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WO2012090941A1 - ゴム組成物およびゴム架橋物 - Google Patents

ゴム組成物およびゴム架橋物 Download PDF

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Publication number
WO2012090941A1
WO2012090941A1 PCT/JP2011/080087 JP2011080087W WO2012090941A1 WO 2012090941 A1 WO2012090941 A1 WO 2012090941A1 JP 2011080087 W JP2011080087 W JP 2011080087W WO 2012090941 A1 WO2012090941 A1 WO 2012090941A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rubber
carboxyl group
group
weight
rubber composition
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/080087
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
友則 中島
森 健太郎
正人 坂本
宣佳 江守
Original Assignee
日本ゼオン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2011058938A external-priority patent/JP5732942B2/ja
Priority claimed from JP2011166331A external-priority patent/JP6113402B2/ja
Application filed by 日本ゼオン株式会社 filed Critical 日本ゼオン株式会社
Priority to ES11854050.9T priority Critical patent/ES2587838T3/es
Priority to CN2011800684829A priority patent/CN103380173A/zh
Priority to EP11854050.9A priority patent/EP2660285B1/en
Priority to US13/976,211 priority patent/US20130280459A1/en
Publication of WO2012090941A1 publication Critical patent/WO2012090941A1/ja

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L13/00Compositions of rubbers containing carboxyl groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/1352Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
    • Y10T428/1386Natural or synthetic rubber or rubber-like compound containing

Definitions

  • the present invention provides a nitrile rubber composition that has excellent processability, is excellent in normal physical properties and cold resistance, and can give a rubber cross-linked product with little change in physical properties even when used in contact with oil, And a crosslinked rubber obtained using the nitrile rubber composition.
  • the present invention also relates to a rubber composition for a sliding member that can provide a rubber cross-linked product having a low surface friction resistance, and a rubber cross-linked product for a sliding member obtained using the rubber composition.
  • Nitrile rubber (acrylonitrile-butadiene copolymer rubber) has been used as a material for automotive rubber parts such as hoses and tubes, taking advantage of its oil resistance, mechanical properties, chemical resistance, etc.
  • Hydrogenated nitrile rubber (hydrogenated acrylonitrile-butadiene copolymer rubber) in which the carbon-carbon double bond in the polymer main chain of rubber is hydrogenated has better heat resistance, so rubber parts such as seals, belts, hoses, diaphragms, etc. Is used.
  • a hydrogenated nitrile rubber having an ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester monomer unit, a polyamine-based crosslinking agent, and a basic crosslinking accelerator are disclosed.
  • a nitrile rubber composition containing benzene has been proposed.
  • a plasticizer is used in order to improve the processability of the nitrile rubber composition and the normal physical properties and cold resistance when the crosslinked product is used.
  • the present invention is a rubber cross-linked product having excellent processability, excellent in normal physical properties and cold resistance, and having little change in physical properties (for example, changes in hardness and cold resistance) even when used in contact with oil. It is an object of the present invention to provide a nitrile rubber composition capable of providing the above and a crosslinked rubber obtained using the nitrile rubber composition.
  • the present invention also provides a rubber composition for a sliding member that can provide a rubber cross-linked product for a sliding member having a low surface friction resistance, and a rubber cross-linked product for a sliding member obtained by using the rubber composition. It is also intended to provide.
  • the present inventors have conducted intensive research on the relationship between a rubber containing a carboxyl group and a reactive silicone oil, and have found the following findings.
  • the present inventors use a nitrile rubber composition obtained by blending a reactive silicone oil with a carboxyl group-containing nitrile rubber, which has excellent normal physical properties and cold resistance, and is used in contact with the oil. It has been found that a rubber cross-linked product with little change in physical properties can be provided even in such a case.
  • the present inventors have determined that the content ratio of the monomer unit having an unsaturated carbon-carbon double bond and the content ratio of the monomer unit having a halogen atom are not more than a predetermined amount.
  • the rubber composition obtained by blending reactive silicone oil with the contained rubber can provide a rubber cross-linked product with low surface friction resistance, and the rubber cross-linked product is suitable for use as a seal member for a sliding portion. I found it. And the present inventors came to complete this invention based on these knowledge.
  • a nitrile rubber composition containing a carboxyl group-containing nitrile rubber and a reactive silicone oil.
  • the iodine value of the carboxyl group-containing nitrile rubber is preferably 120 or less.
  • the carboxyl group-containing nitrile rubber is composed of 5 to 60% by weight of an ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer unit and 0.1 to 20% by weight of a carboxyl group-containing monomer unit. Further, it preferably contains 15 to 94.9% by weight of conjugated diene monomer units.
  • the reactive silicone oil has at least one reactive group selected from the group consisting of a hydroxyl group, an amino group, a mercapto group, an epoxy group, a carboxyl group, an acrylic group, and a methacryl group. It is preferable to have.
  • the nitrile rubber composition of the present invention preferably further contains silica.
  • the carboxyl group-containing monomer unit is contained at a rate of 0.1 to 20% by weight, and the content rate of the monomer unit having an unsaturated carbon-carbon double bond is 20% by weight. % Or less, a rubber composition for a sliding member containing a carboxyl group-containing rubber having a halogen atom-containing monomer unit content of 5% by weight or less and a reactive silicone oil.
  • the carboxyl group-containing rubber is a highly saturated nitrile rubber containing 5 to 60% by weight of an ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer unit. Is preferred.
  • the reactive silicone oil is at least one reaction selected from the group consisting of a hydroxyl group, an amino group, a mercapto group, an epoxy group, a carboxyl group, an acrylic group, and a methacryl group. It preferably has a functional group.
  • a rubber cross-linked product obtained by cross-linking the nitrile rubber composition.
  • the rubber cross-linked product is preferably a sealing material, a belt, a hose or a gasket.
  • a cross-linked rubber for a sliding member obtained by cross-linking the rubber composition for a sliding member.
  • the rubber cross-linked product for a sliding member is preferably a seal member for a sliding portion.
  • a nitrile rubber composition capable of providing a crosslinked product, and a rubber crosslinked product obtained by crosslinking the nitrile rubber composition can be provided.
  • a rubber cross-linked product for a sliding member having a low surface friction resistance can be provided, and the rubber composition for a sliding member suitable for use as a seal member for a sliding portion, and the sliding It is possible to provide a rubber cross-linked product for a sliding member obtained by using the rubber composition for a member and having a low surface friction resistance.
  • the nitrile rubber composition of the present invention comprises a carboxyl group-containing nitrile rubber and a reactive silicone oil.
  • Carboxyl group-containing nitrile rubber used in the present invention is an ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer, a carboxyl group-containing monomer, and other copolymerizable monomers added as necessary. It is a rubber obtained by copolymerizing the body.
  • the ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer is not particularly limited as long as it is an ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated compound having a nitrile group.
  • acrylonitrile; ⁇ -chloroacrylonitrile, ⁇ -bromoacrylonitrile, etc. ⁇ -halogenoacrylonitrile, ⁇ -alkylacrylonitrile such as methacrylonitrile, and the like Among these, acrylonitrile and methacrylonitrile are preferable, and acrylonitrile is more preferable.
  • the ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer unit is preferably 5 to 60% by weight, more preferably 10 to 55% by weight, still more preferably 15 to 50%, based on the total monomer units. % By weight. If the content of the ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer unit is too small, the oil resistance of the resulting rubber cross-linked product may be lowered, and conversely if too much, the cold resistance may be lowered. is there.
  • the carboxyl group-containing monomer can be copolymerized with an ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer and has at least one unsubstituted (free) carboxyl group that is not esterified. If it is a monomer, it will not specifically limit.
  • a carboxyl group-containing monomer By using a carboxyl group-containing monomer, a carboxyl group can be introduced into the nitrile rubber.
