアリードK6371M」などが挙げられるが、一般的に使用可能なものであれば特に限定されない。
 ウォラストナイトとしては、算術平均繊維長20~40μm、算術平均繊維径5~10μmを好ましく使用できる。
 市販品も使用でき、具体的には巴工業製品「NYAD-400」などが挙げられるが、一般的に使用可能なものであれば特に限定されない。
3.カーボンブラック
 本発明で用いられるカーボンブラックは、平均粒子径が40~50nm、ヨウ素吸着量が35~49g/kg、かつDBP吸油量が100~160ml/100gであるカーボンブラックであり、好ましくは、平均粒子径が40~50nm、ヨウ素吸着量が40~49g/kg、かつDBP吸油量が110~120ml/100gであるカーボンブラックである。
 本発明で用いられるカーボンブラックとしては、FEF系カーボンブラックが好ましく、本発明においてFEF系カーボンブラックとは、FEF(Fast Extruding Furmace)カーボンブラック、FEF-LSカーボンブラック、FEF-HSカーボンブラックを指し、これらの中から1種又は2種を選択し使用できる。中でも好ましいのはFEFカーボンブラック、FEF-LSカーボンブラックであり、さらに好ましくはFEFカーボンブラックである。
 ここで、ヨウ素吸着量およびDBP吸着量は、カーボンブラックの特性を示す代表的な指標であって、ヨウ素吸着量は、JIS K6221に基づいて測定された値であり、DBP吸油量は、JIS K6221のA法(機械法)に準じて測定される値である。
 ヨウ素吸着量は、窒素吸着比表面積と並び、カーボンブラックの細孔を含む全比表面積の指標となる。DBP吸油量は、ストラクチャーと正の相関がある個々のアグリゲート間の空隙率を測定することで、ストラクチャーを間接的に定量するものである。ヨウ素吸着量、DBP吸着量は、それぞれこの特性値の高低がゴム組成物に配合した場合の補強性や押出特性、分散性、着色力、粘度、導電性に大きな影響を与える。
 また、平均粒子径とは、カーボンブラック凝集体を構成する小さな球状(微結晶による輪郭を有し、分離できない)成分を電子顕微鏡写真により測定、算出した平均直径であり、これはカーボンブラック協会発行カーボンブラック年鑑1998、NO.48に、粒子径の定義として記載してあるものと同一である。また、本発明での平均粒子径を算出する際には、算術平均が用いられる。
 本発明において、平均粒子径が40~50nm、ヨウ素吸着量が35~49g/kg、かつDBP吸油量が100~160ml/100gであるカーボンブラックを使用することは、耐摩耗特性、耐圧特性を得るために好ましい。
 本発明のHNBR組成物は、カーボンファイバーまたはウォラストナイトを添加することで、耐摩耗性が良化するものの、それ自体の粒子径が大きいことから、従来使用するカーボンブラックよりも補強性が小さくなってしまうため、耐圧特性は悪化してしまう傾向にある。この問題に対して、平均粒子径が40~50nm、ヨウ素吸着量が35~49g/kg、かつDBP吸油量が100~160ml/100gであるカーボンブラックを添加することによって解決することができる。
 本発明において好ましく使用することができるカーボンブラックは、市販品として入手することができ、具体的には東海カーボン製品「シーストG-SO」(平均粒子径:43nm、ヨウ素吸着量:45g/kg、DBP吸油量:115ml/100g)、旭カーボン製品「旭#60」(平均粒子径:45nm、ヨウ素吸着量:43g/kg、DBP吸油量:114ml/100g)等が挙げられるが、一般的に使用可能なものであれば特に限定されない。
 カーボンブラックの配合量は、水素化ニトリルゴム100重量部に対して、72~87重量部の範囲であり、好ましくは、75~85重量部の範囲である。
 72~87重量部の範囲を満たさない場合は、耐摩耗特性、耐圧特性が悪化するため、好ましくない。
4.有機過酸化物
 HNBR組成物は、好ましくは、HNBR100重量部あたり1~6重量部配合される有機過酸化物によって架橋される。
 有機過酸化物としては、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、ベンゾイルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、1,3-ジ(第3ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼンなど、一般にHNBRの架橋に使用可能なものであれば特に限定することなく使用することができる。
5.その他の配合剤
 また、加硫促進助剤(例えば酸化亜鉛、活性亜鉛華、表面処理亜鉛華、複合亜鉛華、酸化マグネシウムなどの金属酸化物;炭酸亜鉛などの金属炭酸塩;水酸化カルシウムなどの金属水酸化物;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、フェノール系など)、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)などゴム工業で一般的に使用されている配合剤が必要に応じて適宜添加されて用いられる。
<HNBR架橋体> 
1.HNBR組成物の調製
 本発明において、HNBR組成物の調製は、インターミックス、ニーダ、バンバリーミキサ等の混練機また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る。
2.加硫
