JPH03748A - 高硬度耐油性ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はゴムにアクリロニトリル−ブタジエンゴムを使
用した高硬度（例えば、硬度８０（ＪＩＳ−Ａ）以上）
の耐油性ゴム組成物に関する。

（従来の技術） 現在多種多様なプラスチックが製造され、工業用、その
他の材料として広く用いられているが、弾性を必要とす
る部位にはゴム材料が一般的に用いられている。現在で
は、ゴム材は単に弾性のみならず、他の特性も要求され
るようになってきた。

アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）は本来耐
油性が良く、これを用いる用途ら多いか、硬度が８０（
ＪＩＳ−ＡｌｉＷ度）を越える高硬度のものはみられな
かった。

ウレタンゴムでは硬度８０（Ｊ　Ｉ　Ｓ−Ａ硬度）を越
えるものが得られるが、耐油性が劣る。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は高硬度でかつ耐油性を有する（ＮＢＲ）ゴム組
成物を得ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明者らは鋭意検討の結果
、本発明のゴム組成物が優れた効果を奏することを見出
した。

即ち、本発明はアクリロニトリル−ブタジエンゴム１０
０重量部、炭素数３〜８のα、β−モノエチレン性不飽
和カルボン酸１０−１００重量部、亜鉛またはマグネシ
ウムの酸化物、水酸化物または炭酸塩５〜１２０重量部
および有機過酸化物０゜５〜５．０重量部を含有する高
硬度の耐油性ゴム組成物を提供する。

または、本発明はアクリロニトリル−ブタジエンゴムの
代わりに、ブタジェンゴム、スチレンブタジェンゴムお
よびエチレンプロピレンゴムのうち、少なくとも一種と
アクリロニトリル−ブタノエンゴムとの前者／後者の重
量比で３／９７〜３０／７０の混合物を用いる耐油性ゴ
ム組成物を提供する。

本発明は更にアクリロニトリル−ブタノエンゴムの代わ
りに、水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴムとアク
リロニトリル−ブタジエンゴムとの前者／後者の重量比
で３／９７〜３０／７０の混合物を用いる耐油性ゴム組
成物を提供する。

本発明においてゴム成分として使用するアクリロニトリ
ル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）はアクリロニトリルとブ
タジェンゴムの共重合体であって、アクリロニトリルの
含有量に応じて耐油性が変わり、通常１５〜５０％のア
クリロニトリル量のものが好適であり、またα、β−モ
ノエチレン性不飽和カルボン酸金属塩が反応し、強度特
性を向上させるためには、共役ジエン単位の含有量が３
０重虫％以上が好ましい。好適なＮＢＲは日本合成ゴム
（株）社から市販のＮ２２０Ｓ、日本ゼオン（株）社か
ら市販のＤＮ２０２Ｈ等が挙げられろ。

本発明に用いるゴム成分は上述のようにアクリロニトリ
ル−ブタジエンゴム単独であってもよいが、ブタノエン
ゴム、スチレン−ブタジエンゴムおよびエチレン−プロ
ピレンゴムのうち少なくとも一種とアクリロニトリル−
ブタジエンゴム（ＮＢＲ）との混合物を用いてもよい。

ブタジェンゴム、スチレン−ブタジエンゴムおよびエチ
レンプロピレンゴム（以下、他のゴムという。）を配合
した場合、耐油性とともに圧縮永久歪が向上する。他の
ゴムとＮＢＲの配合比は他のゴム／ＮＢＲの重量比で３
／９７〜３０／７０の範囲内である。３／９７より少な
いと圧縮永久歪が低下する。

３０／７０を越えると圧縮永久歪はよいものの、耐油性
が悪くなる。

また耐熱性をあげるために、ゴム成分として水素化アク
リロニトリル−ブタジエンゴムとアクリロニトリル−ブ
タジエンゴムの混合物を用いてもよい。水素化ＮＢＲと
ＮＢＲとの配合比は水素化ＮＢＲ／ＮＢＲの重量比で３
／９７〜３０／７０の範囲内である。３／９７より小さ
いと耐熱性の改善が充分でない。３０／７０を越えると
十分な硬度が得られない。

本発明において用いられる炭素数３〜８のαβ−モノエ
チレン性不飽和カルボン酸としてはメタクリル酸、アク
リル酸、イタコン酸、クロトン酸等が例示される。典型
的にはメタクリル酸である。