  • Examples of the carboxy group-containing monomer used in the present invention include ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated monocarboxylic acid monomers, ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated polycarboxylic acid monomers, and ⁇ , ⁇ -Ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester monomers and the like.
  • the carboxyl group-containing monomer also includes monomers in which the carboxyl group of these monomers forms a carboxylate.
  • an anhydride of an ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated polyvalent carboxylic acid can also be used as a carboxyl group-containing monomer because it forms a carboxyl group by cleaving the acid anhydride group after copolymerization.
  • Examples of the ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated monocarboxylic acid monomer include acrylic acid, methacrylic acid, ethyl acrylic acid, crotonic acid, and cinnamic acid.
  • Examples of the ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated polyvalent carboxylic acid monomer include butenedionic acid such as fumaric acid and maleic acid, itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid, glutaconic acid, allylmalonic acid, and teraconic acid.
  • Examples of the anhydride of ⁇ , ⁇ -unsaturated polyvalent carboxylic acid include maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, and the like.
  • maleic acid monoalkyl esters such as monomethyl maleate, monoethyl maleate, monopropyl maleate, mono n-butyl maleate; monocyclopentyl maleate, Maleic acid monocycloalkyl esters such as monocyclohexyl maleate and monocycloheptyl maleate; Monoalkyl cycloalkyl esters of maleic acid such as monomethylcyclopentyl maleate and monoethylcyclohexyl maleate; Monomethyl fumarate, monoethyl fumarate and monofumarate Monoalkyl esters of fumaric acid such as propyl and mono-n-butyl fumarate; fumaric acid such as monocyclopentyl fumarate, monocyclohexyl fumarate and monocycloheptyl fumarate Monocycloalkyl esters of fumaric acid such as monocyclopentyl fumarate, monocyclohexyl fumarate and monocycloheptyl fum
  • the carboxyl group-containing monomers may be used singly or in combination.
  • ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester monomer is preferable, maleic acid monoalkyl ester is more preferable, and mono n-butyl maleate is preferable because the effect of the present invention becomes more remarkable. Is particularly preferred.
  • the carbon number of the alkyl group of the maleic acid monoalkyl ester is preferably 2-8.
  • the content of the carboxyl group-containing monomer unit is preferably 0.1 to 20% by weight, more preferably 0.2 to 15% by weight, and further preferably 0.5 to 10% by weight based on the total monomer units. % By weight. If the content of the carboxyl group-containing monomer unit is too small, the mechanical strength and compression set resistance of the resulting rubber cross-linked product may be deteriorated. On the other hand, if the content is too large, the nitrile rubber composition scorch will be deteriorated. There is a possibility that the stability deteriorates or the fatigue resistance of the obtained rubber cross-linked product is lowered.
  • the carboxyl group-containing nitrile rubber used in the present invention is a conjugate from the point that the resulting crosslinked product exhibits rubber elasticity together with the ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer and the carboxyl group-containing monomer. It is preferable to copolymerize a diene monomer.
  • conjugated diene monomer forming the conjugated diene monomer unit examples include 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, chloroprene and the like having 4 to 4 carbon atoms. 6 conjugated diene monomers are preferred, 1,3-butadiene and isoprene are more preferred, and 1,3-butadiene is particularly preferred.
  • the conjugated diene monomer may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the conjugated diene monomer unit is preferably 15 to 94.9% by weight, more preferably 20 to 89.8% by weight, still more preferably 25 to 84.5% by weight based on the total monomer units. %. If the content of the conjugated diene monomer unit is too small, the rubber elasticity of the resulting rubber cross-linked product may be lowered. Conversely, if the content is too large, the heat resistance and chemical stability may be impaired. . In addition, content of the said conjugated diene monomer unit is content also including the hydrogenated part, when hydrogenation mentioned later is performed.
  • the carboxyl group-containing nitrile rubber used in the present invention includes an ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer, a carboxyl group-containing monomer, and a conjugated diene monomer, as well as other monomers copolymerizable therewith. It may be a copolymer of a monomer. Examples of such other monomers include ethylene, ⁇ -olefin monomer, aromatic vinyl monomer, ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated carboxylic acid ester monomer (the above-mentioned “carboxyl group-containing single monomer”). Excluding those corresponding to “body”), fluorine-containing vinyl monomers, copolymerizable anti-aging agents and the like.
  • the ⁇ -olefin monomer preferably has 3 to 12 carbon atoms, and examples thereof include propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene and 1-octene.
  • aromatic vinyl monomer examples include styrene, ⁇ -methylstyrene, vinyl pyridine and the like.
  • Examples of the ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated carboxylic acid ester monomer include carbon numbers such as methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, n-dodecyl acrylate, methyl methacrylate, and ethyl methacrylate.
  • (Meth) acrylic acid ester having 1 to 18 alkyl groups abbreviation of “methacrylic acid ester and acrylic acid ester”; the same shall apply hereinafter
  • Acid ester 2-hydroxyethyl acrylate (Meth) acrylates having a hydroxyalkyl group having 1 to 12 carbon atoms such as 2-hydroxypropyl acrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate; carbon numbers such as trifluoroethyl acrylate and tetrafluoropropyl methacrylate (Meth) acrylic acid ester having 1 to 12 fluoroalkyl groups; ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated dicarboxylic acid dialkyl ester such as dimethyl maleate, dimethyl fumarate, dimethyl itaconate, diethyl itaconate; dimethylaminomethyl acrylate Dialkylamino group-containing ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated carboxylic acid ester such as diethylaminoethyl acrylate, and the like.
  • fluorine-containing vinyl monomer examples include fluoroethyl vinyl ether, fluoropropyl vinyl ether, o-trifluoromethylstyrene, vinyl pentafluorobenzoate, difluoroethylene, and tetrafluoroethylene.
  • copolymerizable anti-aging agents examples include N- (4-anilinophenyl) acrylamide, N- (4-anilinophenyl) methacrylamide, N- (4-anilinophenyl) cinnamamide, N- (4- Anilinophenyl) crotonamide, N-phenyl-4- (3-vinylbenzyloxy) aniline, N-phenyl-4- (4-vinylbenzyloxy) aniline and the like.
  • the content of other monomer units is preferably 50% by weight or less, more preferably 30% by weight or less, and still more preferably 10% by weight or less based on the total monomer units.
  • the iodine value of the carboxyl group-containing nitrile rubber is preferably 120 or less, more preferably 60 or less, still more preferably 40 or less, and particularly preferably 30 or less.
  • the polymer Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) of the carboxyl group-containing nitrile rubber is preferably 10 to 200, more preferably 15 to 150, still more preferably 15 to 100, and particularly preferably 30 to 70. If the polymer Mooney viscosity of the carboxyl group-containing nitrile rubber is too low, the mechanical properties of the resulting rubber cross-linked product may be reduced. Conversely, if it is too high, the processability of the nitrile rubber composition may be reduced. .
  • the carboxyl group content in the carboxyl group-containing nitrile rubber is preferably 5 ⁇ 10 ⁇ 4 to 5 ⁇ 10 ⁇ 1 ephr, more preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 3 to 1 ⁇ 10 ⁇ 1 ephr, particularly preferably 5 ⁇ 10 ⁇ 3 to 6 ⁇ 10 ⁇ 2 ephr. If the carboxyl group content of the carboxyl group-containing nitrile rubber is too low, the mechanical strength of the resulting rubber cross-linked product may be reduced, and if it is too high, cold resistance may be reduced.
  • the method for producing the carboxyl group-containing nitrile rubber of the present invention is not particularly limited, but a latex of copolymer rubber is prepared by copolymerizing the above monomers by emulsion polymerization using an emulsifier, and this is hydrogenated. It is preferable to manufacture by this.