 混練物の加硫は加硫プレス、圧縮成形機、射出成形機等を用いて、一般に約150~200℃に約3~60分間程度加熱することによって行われ、必要に応じて約120~200℃で約1~24時間オーブン加硫(二次加硫)することも行われる。
3.HNBR架橋体の用途
 本発明のHNBR架橋体(架橋ゴム)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いずれも含み、中でも、特にCVT(無段階変速機)用プーリ部Dリングに好ましく用いられ、その他には、DCT(Dual Clutch Transmission)用Oリングなど、が挙げられる。
 本発明の実施例について説明する。かかる実施例によって本発明が限定されるものではない。
(実施例1)
 水素化ニトリルゴム(日本ゼオン社製「Zetpol 1020」)
                            100重量部
 カーボンブラック(新日化カーボン社製「旭#60」;平均粒子径:45nm、ヨウ素吸着量:43g/kg、DBP吸油量:114ml/100g)
                             80重量部
 カーボンファイバー(三菱化学産資社製「ダイアリードK6371M」;算術平均繊維長:55μm、算術平均繊維径:11μm)
                             10重量部
 加硫剤(ジクミルパーオキサイド)(日本油脂社製「パーブチルP」)
                              4重量部
 以上の各成分を、ニーダおよびオープンロールにて混練し、混練物を加硫プレスにより180℃8分間の加硫を行ない、JIS規定円形試験片(直径120mm、厚さ2mm)、JIS規定ダンベル4号試験片(長さ100mm、幅15mm、厚さ2mm)を得た。
<評価方法>
 (1)耐摩耗特性(摩耗特性試験)
 試験片に以下の条件下で砥石を擦り付け、JIS K6264-2(2005)に準じてテーバー摩耗試験を行い、テーバー摩耗量(mg)によって耐摩耗特性を評価した。
 ・試験片形状:JIS規定円形試験片(直径120mm、厚さ2mm)
 ・試験温度:25℃
 ・周波数:1Hz
 ・荷重:1N
 ・摩耗回数:1000回
 摩耗前後における試験片の重量差から摩耗量を算出し、摩耗量が110mg未満の材料を良好、110mg以上の材料を不良として評価した。
 (2)耐圧特性(ヒステリシス・ロス評価試験)
 島津製作所製オートグラフ「AG-IS 100kN」を用いて、ストレス・ストローク曲線(s-s曲線)を求め、変形時・回復時の弾性エネルギーを算出した。
 試験片を、以下の条件において一定応力まで変形させた後、元に戻すことを繰り返し行なった。
 ・試験片形状:JIS規定ダンベル4号試験片
 ・試験温度:150℃
 ・最大応力:5MPa
 ・繰り返し回数:50回
 変形時の弾性エネルギーの総和から回復時の弾性エネルギーの総和を減じてヒステリシス・ロスを算出し、ヒステリシス・ロスが3.2J未満の材料を良好、3.2J以上の材料を不良と評価した。
 CVT用シール材DリングとしてHNBR架橋体を用いた際に、ヒステリシス・ロスが抑えられることによって、はみ出し部のエグレ発生を抑えることができると評価できる。
 (実施例2)
 実施例1において、FEFカーボンブラックの配合量を、75重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表1に示した。
 (実施例3)
 実施例1において、FEFカーボンブラックの配合量を、85重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表1に示した。
 (実施例4)
 実施例1において、カーボンファイバーの配合量を、7.5重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表1に示した。
 (実施例5)
 実施例1において、カーボンファイバーの配合量を、15重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表1に示した。
 (実施例6)
 実施例1において、FEFカーボンブラックの配合量を、75重量部と変更し、カーボンファイバーの配合量を、7.5重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表1に示した。
 (実施例7)
 実施例1において、FEFカーボンブラックの配合量を、75重量部と変更し、カーボンファイバーの配合量を、15重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表1に示した。
 (実施例8)
 実施例1において、FEFカーボンブラックの配合量を、85重量部と変更し、カーボンファイバーの配合量を、7.5重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表1に示した。
 (実施例9)
 実施例1において、FEFカーボンブラックの配合量を、85重量部と変更し、カーボンファイバーの配合量を、15重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表1に示した。
 (実施例10)
 実施例1において、カーボンファイバー10重量部を、ウォラストナイト(巴工業社製「NYAD 400」;繊維長:35μm、繊維径:7μm)10重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表2に示した。