亜鉛および／またはマグネシウムの酸化物、水酸化物ま
たは炭酸塩としては酸化亜鉛（亜鉛華）、水酸化亜鉛、
炭酸亜鉛、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭
酸マグネシウムまたはそれらの混合物か例示され、酸化
亜鉛または酸化マグネシウムが特に好ましい。マグネシ
ウムの塩類を用いた場合、ゴム組成物の離型性が向上す
る。

本発明の組成物に配合する有機過酸化物は過安息香酸、
過酸化ベンゾイル、クメンバーオキノド、ンクミルパー
オキシド等か挙げられる。好ましくはノクミルパーオキ
ンドである。

本発明の組成においてＮＢＲ１００重量部に対し、α、
β−モノエチレン性不飽和カルボン酸は１０〜１００重
量部、好ましくは１５〜７０重量部である。１０重量部
未満だと高硬度が得られず、耐摩耗性も低下し、また強
度も低くなり好ましくない。また１００重量部を越える
と高硬度になり過ぎ、もろいものとなり実用に適さない
。亜鉛の酸化物、水酸化物もしくは炭酸塩は上記カルボ
ン酸と反応し亜鉛塩を生成するために用いられるもので
上記カルボン酸量により定まりほぼ、１０〜１２０！量
部、好ましくは１５〜８０重量部である。１０重量部よ
り少ないと、高硬度は得られず、また１２０重量部を越
えると未反応の亜鉛酸化物、水酸化物もしくは炭酸塩が
充填剤として残存するので好ましくない。有機過酸化物
は０．１〜５．０重量部、好ましくは１．０〜３．０重
量部である。

０．１重量部より少ないと高硬度が得にくくまた物性に
バラツキが生じ、５．０重量部を越えるともろくなり実
用的でない。

上記ゴム組成中、本発明では特に炭素数３〜８のα、β
−モノエチレン性不飽和カルボン酸と亜鉛化合物を添加
する。この２種の成分はゴム組成物中で反応して、α、
β−モノエチレン性不飽和カルボン酸の亜鉛塩を形成す
るものと思われろ。

このα、β−モノエチレン性不飽和カルボン酸の亜鉛塩
はＮＢＲ中の不飽和結合と反応して、架橋を形成し、即
ち、共架橋剤的働きをしてゴムの硬度をより高くするも
のと考えられる。この点から考えると、上記α、β−モ
ノエチレン性不飽和カルボン酸の亜鉛塩を予め生成して
、即ちゴム組成物外で生成して、ゴム組成物中に配合す
ることも可能となる。この場合、上記不飽和カルボン酸
の亜鉛塩はＮＢＲ１００重量部に対し１５〜２００重量
部、好ましくは２５〜１５０重量部の量で用いる。１５
重量部より少ないと硬度が不足し、２００重量部を越え
ると高硬度になり過ぎ、もろくなる。

本発明のゴム組成物には更に種々の添加剤、例えば老化
防止剤、補強剤、充填剤、顔料等を配合してもよい。こ
れらは通常、ゴムの性能に悪影響を与えない範囲内で加
えられろ。

本発明のゴム組成物は上記成分をニーダー、ロール等で
均一に混合することにより得られる。

得られたゴム組成物は型内で加熱加硫される。

加硫は通常１４０〜１７０℃で１５〜３０分実施される
。

（発明の効果） 本発明のゴム組成物はＪＩＳ−Ａ硬度で８０を越える高
い硬度および優れた耐油性を有するゴム成形品を提供す
る。

（実施例） 以下実施例により本発明を説明するが、本発明はこれら
実施例により限定されない。

実施例１〜４ 日本ゼオン（株）社製ＮＢＲＤＮ２０２Ｈ１００重量部
に表−１に示す組成の各原料をニーダ−で均一に混練し
本発明のゴム組成物を得た。これを型に入れ１５０℃で
３０分間加熱形成した。得られたゴムの物性を表−１に
示す。

比較例１〜４ 表−１に示す各原料をロールで約２０〜３０分間混練し
てそれぞれＮＢＲ組成物、ウレタンゴム組成物を型に入
れそれぞれ１５５℃で３０分間、１６０℃で１０分間お
よび１７７℃で１０分間加熱成形した。得られたゴムの
物性を表−１に示す。