  • emulsion polymerization commonly used polymerization auxiliary materials such as emulsifiers, polymerization initiators, molecular weight regulators and the like can be used.
  • nonionic emulsifiers such as polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenol ether, polyoxyethylene alkyl ester, polyoxyethylene sorbitan alkyl ester; myristic acid, palmitic acid, oleic acid And anionic emulsifiers such as salts of fatty acids such as linolenic acid, alkylbenzene sulfonates such as sodium dodecylbenzene sulfonate, higher alcohol sulfates, and alkyl sulfosuccinates; sulfoesters of ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acids, ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid sulfate esters, sulfoalkyl aryl ethers and other copolymerizable emulsifiers.
  • the amount of the emulsifier used is preferably 0.1
  • the polymerization initiator is not particularly limited as long as it is a radical initiator, but inorganic peroxides such as potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, potassium perphosphate, hydrogen peroxide; t-butyl peroxide, cumene Hydroperoxide, p-menthane hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, acetyl peroxide, isobutyryl peroxide, octanoyl peroxide, dibenzoyl peroxide, 3, 5, 5 Organic peroxides such as trimethylhexanoyl peroxide and t-butylperoxyisobutyrate; azobisisobutyronitrile, azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, azobiscyclohexanecarbonitrile, methyl azobisisobutyrate, etc.
  • inorganic peroxides
  • polymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.
  • an inorganic or organic peroxide is preferable.
  • a peroxide is used as the polymerization initiator, it can be used as a redox polymerization initiator in combination with a reducing agent such as sodium bisulfite or ferrous sulfate.
  • the amount of the polymerization initiator used is preferably 0.01 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of all monomers.
  • the molecular weight modifier is not particularly limited, but mercaptans such as t-dodecyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, octyl mercaptan; halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride, methylene chloride, methylene bromide; ⁇ -methylstyrene dimer And sulfur-containing compounds such as tetraethylthiuram disulfide, dipentamethylene thiuram disulfide, and diisopropylxanthogen disulfide. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the molecular weight modifier used is preferably 0.1 to 0.8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total monomers.
  • Water is usually used as the emulsion polymerization medium.
  • the amount of water is preferably 80 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total monomers.
  • polymerization auxiliary materials such as a stabilizer, a dispersant, a pH adjuster, an oxygen scavenger, and a particle size adjuster can be used as necessary. In using these, neither the kind nor the usage-amount is specifically limited.
  • the copolymer when the iodine value of the copolymer obtained by copolymerization is higher than 120, the copolymer may be hydrogenated (hydrogenation reaction) so that the iodine value is 120 or less.
  • the hydrogenation method is not particularly limited, and a known method may be employed.
  • the reactive silicone oil used in the present invention is a silicone oil having a reactive group and acts as a plasticizer in the nitrile rubber composition of the present invention.
  • the reactive silicone oil used in the present invention forms a chemical bond with the carboxyl group-containing nitrile rubber when the nitrile rubber composition is crosslinked to form a crosslinked rubber.
  • the nitrile rubber composition can act as a plasticizer due to its action as a plasticizer, and can impart excellent processability.
  • the reactive silicone oil used in the present invention forms a chemical bond with the carboxyl group-containing nitrile rubber when the nitrile rubber composition is crosslinked to form a rubber crosslinked product. In this case, even when used in contact with oil, it has a property that elution from the crosslinked rubber hardly occurs. Therefore, by blending reactive silicone oil, even when used in contact with oil, the plasticizing action by reactive silicone oil can be kept good, and even when used in contact with oil. Changes in physical properties (for example, changes in hardness and cold resistance) can be minimized.
  • the reactive group contained in the reactive silicone oil used in the present invention is preferably a functional group capable of reacting with the carboxyl group constituting the carboxyl group-containing nitrile rubber.
  • a reactive group include a hydroxyl group, an amino group, a mercapto group, an epoxy group, a carboxyl group, an acrylic group (—OOC—CH ⁇ CH 2 , where —OOC— represents an oxycarbonyl group), and a methacryl group ( Those having at least one selected from the group consisting of —OOC—C (CH 3 ) ⁇ CH 2 , where —OOC— represents an oxycarbonyl group are preferable, and among these, an amino group, an epoxy group, A mercapto group and a carboxyl group are more preferable, and an amino group is particularly preferable.
  • the epoxy group is not particularly limited as long as it is a group having an oxirane ring.
  • a linear hydrocarbon group having an oxirane ring or a cyclic hydrocarbon group having an oxirane ring. Etc. can also be used.
  • the reactive silicone oil used in the present invention is represented by, for example, the following general formula (1), the following general formula (2), the following general formula (3), the following general formula (4), or the following general formula (5). What is represented can be used. Among these, those represented by the following general formulas (1) and (2) are preferable, have high reactivity, and can function well as a crosslinking agent when blended in a nitrile rubber composition. From the viewpoint, those represented by the following general formulas (6) and (7) are more preferable, and those represented by the following general formula (7) are particularly preferable.
  • R 1 is a divalent hydrocarbon which may have a hetero atom in the main chain and / or side chain having 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms.
  • Group X 1 is any of the reactive groups described above, m is an integer from 1 to 10,000, and n is an integer from 1 to 10,000.
  • R 2 and R 3 each independently have a hetero atom in the main chain and / or in the side chain having 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms.
  • Each of the divalent hydrocarbon groups, X 2 and X 3 may be independently any one of the reactive groups described above, and p is an integer of 1 to 10,000, R 2 and R 3 are (It may be the same or different from each other. X 2 and X 3 may be the same or different from each other.) (In the above formula (3), R 4 , R 5 and R 6 are each independently a hetero atom in the main chain and / or in the side chain having 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms.
  • R 7 is a divalent hydrocarbon which may have a hetero atom in the main chain and / or in the side chain having 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms.
  • Group X 7 is any of the reactive groups described above, and s is an integer from 1 to 10,000.)
  • R 8 and R 9 each independently have a hetero atom in the main chain and / or the side chain having 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms.
  • the divalent hydrocarbon group, X 8 and X 9 may each independently represent any of the reactive groups described above, t is an integer of 1 to 10,000, and u is 1 to 10,000.
  • R 8 and R 9 may be the same or different from each other, and X 8 and X 9 may be the same or different from each other.
  • R 1 , m and n are the same as in the above formula (1).
  • R 2 , R 3 and p are the same as in the above formula (2).
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 and / or R 9 have a hetero atom in the main chain and / or side chain
  • the hetero atom an oxygen atom, a sulfur atom and a nitrogen atom are preferable, and an oxygen atom is particularly preferable.
  • the reactive silicone oil represented by the above formulas (1) and (6) is a side chain type reactive group-modified silicone oil having a reactive group in the side chain, and the above formulas (2) and ( The reactive silicone oil represented by 7) is a both-end type reactive group-modified silicone oil having a reactive group at both ends, and the reactive silicone oil represented by the above formula (3) includes side chains and A side-chain both-end type reactive group-modified silicone oil having reactive groups at both ends, and the reactive silicone oil represented by the above formula (4) is a one-end type reaction having a reactive group at one end.
  • the reactive silicone oil represented by the above formula (5) is a side-chain one-end-type reactive group-modified silicone oil having a reactive group at one end of the side chain and the side chain. .
  • the reactive silicone oil represented by the above formula (1) includes trade names “KF-868”, “KF-859”, “KF-102”, “KF-1001”, “KF-2001”, “X-22-3701E”, “X-22-4741” (both manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and the like are commercially available, and such commercially available products can be used.
  • Examples of the reactive silicone oil represented by the above formula (2) include trade names “X-22-161B”, “X-22-162C”, “X-22-163B”, “X-22-164B”, “X-22-167B”, “X-22-169B”, “X-22-4952” (all manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and the like are commercially available. it can.