 (実施例11)
 実施例1において、FEFカーボンブラックの配合量を、75重量部と変更し、カーボンファイバー10重量部を、ウォラストナイト(巴工業社製「NYAD 400」;繊維長:35μm、繊維径:7μm)10重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表2に示した。
 (実施例12)
 実施例1において、FEFカーボンブラックの配合量を、85重量部と変更し、カーボンファイバー10重量部を、ウォラストナイト(巴工業社製「NYAD 400」;繊維長:35μm、繊維径:7μm)10重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表2に示した。
 (実施例13)
 実施例1において、カーボンファイバー10重量部を、ウォラストナイト(巴工業社製「NYAD 400」;繊維長:35μm、繊維径:7μm)7.5重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表2に示した。
 (実施例14)
 実施例1において、カーボンファイバー10重量部を、ウォラストナイト(巴工業社製「NYAD 400」;繊維長:35μm、繊維径:7μm)15重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表2に示した。
 (実施例15)
 実施例1において、FEFカーボンブラックの配合量を、75重量部と変更し、カーボンファイバー10重量部を、ウォラストナイト(巴工業社製「NYAD 400」;繊維長:35μm、繊維径:7μm)7.5重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表2に示した。
 (実施例16)
 実施例1において、FEFカーボンブラックの配合量を、75重量部と変更し、カーボンファイバー10重量部を、ウォラストナイト(巴工業社製「NYAD 400」;繊維長:35μm、繊維径:7μm)15重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表2に示した。
 (実施例17)
 実施例1において、FEFカーボンブラックの配合量を、85重量部と変更し、カーボンファイバー10重量部を、ウォラストナイト(巴工業社製「NYAD 400」;繊維長:35μm、繊維径:7μm)7.5重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表2に示した。
 (実施例18)
 実施例1において、FEFカーボンブラックの配合量を、85重量部と変更し、カーボンファイバー10重量部を、ウォラストナイト(巴工業社製「NYAD 400」;繊維長:35μm、繊維径:7μm)15重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表2に示した。
 (比較例1)
 実施例1において、FEFカーボンブラック80重量部を、SRF-LMカーボンブラック(新日化カーボン社製「旭#50」;平均粒子径:80nm、ヨウ素吸着量:23g/kg、DBP吸油量:63ml/100g)80重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表3に示した。
 (比較例2)
 実施例1において、FEFカーボンブラック80重量部を、MAFカーボンブラック(新日化カーボン社製「旭#60H」;平均粒子径:41nm、ヨウ素吸着量:50g/kg、DBP吸油量:124ml/100g)10重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表3に示した。
 (比較例3)
 実施例1において、FEFカーボンブラック80重量部を、SRF-LMカーボンブラック(新日化カーボン社製「旭#50」;平均粒子径:80nm、ヨウ素吸着量:23g/kg、DBP吸油量:63ml/100g)80重量部と変更し、カーボンファイバー10重量部を、ウォラストナイト(巴工業社製「NYAD-400」)10重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表3に示した。
 (比較例4)
 実施例1において、FEFカーボンブラック80重量部を、MAFカーボンブラック(新日化カーボン社製「旭#60H」;平均粒子径:41nm、ヨウ素吸着量:50g/kg、DBP吸油量:124ml/100g)80重量部と変更し、カーボンファイバー10重量部を、ウォラストナイト10重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表3に示した。
 (比較例5)
 実施例1において、カーボンファイバー10重量部を、炭化ケイ素(屋久島電工社製「ダイヤシックOY-20」)10重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表3に示した。
 (比較例6)
 実施例1において、カーボンファイバー10重量部を、二酸化チタン(石原産業社製「タイペークA-100」)10重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表3に示した。
 (比較例7)