＊＾）比較例１の組成 Ｎｌ３Ｒ（日本ゼオン（昧）製 ＤＮ２０２Ｈ） カーボンブラック 亜鉛華 ステアリン酸 加硫促進剤（大円新興化学（株）製 ツクセラーＤＭ） 硫黄 ＊Ｂ）比較例２および３の組成 （重量部） １．０ １．０ １．５ （重量部） 比較例 ウレタンゴム（バイエル 社製ウレパン６４０Ｓ） ニブシルＶＮ３ Ａｃｔｉｂａｔｏｒ　ＱＣ（架橋剤） ジクミルパーオキサイド ステアリン酸 ＊Ｃ）比較例４の組成 フッ素ゴム（パイトンＥ カーボンブラック ０．５１ ３．０　　　３．０ ０．２　　　０．２ （重量部） ６０Ｃ）１００ マグナイトＤ３ 水酸化カルシウム　　　　　　　　　　６＊１）〜＊４
）：Ｊ　Ｉ　Ｓ−に６３０１に準じインストロン引張試
験機にて試験。

＊５）ピコ摩耗試験機にて６．８３ｋｇ荷重で、８０回
転のときの体積摩耗量（ｃｃ）。

＊６）：試験をＡＳＴＭ　ＯＩ　Ｌ＃３１．：４０°Ｃ
ｔ’７日間浸漬保存後、引張試験を行い、そのＴＢ変化
率を測定した。

＊７）：ＴＢ変化率（％）＝ 膨潤前のＴＢ値 ４８）：１００％モジュラス変化率（％）＝膨潤前の１
００％モジュラス値 表−１の結果より、実施例１はＮＢＲの硫黄加硫物（比
較例１）およびウレタンゴム（比較例２）に比べはるか
に耐油性が向上している。実施例１．２．３は比較例１
，２に比し高硬度であることを示す。またメタクリル酸
が１５重置部配合されたらのは比較例１．２とほぼ同等
の引張強度を示すがメタクリル酸の配合量を増すと更に
強度が向上する。更に実施例はピコ摩耗については比較
例と比べはるかに良好な耐摩耗性を示し、１００％モジ
ュラスについてははるかに高モジュラスである。

実施例５〜９ 表−２に示す組成の各原料をニーグーで均一に混練し本
発明のゴム組成物を得た。これらを型に入れ１５０℃で
３０分間加熱形成した。得られたゴムの物性を表−２に
示す。

尚、表−２中、ＢＲはブタジェンゴム、ＳＢＲはスチレ
ン−ブタジエンゴム、ＥＰＤＭはエチレン−プロピレン
ゴムを示す。

比較例５および６ 表−２に示す各原料をロールで約２０〜３０分間混練し
てそれぞれＮＢＲ組成物を型に入れそれぞれ１５５℃で
３０分間、１６０℃で１０分間および１７７℃で１０分
間加熱成形した。得られたゴムの物性を表−２に示す。

実施例１０−１２ 表−３に示す組成の各原料をニーダ−で均一に混練し本
発明のゴム組成物を得た。これらを型に入４１．　ｌ　
５０°Ｃで３０分間加熱形成した。得られたゴムの物性
および金型からの離型性を表−３に示す。

比較例７ 表−３に示す各原料をロールで約２０〜３０分間混練し
てそれぞれＮＢＲ組成物を型に入れそれぞれ１５５℃で
３０分間、１６０℃で１０分間および１７７℃で１０分
間加熱成形した。得られたゴムの物性および金型からの
離型性を表−３に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ゴム成分としてアクリロニトリル−ブタジエンゴム
   １００重量部、炭素数３〜８のα、β−モノエチレン性
   不飽和カルボン酸１０〜１００重量部、亜鉛および／ま
   たはマグネシウムの酸化物、水酸化物または炭酸塩５〜
   １２０重量部および有機過酸化物０．５〜５．０重量部
   を含有する高硬度の耐油性ゴム組成物。 ２、アクリロニトリル−ブタジエンゴムの代わりに、ブ
   タジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴムおよびエチレ
   ン−プロピレンゴムのうち少なくとも一種とアクリロニ
   トリル−ブタジエンゴムとの前者／後者の重量比で３／
   ９７〜３０／７０の混合物を用いる請求項１記載の耐油
   性ゴム組成物。 ３、アクリロニトリル−ブタジエンゴムの代わりに、水
   素化アクリロニトリル−ブタジエンゴムとアクリロニト
   リル−ブタジエンゴムとの前者／後者の重量比で３／９
   ７〜３０／７０の混合物を用いる請求項１記載の耐油性
   ゴム組成物。 ４、炭素数３〜８のα，β−エチレン性不飽和カルボン
   酸と亜鉛の酸化物、水酸化物または炭酸塩の代わりに炭
   素数３〜８のα，β−モノエチレン性不飽和カルボン酸
   の亜鉛塩および／またはマグネシウム塩を１０〜２００
   重量部配合する請求項１〜３いずれかに記載の耐油性ゴ
   ム組成物。