  • the reactive silicone oil represented by the above formula (3) is commercially available as trade names “KF-857”, “X-22-9002” (both manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), etc. Such commercially available products can be used. Furthermore, as the reactive silicone oil represented by the above formula (4), trade names “X-22-173DX”, “X-22-170DX”, “X-22-174DX”, “X-22-176DX” "X-22-3710” (both manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), etc., and such commercially available products can be used.
  • the weight average molecular weight of the reactive silicone oil is preferably 200 to 100,000, more preferably 200 to 50,000, and still more preferably 200 to 20,000. If the weight average molecular weight of the reactive silicone oil is too low, the effect of adding the reactive silicone oil may be reduced. On the other hand, if the weight is too large, the viscosity of the reactive silicone oil becomes high and handling is difficult. There is a risk.
  • the kinematic viscosity (20 ° C., unit: mm 2 / s) of the reactive silicone oil is preferably 10 to 10,000, more preferably 20 to 1,000, and particularly preferably 20 to 500.
  • the compounding amount of the reactive silicone oil in the nitrile rubber composition of the present invention is preferably 0.1 to 200 parts by weight, more preferably 0.5 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the carboxyl group-containing nitrile rubber. 100 parts by weight, more preferably 5 to 60 parts by weight. If the amount of the reactive silicone oil is too small, it will be difficult to obtain the effect of blending the reactive silicone oil. On the other hand, if the amount is too large, the physical properties (for example, strength and elongation) of the resulting rubber cross-linked product will be reduced. There is a fear.
  • the nitrile rubber composition of the present invention may contain a crosslinking agent. Although it does not specifically limit as a crosslinking agent, Although a sulfur type crosslinking agent, an organic peroxide type crosslinking agent, a polyamine type crosslinking agent, etc. are mentioned, Among these, an organic peroxide type crosslinking agent, a polyamine type crosslinking agent are mentioned. Are preferred, and polyamine crosslinking agents are more preferred.
  • organic peroxide-based crosslinking agent conventionally known crosslinking agents can be used.
  • the polyamine-based crosslinking agent is not particularly limited as long as it is a compound having two or more amino groups or a compound having two or more amino groups at the time of crosslinking.
  • a compound in which a plurality of hydrogen atoms of a group hydrocarbon are substituted with an amino group or a hydrazide structure (a structure represented by —CONHNH 2 , CO represents a carbonyl group), and a compound that is in the form of the compound upon crosslinking are preferred .
  • aliphatic polyvalent amines such as hexamethylenediamine, hexamethylenediamine carbamate, tetramethylenepentamine, hexamethylenediamine cinnamaldehyde adduct, hexamethylenediamine dibenzoate salt; 2,2-bis ⁇ 4- Aromatic polyamines such as (4-aminophenoxy) phenyl ⁇ propane, 4,4′-methylenedianiline, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 4,4′-methylenebis (o-chloroaniline); And compounds having two or more hydrazide structures such as isophthalic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, and sebacic acid dihydrazide. Of these, hexamethylenediamine carbamate is particularly preferable.
  • the reactive silicone oil described above may also act as a cross-linking agent. Therefore, the amount of the cross-linking agent in the nitrile rubber composition of the present invention depends on the reactive silicone oil used. It is desirable to determine appropriately according to the type and amount of the filler, but the amount of the crosslinking agent is preferably 0.1 to 50 parts by weight, more preferably 100 parts by weight of the carboxyl group-containing nitrile rubber. Is 0.5 to 25 parts by weight, more preferably 1 to 10 parts by weight. Moreover, in this invention, when using what has high crosslinking reactivity (for example, what is represented by the said Formula (7)) as reactive silicone oil mentioned above, depending on the compounding quantity, it is not necessarily bridge
  • the nitrile rubber composition of the present invention preferably further contains a basic crosslinking accelerator.
  • a basic crosslinking accelerator By further containing a basic crosslinking accelerator, the effect of the present invention becomes more remarkable.
  • DBU 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecene-7
  • DBU 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecene-7
  • DBU 1,5-diazabicyclo [4,3,0].
  • DBN Nonene-5
  • DBN 1-methylimidazole, 1-ethylimidazole, 1-phenylimidazole, 1-benzylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 1-ethyl-2-methylimidazole 1-methoxyethylimidazole, 1-phenyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-methyl-2-phenylimidazole, 1-methyl-2-benzylimidazole, 1,4-dimethylimidazole, 1,5-dimethylimidazole, 1,2,4-trimethylimidazole, 1,4-dimethyl-2-ethyl Midazole, 1-methyl-2-methoxyimidazole, 1-
  • guanidine-based basic crosslinking accelerators aldehyde amine-based basic crosslinking accelerators such as n-butyraldehyde aniline and acetaldehyde ammonia; Among these, guanidine-based basic crosslinking accelerators and basic crosslinking accelerators having a cyclic amidine structure are preferable, and 1,3-di-ortho-tolylguanidine, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecene.
  • the basic crosslinking accelerator having a cyclic amidine structure may form a salt with an organic carboxylic acid or an alkyl phosphoric acid.
  • the blending amount of the basic crosslinking accelerator in the nitrile rubber composition of the present invention is preferably 0.1 to 20 parts by weight, more preferably 0.2 to 100 parts by weight of the carboxyl group-containing nitrile rubber. -15 parts by weight, more preferably 0.5-10 parts by weight. If the amount of the basic crosslinking accelerator is too small, the crosslinking speed of the nitrile rubber composition may be too slow and the crosslinking density may decrease. On the other hand, if the blending amount is too large, the crosslinking rate of the nitrile rubber composition may be too high to cause scorching, or the storage stability may be impaired.
  • the nitrile rubber composition of the present invention preferably contains silica as a reinforcing agent from the viewpoint of improving the mechanical strength and compression set resistance of the resulting rubber cross-linked product.
  • the silica is not particularly limited, it may be any compound containing a (SiO 2) in the composition formula.
  • Specific examples include natural silica such as quartz powder and silica powder; synthetic silica such as silicic anhydride (silica gel, aerosil, etc.), hydrous silicic acid; silicate metal salt; among these, synthetic silica and silicate metal salt And synthetic silica is particularly preferred.
  • the natural silica and the synthetic silica have a composition formula of (SiO 2 ) or (SiO 2 ⁇ nH 2 O) (n is a positive integer).
  • the synthetic silica is preferably one that is generally used as a so-called white reinforcing material (white carbon) as a reinforcing material for synthetic rubber.
  • the content of silica in the nitrile rubber composition of the present invention is preferably 5 to 200 parts by weight, more preferably 10 to 100 parts by weight, still more preferably 20 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the carboxyl group-containing nitrile rubber. 80 parts by weight. If the silica content is too small, the effect of improving the mechanical strength may not be obtained. On the other hand, if the content is too large, the effect of improving compression set resistance may not be obtained. Silica can be used alone or in combination of two or more.
  • the nitrile rubber composition of the present invention may be blended with other compounding agents usually used in the rubber processing field.
  • compounding agents include reinforcing agents other than silica, fillers, antioxidants, light stabilizers, scorch inhibitors, processing aids, lubricants, adhesives, lubricants, flame retardants, acid acceptors, Examples of the antifungal agent, the antistatic agent, the coloring agent, the silane coupling agent, the co-crosslinking agent, the crosslinking aid, the crosslinking retarder, and the foaming agent.
  • the compounding amount of these compounding agents an amount corresponding to the compounding purpose can be appropriately adopted.
  • blend rubbers other than the carboxyl group containing nitrile rubber mentioned above in the range which does not inhibit the effect of this invention in the nitrile rubber composition of this invention examples include acrylic rubber, ethylene-acrylic acid copolymer rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, polybutadiene rubber, ethylene-propylene copolymer rubber, ethylene-propylene-diene terpolymer rubber, Examples include epichlorohydrin rubber, urethane rubber, chloroprene rubber, silicone rubber, fluorine rubber, natural rubber, and polyisoprene rubber.