 実施例1において、FEFカーボンブラック80重量部を、MAFカーボンブラック(新日化カーボン社製「旭#60H」;平均粒子径:41nm、ヨウ素吸着量:50g/kg、DBP吸油量:124ml/100g)80重量部と変更し、カーボンファイバー10重量部を、二酸化チタン(石原産業社製「タイペークA-100」)10重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表3に示した。
 (比較例8)
 実施例1において、FEFカーボンブラックの配合量を、70重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表3に示した。
 (比較例9)
 実施例1において、FEFカーボンブラックの配合量を、90重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表3に示した。
 (比較例10)
 実施例1において、FEFカーボンブラックの配合量を、70重量部と変更し、カーボンファイバー10重量部を、ウォラストナイト(巴工業社製「NYAD 400」;繊維長:35μm、繊維径:7μm)10重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表3に示した。
 (比較例11)
 実施例1において、FEFカーボンブラックの配合量を、90重量部と変更し、カーボンファイバー10重量部を、ウォラストナイト(巴工業社製「NYAD 400」;繊維長:35μm、繊維径:7μm)10重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表3に示した。
 (比較例12)
 実施例1において、カーボンファイバーの配合量を、2.5重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表3に示した。
 (比較例13)
 実施例1において、カーボンファイバーの配合量を、25重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表3に示した。
 (比較例14)
 実施例1において、カーボンファイバー10重量部を、ウォラストナイト2.5重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表3に示した。
 (比較例15)
 実施例1において、カーボンファイバー10重量部を、ウォラストナイト(巴工業社製「NYAD 400」;繊維長:35μm、繊維径:7μm)25重量部と変更した以外は同様に架橋ゴム試料を成形し、同様に評価し、その結果を表3に示した。
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 <評価>
 実施例と比較例1~4から、耐摩耗特性、耐圧特性を満たすために用いられるカーボンブラックとしては、FEFカーボンブラックが最適であり、SRF-LMカーボンブラック、MAFカーボンブラックでは耐摩耗特性に劣ることが明確になった。
 また、実施例と比較例8~10から、カーボンブラックの配合量は、75~85重量部という極めて限定された範囲において耐摩耗特性、耐圧特性を満たすことが確認できた。
 従来、カーボンブラックは高強度、耐摩耗性を補う場合に添加することは知られており、先行技術においても、多量に添加することが開示されているが、本発明において、耐圧特性、耐摩耗特性を満たすためには、極めて限定された範囲での添加が重量であることが明確になった。また、カーボンブラックの種類に関しても、極めて限定されたカーボンブラックにおいて、耐圧特性、耐摩耗特性を満足させることができる点が明らかとなった。
 一方、実施例と比較例5、6、7から、耐摩耗特性、耐圧特性を満たすために用いられる硬質充填材としては、数ある充填材のうち、カーボンファイバー又はウォラストナイトが最適であることが確認できた。
 また、実施例と比較例12~15から、硬質充填材の配合量は3~20の配合量において、効果を発揮することが確認できた。
 特に、カーボンファイバーの増量により、テーバー摩耗量が増加し(耐摩耗特性が悪化し)、ヒステリシス・ロスは減少する(耐圧特性は良好となる)傾向であることがわかる。
 硬質充填材においても、極めて限定された範囲での添加が重要であることが明確になった。

Claims (6)

  1.  水素化ニトリルゴム100重量部に対して、硬質充填材としてカーボンファイバーまたはウォラストナイトを3~20重量部含有し、
     平均粒子径が40~50nm、ヨウ素吸着量が35~49g/kg、かつDBP吸油量が100~160ml/100gであるカーボンブラックを72~87重量部含有してなることを特徴とするHNBR組成物。
  2.  前記カーボンブラックが、FEFカーボンブラック又はFEF-LSカーボンブラックであることを特徴とする請求項1記載のHNBR組成物。
  3.  請求項1又は2記載のHNBR組成物を架橋して得られるHNBR架橋体。
  4.  請求項3記載のHNBR架橋体の、CVT用プーリ部におけるシール材としての使用。
  5.  請求項3記載のHNBR架橋体を成形して得られるCVT用プーリ部におけるシール材。
  6.  前記シール材がDリングであることを特徴とする請求項5記載のCVT用プーリ部におけるシール材。
     
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