  • the blending amount in the nitrile rubber composition is preferably 60 parts by weight or less, more preferably 30 parts by weight or less, with respect to 100 parts by weight of the carboxyl group-containing nitrile rubber. More preferably, it is 10 parts by weight or less.
  • the nitrile rubber composition of the present invention may be blended with a plasticizer in addition to the reactive silicone oil described above as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the plasticizer is not particularly limited, and a plasticizer that is usually used in the rubber processing field can be used. However, since the effect of the present invention becomes more remarkable, it is preferable not to add a plasticizer.
  • the nitrile rubber composition of the present invention is prepared by mixing the above components, preferably in a non-aqueous system.
  • components excluding thermally unstable components such as reactive silicone oil and cross-linking agent are first kneaded in a mixer such as a Banbury mixer, an intermixer, or a kneader. Then, it is transferred to an open roll and the like, and secondary kneading is performed by adding a thermally unstable component such as a reactive silicone oil or a crosslinking agent.
  • the primary kneading is usually performed at a temperature of 10 to 200 ° C., preferably 30 to 180 ° C.
  • the reaction is performed at a temperature of 20 to 60 ° C. for 1 minute to 1 hour, preferably 1 minute to 30 minutes.
  • the compound Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) of the nitrile rubber composition of the present invention is preferably 5 to 200, more preferably 10 to 150, and particularly preferably 20 to 100.
  • the compound Mooney viscosity can be in the above range, whereby the nitrile rubber composition of the present invention is excellent in processability. It will be a thing.
  • the rubber composition for a sliding member of the present invention comprises a predetermined carboxyl group-containing rubber and a reactive silicone oil.
  • Carboxyl group-containing rubber contains a carboxyl group-containing monomer unit in a proportion of 0.1 to 20% by weight and has an unsaturated carbon-carbon double bond. Is a rubber having a content ratio of monomer units having a halogen atom of 5% by weight or less.
  • the carboxyl group-containing rubber used in the present invention is obtained by, for example, copolymerizing a carboxyl group-containing monomer and a copolymerizable monomer, and then hydrogenating an unsaturated carbon-carbon double bond as necessary. Can also be obtained.
  • the carboxyl group-containing monomer is not particularly limited as long as it is a monomer having a carbon-carbon double bond and one or more unsubstituted (free) carboxyl groups that are not esterified. .
  • Examples of the carboxyl group-containing monomer used in the present invention include ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated monocarboxylic acid monomers, ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated polycarboxylic acid monomers, and ⁇ , ⁇ -Ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester monomer and the like, and these may be the same as the carboxyl group-containing nitrile rubber constituting the nitrile rubber composition of the present invention described above.
  • the carboxyl group-containing monomers may be used singly or in combination.
  • ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester monomers are preferred, and fumaric acid monoalkyl esters and maleic acid monoalkyl esters are more preferred, since the effects of the present invention become more prominent.
  • Mono n-butyl fumarate and mono n-butyl maleate are particularly preferred.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group of the above fumaric acid monoalkyl ester and maleic acid monoalkyl ester is preferably 2-8.
  • the content of the carboxyl group-containing monomer unit is 0.1 to 20% by weight, preferably 0.2 to 15% by weight, more preferably 0.5 to 10% by weight, based on the total monomer units. is there. If the content of the carboxyl group-containing monomer unit is too small, the mechanical strength and compression set resistance of the resulting rubber cross-linked product for sliding member may be deteriorated. There exists a possibility that the scorch stability of the rubber composition for members may deteriorate, or the fatigue resistance of the obtained rubber cross-linked product for sliding members may decrease.
  • the content ratio of the monomer unit having an unsaturated carbon-carbon double bond is 20% by weight or less, preferably 15% by weight or less, more preferably 10% by weight or less.
  • the “monomer unit having an unsaturated carbon-carbon double bond” means a single unit existing in a carboxyl group-containing rubber in a state having a carbon-carbon double bond that remains unsaturated. It means a unit of a mer. That is, for example, 1,3-butadiene is present as a monomer unit in a state having a carbon-carbon double bond in a carboxyl group-containing rubber after polymerization. It becomes a “monomer unit having a bond”.
  • the content ratio of the monomer unit having a halogen atom is 5% by weight or less, preferably 1% by weight or less, more preferably 0% by weight. It is.
  • the polymer Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) of the carboxyl group-containing rubber is preferably 15 to 200, more preferably 20 to 150, and particularly preferably 20 to 120. If the polymer Mooney viscosity of the carboxyl group-containing rubber is too low, the mechanical properties of the resulting rubber cross-linked product for a sliding member may be lowered, and conversely if too high, the processability of the rubber composition for the sliding member may be reduced. May be reduced.
  • the carboxyl group-containing rubber used in the present invention is not particularly limited as long as each of the above-described monomer units is in the above-mentioned range, but the effect of the present invention becomes more remarkable.
  • a carboxyl group-containing rubber a carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber containing 5 to 60% by weight of an ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer unit, or a single amount of (meth) acrylate ester
  • a carboxyl group-containing acrylic rubber containing 60 to 99.9% by weight of a body unit meaning “acrylic acid ester monomer unit and / or methacrylic acid ester monomer unit”, the same shall apply hereinafter)
  • a carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber is more preferable.
  • the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber is a carboxyl group-containing rubber containing 5 to 60% by weight of an ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer unit.
  • the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber preferably has an iodine value of 90 or less.
  • the carboxyl group-containing monomer forming the carboxyl group-containing monomer unit the same carboxyl group-containing nitrile rubber as that constituting the nitrile rubber composition of the present invention described above can be used.
  • ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester monomers are preferred, fumaric acid monoalkyl esters and maleic acid monoalkyl esters are more preferred, and fumaric acid is preferred because the effects of the present invention become even more pronounced.
  • Mono n-butyl and mono n-butyl maleate are particularly preferred.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group of the above fumaric acid monoalkyl ester and maleic acid monoalkyl ester is preferably 2-8.
  • the content ratio of the carboxyl group-containing monomer unit in the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber is 0.1 to 20% by weight, preferably 0.2 to 15% by weight, based on the total monomer units. More preferably, it is 0.5 to 10% by weight.
  • the ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer forming the ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer unit is the same as the carboxyl group-containing nitrile rubber constituting the nitrile rubber composition of the present invention described above. Although acrylonitrile and methacrylonitrile are preferable, acrylonitrile is more preferable.
  • the content of the ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer unit is preferably 5 to 60% by weight, more preferably 10 to 55% by weight, still more preferably 15 to 50%, based on the total monomer units. % By weight. If the content of the ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer unit is too small, the oil resistance of the resulting rubber cross-linked product for sliding members may be reduced. Conversely, if the content is too large, cold resistance will be reduced. there's a possibility that.
  • the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber used in the present invention has a carboxyl group-containing monomer and an ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer, and the resulting crosslinked product exhibits rubber elasticity. It is preferable to copolymerize a conjugated diene monomer.
  • conjugated diene monomer forming the conjugated diene monomer unit the same carboxyl group-containing nitrile rubber as that of the nitrile rubber composition of the present invention described above can be used, but 1,3-butadiene and Isoprene is more preferred and 1,3-butadiene is particularly preferred.
  • the content of the conjugated diene monomer unit is preferably 25 to 89.9% by weight, more preferably 30 to 79.8% by weight, still more preferably 30 to 69.5% by weight based on the total monomer units. %. If the content of the conjugated diene monomer unit is too small, the rubber elasticity of the resulting rubber cross-linked product for a sliding member may be lowered. Conversely, if the content is too large, the heat resistance and chemical stability are impaired. there is a possibility. In addition, content of the said conjugated diene monomer unit is content also including the hydrogenated part (saturated part), for example, when hydrogenation mentioned later is performed.
  • the non-hydrogenated portion (unsaturated portion) of the conjugated diene monomer unit is the “unsaturated carbon-carbon” described above.
  • the hydrogenated portion (saturated portion) is the above-mentioned “unsaturated carbon-carbon double”. It does not correspond to the “monomer unit having a bond”.
  • the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber used in the present invention together with the carboxyl group-containing monomer, the ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer, and the conjugated diene monomer, is from the viewpoint of improving cold resistance ( It is preferable to copolymerize a (meth) acrylic acid ester (abbreviation of "methacrylic acid ester and acrylic acid ester”. The same shall apply hereinafter).
  • (meth) acrylic acid ester monomers examples include alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms such as methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, n-dodecyl acrylate, methyl methacrylate, and ethyl methacrylate.
  • (Meth) acrylic acid ester having a droxyalkyl group among them, (meth) acrylic acid ester having an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms is preferable. (Meth) acrylic acid ester having is more preferable, and n-butyl acrylate is particularly preferable.
  • the content of the (meth) acrylic acid ester monomer unit is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 10 to 40% by weight, still more preferably 15 to 40% by weight based on the total monomer units. is there.
  • the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber used in the present invention includes a carboxyl group-containing monomer, an ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer, a conjugated diene monomer, and a (meth) acrylic acid ester monomer. It may be a copolymer of other monomers copolymerizable with these. Examples of such other monomers include ethylene, ⁇ -olefin monomer, aromatic vinyl monomer, ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated carboxylic acid ester monomer (the above-mentioned “carboxyl group-containing single monomer”).
  • the content of other monomer units is preferably 50% by weight or less, more preferably 30% by weight or less, and still more preferably 10% by weight or less based on the total monomer units.
  • the iodine value of the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber is preferably 90 or less, more preferably 60 or less, still more preferably 40 or less, and particularly preferably 30 or less. By setting the iodine value to 90 or less, the heat resistance of the obtained rubber cross-linked product for sliding member can be improved.
  • the polymer Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) of the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber is preferably 15 to 200, more preferably 20 to 150, and still more preferably 20 to 120. If the polymer Mooney viscosity of the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber is too low, the mechanical properties of the resulting rubber cross-linked product for a sliding member may be reduced, and conversely if too high, the rubber composition for the sliding member Workability may be reduced.
  • the method for producing the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber used in the present invention is not particularly limited, but a latex of copolymer rubber is prepared by copolymerizing the above monomers by emulsion polymerization using an emulsifier. It is preferable to produce by hydrogenation.
  • emulsion polymerization commonly used polymerization auxiliary materials such as an emulsifier, a polymerization initiator, a molecular weight modifier and the like can be used in the same manner as the carboxyl group-containing nitrile rubber constituting the nitrile rubber composition of the present invention described above.
  • the amount of the polymerization auxiliary material used may be the same as that of the carboxyl group-containing nitrile rubber constituting the nitrile rubber composition of the present invention described above.
  • the carboxyl group-containing acrylic rubber used in the present invention is a carboxyl group-containing rubber containing 60 to 99.9% by weight of (meth) acrylate monomer units.
  • the carboxyl group-containing monomer forming the carboxyl group-containing monomer unit the same monomers as those exemplified in the description of the carboxyl group-containing rubber can be used, and the effect of the present invention is further enhanced. Since it becomes remarkable, ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester monomer is preferable, monoalkyl fumarate ester and monoalkyl maleate are more preferable, mono n-butyl fumarate and mono n maleate -Butyl is particularly preferred.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group of the above fumaric acid monoalkyl ester and maleic acid monoalkyl ester is preferably 2-8.
  • the content ratio of the carboxyl group-containing monomer units in the carboxyl group-containing acrylic rubber is 0.1 to 20% by weight, preferably 0.2 to 15% by weight, based on the total monomer units. Preferably, it is 0.5 to 10% by weight.
  • Examples of the (meth) acrylic acid ester monomer forming the (meth) acrylic acid ester monomer unit include (meth) acrylic acid alkyl ester monomers and (meth) acrylic acid alkoxyalkyl ester monomers. It is done.
  • the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer is preferably an ester of an alkanol having 1 to 8 carbon atoms and (meth) acrylic acid, specifically, methyl (meth) acrylate or ethyl (meth) acrylate.
  • a (meth) acrylic-acid alkylester monomer may be used individually by 1 type, or may use multiple types together.
  • the (meth) acrylic acid alkoxyalkyl ester monomer is preferably an ester of an alkoxyalkanol having 2 to 8 carbon atoms and (meth) acrylic acid, specifically, methoxymethyl (meth) acrylate, (meth) Ethoxymethyl acrylate, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 2-ethoxyethyl (meth) acrylate, 2-propoxyethyl (meth) acrylate, 2-butoxyethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid Examples include 3-methoxypropyl and 4-methoxybutyl (meth) acrylate, and 2-methoxyethyl acrylate and 2-ethoxyethyl acrylate are more preferable.
  • the (meth) acrylic-acid alkoxyalkylester monomer may be used individually by 1 type, or may use multiple types together.
  • the content ratio of the (meth) acrylic acid ester monomer units in the carboxyl group-containing acrylic rubber is preferably 60 to 99.9% by weight, more preferably 75 to 99.8%, based on all monomer units. % By weight, more preferably 89.5 to 99.5% by weight.
  • the content of the (meth) acrylic acid ester monomer unit is in the above range, the effect of the present invention becomes even more remarkable.
  • the carboxyl group-containing acrylic rubber used in the present invention is copolymerizable with these as long as the effects of the present invention are not impaired. These monomers may be copolymerized. Examples of such other monomers include aromatic vinyl monomers and ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomers.
  • the content of other monomer units in the carboxyl group-containing acrylic rubber is preferably 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, and particularly preferably 10% by weight or less.
  • aromatic vinyl monomer examples include styrene, ⁇ -methylstyrene, divinylbenzene and the like.
  • ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer examples include acrylonitrile and methacrylonitrile.
  • the polymer Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) of the carboxyl group-containing acrylic rubber is preferably 15 to 200, more preferably 20 to 150, and particularly preferably 20 to 120. If the polymer Mooney viscosity of the carboxyl group-containing acrylic rubber is too low, the mechanical properties of the resulting rubber cross-linked product for sliding members may be reduced, and conversely, if it is too high, the processability of the rubber composition for sliding members will decrease. May be reduced.
  • the method for producing the carboxyl group-containing acrylic rubber is not particularly limited, but it is preferable to copolymerize the above monomers by emulsion polymerization using an emulsifier.
  • emulsion polymerization commonly used polymerization auxiliary materials such as an emulsifier, a polymerization initiator, a molecular weight modifier and the like can be used in the same manner as the carboxyl group-containing nitrile rubber constituting the nitrile rubber composition of the present invention described above.
  • the amount of the polymerization auxiliary material used may be the same as that of the carboxyl group-containing nitrile rubber constituting the nitrile rubber composition of the present invention described above.
  • the rubber composition for a sliding member of the present invention contains a reactive silicone oil in addition to the carboxyl group-containing rubber described above.
  • a reactive silicone oil it is a silicone oil which has a reactive group, The thing similar to the nitrile rubber composition of this invention mentioned above can be used.
  • the reactive silicone oil used in the present invention acts as a plasticizer in the rubber composition for sliding members of the present invention.
  • the reactive silicone oil used in the present invention forms a chemical bond with the carboxyl group-containing rubber when the rubber composition for a sliding member is crosslinked to form a crosslinked rubber for a sliding member.
  • the rubber composition for a sliding member can impart excellent processability due to its action as a plasticizer.
  • the reactive silicone oil used in the present invention has an effect of reducing the surface friction resistance even when the rubber composition for a sliding member is crosslinked to form a crosslinked rubber for a sliding member.
  • the reactive silicone oil used in the present invention forms a chemical bond with the carboxyl group-containing rubber when the rubber composition for sliding members is crosslinked to form a crosslinked rubber for sliding members.
  • the effect of reducing the surface friction resistance becomes even more remarkable.
  • the compounding amount of the reactive silicone oil in the rubber composition for a sliding member of the present invention is preferably 0.1 to 200 parts by weight, more preferably 1 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the carboxyl group-containing rubber. 100 parts by weight, more preferably 2 to 50 parts by weight, particularly preferably 2 to 30 parts by weight. If the amount of the reactive silicone oil is too small, it will be difficult to obtain the effect of blending the reactive silicone oil. On the other hand, if the amount is too large, the physical properties (for example, strength and elongation) of the resulting rubber cross-linked product will be reduced. There is a fear.
  • the rubber composition for sliding members of the present invention preferably further contains a crosslinking agent.
  • a crosslinking agent the thing similar to the nitrile rubber composition mentioned above can be used.
  • some reactive silicone oils also act as a crosslinking agent depending on the type. Therefore, the amount of the crosslinking agent used in the rubber composition for a sliding member of the present invention is used. It is desirable to determine appropriately depending on the type and amount of the reactive silicone oil to be used, but the amount of the crosslinking agent is preferably 0.1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the carboxyl group-containing rubber. More preferably 0.2 to 10 parts by weight, still more preferably 0.2 to 5 parts by weight.
  • the rubber composition for a sliding member of the present invention preferably further contains a basic crosslinking accelerator.
  • a basic crosslinking accelerator By further containing a basic crosslinking accelerator, the effect of the present invention becomes more remarkable.
  • the basic crosslinking accelerator the same nitrile rubber composition as described above can be used, and the blending amount thereof can also be the same.
  • the rubber composition for a sliding member of the present invention may be blended with other compounding agents usually used in the rubber processing field in addition to the above-described components.
  • compounding agents include, for example, reinforcing agents, fillers, antioxidants, light stabilizers, scorch inhibitors, processing aids, lubricants, adhesives, lubricants, flame retardants, antifungal agents, and antistatic agents. , Coloring agents, silane coupling agents, crosslinking aids, crosslinking retarders, foaming agents and the like.
  • an amount corresponding to the compounding purpose can be appropriately adopted.
  • blend rubber other than the carboxyl group-containing rubber mentioned above in the range which does not inhibit the effect of this invention in the rubber composition for sliding members of this invention include styrene-butadiene copolymer rubber, polybutadiene rubber, ethylene-propylene copolymer rubber, ethylene-propylene-diene terpolymer rubber, urethane rubber, silicone rubber, natural rubber, polyisoprene rubber. Etc.
  • the blending amount in the rubber composition for a sliding member is preferably 60 parts by weight or less, more preferably 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of carboxyl group-containing rubber. Hereinafter, it is further preferably 10 parts by weight or less.
  • the rubber composition for a sliding member of the present invention may be blended with a plasticizer in addition to the reactive silicone oil described above as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the plasticizer is not particularly limited, and a plasticizer usually used in the rubber processing field can also be used.
  • the blending amount of the plasticizer is preferably 0 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the carboxyl group-containing rubber.
  • the rubber composition for a sliding member of the present invention is prepared by mixing each of the above components preferably in a non-aqueous system.
  • the conditions for mixing the components can be the same as those of the nitrile rubber composition of the present invention described above.
  • Rubber cross-linked product, rubber cross-linked product for sliding member The rubber cross-linked product of the present invention is obtained by cross-linking the nitrile rubber composition of the present invention described above.
  • the rubber cross-linked product for a sliding member of the present invention is formed by cross-linking the above-described rubber composition for a sliding member of the present invention.
  • the rubber cross-linked product of the present invention and the rubber cross-linked product for sliding member use the nitrile rubber composition of the present invention and the rubber composition for sliding member, for example, a molding machine corresponding to a desired shape, such as an extruder, It can be manufactured by molding with an injection molding machine, a compressor, a roll or the like, and performing a crosslinking reaction by heating, and fixing the shape as a crosslinked product.
  • crosslinking may be performed after molding in advance, or crosslinking may be performed simultaneously with molding.
  • the molding temperature is usually 10 to 200 ° C, preferably 25 to 120 ° C.
  • the crosslinking temperature is usually 100 to 200 ° C., preferably 130 to 190 ° C.
  • the crosslinking time is usually 1 minute to 24 hours, preferably 2 minutes to 12 hours, particularly preferably 3 minutes to 6 hours. .
  • a heating method a general method used for crosslinking of rubber such as press heating, steam heating, oven heating, hot air heating, etc. may be appropriately selected.
  • the rubber cross-linked product of the present invention thus obtained is obtained by using the above-described nitrile rubber composition of the present invention, so that it is excellent in normal physical properties and cold resistance and used in contact with oil. Even in this case, changes in physical properties (for example, changes in hardness and cold resistance) are suppressed. Moreover, since the rubber cross-linked product for a sliding member of the present invention thus obtained is obtained using the above-described rubber composition for a sliding member of the present invention, the surface friction resistance is low. .
  • the rubber cross-linked product of the present invention takes advantage of the above-mentioned characteristics, and O-rings, packings, diaphragms, oil seals, shaft seals, bearing seals, well head seals, pneumatic equipment seals, air conditioner cooling devices and air conditioners.
  • Seal for sealing of fluorocarbons or fluorohydrocarbons or carbon dioxide used in compressors for refrigerators of equipment, sealing seal for supercritical carbon dioxide or subcritical carbon dioxide used for cleaning media for precision cleaning, rolling devices
  • sealants such as seals for rolling bearings, automotive hub units, automotive water pumps, linear guide devices and ball screws, valves and valve seats, BOP (Blow Out Preventer), platters; intake manifolds and cylinder heads Is attached to the connecting part of Intake manifold gasket, cylinder head gasket attached to the connecting part between the cylinder block and cylinder head, rocker cover gasket attached to the connecting part between the rocker cover and cylinder head, connecting part between the oil pan and the cylinder block or transmission case
  • gaskets such as an oil pan gasket mounted on a fuel cell, a gasket for a fuel cell separator mounted between a pair of housings sandwiching a unit cell including a positive electrode, an electrolyte plate, and a negative electrode; a top cover gasket for a hard
  • Various belts fuel hose, turbo air hose, oil hose, radiator hose, heater hose, water hose, vacuum brake hose, control hose, air conditioner hose, brake hose, power steering hose, air hose, marine hose, riser, flow line
  • hoses such as CVJ boots, propeller shaft boots, constant velocity joint boots, rack and pinion boots, etc .
  • cushion materials, dynamic dampers, rubber couplings Attenuating rubber parts such as air springs and vibration-proofing materials
  • the rubber cross-linked product of the present invention can be suitably used as a sealing material, a belt, a hose or a gasket.
  • the rubber cross-linked product for sliding members of the present invention can be suitably used for sealing member applications of sliding portions of various devices, taking advantage of the above characteristics.
  • composition of carboxyl group-containing (highly saturated) nitrile rubber The content ratio of each monomer unit constituting the carboxyl group-containing (highly saturated) nitrile rubber was measured by the following method. That is, the content ratio of mono-n-butyl maleate units was determined by adding 100 ml of 2-butanone to 0.2 g of a 2 mm square carboxyl group-containing (highly saturated) nitrile rubber, stirring for 16 hours, and then adding 20 ml of ethanol and 10 ml of water.
  • the content ratio of the acrylonitrile unit was calculated by measuring the nitrogen content in the carboxyl group-containing (highly saturated) nitrile rubber by the Kjeldahl method according to JIS K6383.
  • the content ratio of the n-butyl acrylate unit was calculated as the remaining component with respect to each monomer unit.
  • Iodine value of containing carboxyl iodine value group (highly saturated) nitrile rubber was measured in accordance with JIS K 6235.
  • Mooney viscosity (Polymer Mooney, Compound Mooney) The Mooney viscosity (polymer Mooney, Compound Mooney) of carboxyl group-containing (highly saturated) nitrile rubber, carboxyl group-containing acrylic rubber and rubber composition was measured according to JIS K6300-1 (unit: [ML 1 + 4 , 100 ° C.]). ).
  • the rubber composition was put into a mold having a length of 15 cm, a width of 15 cm, and a depth of 0.2 cm, and press-molded at 170 ° C. for 20 minutes while being pressed at a press pressure of 10 MPa to obtain a sheet-like crosslinked product. Subsequently, the obtained cross-linked product was transferred to a gear type oven and subjected to secondary cross-linking at 170 ° C. for 4 hours, and the obtained sheet-like rubber cross-linked product was punched with a No. 3 dumbbell to prepare a test piece.
  • TR test Cold resistance test After obtaining a sheet-like rubber cross-linked product in the same manner as the evaluation of the normal physical properties, cold resistance was measured by TR test (low temperature elastic recovery test) according to JIS K6261. TR10 (unit: ° C.) is an index of cold resistance, and it can be determined that the lower this value, the better the cold resistance.
  • Oil resistance immersion test (IRM901, IRM903) In the same manner as in the evaluation of normal physical properties, after obtaining a sheet-like rubber cross-linked product, it was immersed in test oils (IRM901 and IRM903) adjusted to 150 ° C. according to JIS K6258 for 72 hours. An oil resistance immersion test was conducted. In the oil-resistant immersion test, each of the volume swelling degree ⁇ V after oil immersion, the hardness after oil immersion, the change in hardness before and after oil immersion, TR10 after oil immersion, and the change in TR10 before and after oil immersion ⁇ TR10 Evaluation was performed.
  • the hardness change before and after oil immersion, TR10 after oil immersion, and TR10 change ⁇ TR10 before and after oil immersion the crosslinked rubber after oil immersion is 100 ° C. And dried in a vacuum for 48 hours and sufficiently cooled in an atmosphere of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%.
  • the hardness after oil immersion was measured by the method described above for the hardness of the rubber cross-linked product after oil immersion.
  • TR10 after oil immersion measured TR10 of the rubber cross-linked product after oil immersion by the method described above.
  • the rubber composition was crosslinked at 170 ° C. for 20 minutes at a pressing pressure of 10 MPa using a mold having an inner diameter of 30 mm and a ring diameter of 3 mm, followed by secondary crosslinking at 170 ° C. for 4 hours to obtain O— A ring-shaped test piece was obtained. Then, using the obtained O-ring-shaped test piece, the distance between the two planes sandwiching the O-ring-shaped test piece is maintained at 150 ° C. for 168 hours in a state compressed by 25% in the ring thickness direction. Under such conditions, O-ring compression set was measured according to JIS K6262. The smaller this value, the better the compression set resistance.
  • Synthesis Example 1 (Production of carboxyl group-containing nitrile rubber (R1) and carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber (R2))
  • R1 carboxyl group-containing nitrile rubber
  • R2 carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber
  • a reactor 180 parts of ion-exchanged water, 25 parts of a 10% strength by weight aqueous sodium dodecylbenzenesulfonate solution, 37.0 parts of acrylonitrile, 4 parts of mono-n-butyl maleate, and t-dodecyl mercaptan (molecular weight modifier) 0
  • 5 parts were charged in that order, and the internal gas was replaced with nitrogen three times, and then 57 parts of 1,3-butadiene was charged.
  • latex (L1) and a palladium catalyst (1 wt% palladium acetate) were added so that the palladium content relative to the dry weight of the rubber contained in the latex (L1) obtained above was 1,000 ppm.
  • a solution obtained by mixing an acetone solution and an equal weight of ion exchange water) was added, and a hydrogenation reaction was performed at a hydrogen pressure of 3 MPa and a temperature of 50 ° C. for 6 hours to obtain a carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (L2). .
  • the obtained latex (L2) was coagulated by adding 2 volumes of methanol, and then filtered to take out a solid (crumb), which was vacuum-dried at 60 ° C. for 12 hours to obtain a carboxyl group-containing polymer.
  • a saturated nitrile rubber (R2) was obtained.
  • the iodine value of the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber (R2) was 6.5, and the polymer Mooney viscosity [ML 1 + 4 , 100 ° C.] was 40.
  • the content ratio of each monomer unit constituting the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber (R2) is 35.7% by weight of acrylonitrile unit, 5.7% by weight of mono n-butyl maleate unit, 1,3-butadiene unit It was 58.6% by weight (including the hydrogenated part).
  • MT carbon trade name “
  • Example 2 In Example 1, instead of 49.5 parts of the side chain type amino-modified silicone oil, both-end type amino-modified silicone oil (trade name “X-22-161B”, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., kinematic viscosity at 25 ° C .: 55 mm 2 / s, functional group equivalent: 1500 g / mol, 49.5 parts of the compound represented by the above formula (7)), and the same manner as in Example 1 except that hexamethylenediamine carbamate was not used. A rubber composition was prepared and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 1.
  • Example 3 In Example 2, instead of 2 parts of 1,3-di-o-tolylguanidine, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -undecene-7 (DBU) (trade name: “RHENOGRAN XLA-60 ( GE2014) ", 4 parts by Rhein Chemie, DBU 60% (including a part that is a zinc dialkyl diphosphate salt), and 4 parts of an acrylic acid polymer and a dispersing agent 40%, a basic crosslinking accelerator) Except for the above, a rubber composition was prepared in the same manner as in Example 2 and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 1.
  • DBU 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -undecene-7
  • Example 4 a rubber composition was prepared in the same manner as in Example 2, except that 100 parts of carboxyl group-containing nitrile rubber (R1) was used instead of 100 parts of carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber (R2). The same evaluation was performed. The results are shown in Table 1.
  • Example 1 except that 8 parts of 1,3-bis (t-butylperoxyisopropyl) benzene (organic peroxide) 40% product (manufactured by GEO Specialty Chemicals Inc., Valcup 40KE) was used as a crosslinking agent.
  • a rubber composition was prepared in the same manner as in No. 2, and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 1.
  • Example 1 rubber was used in the same manner as in Example 1 except that the side chain type amino-modified silicone oil was not used and the amount of hexamethylenediamine carbamate used was changed from 2.2 parts to 2.6 parts. A composition was prepared and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 1.
  • Example 2 In Example 1, instead of 49.5 parts of the side chain type amino-modified silicone oil, 49.5 parts of tri-2-ethylhexyl trimellitic acid (trade name “ADK Cizer C-8”, manufactured by ADEKA, plasticizer) A rubber composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of hexamethylenediamine carbamate used was changed from 2.2 parts to 2.6 parts, and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 1.
  • Example 10 Using a Banbury mixer, 100 parts of the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber (R2) obtained in Synthesis Example 1, 50 parts of silica (trade name “Nipsil ER”, manufactured by Tosoh Silica), trimellitic acid tri- 2-ethylhexyl (trade name “Adekasizer C-8”, manufactured by ADEKA, plasticizer) 5 parts, 4,4′-di- ( ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl) diphenylamine (trade name “NOCRACK CD”, Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., anti-aging agent) 1.5 parts, stearic acid 1 part, polyoxyethylene stearyl ether phosphoric acid (trade name “phosphanol RL-210”, manufactured by Toho Chemical Co., Ltd., processing aid) 1 part, 1 part of 3-aminopropyltriethoxysilane (trade name “Z-6011”, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd., silane coupling agent), side chain
  • Example 11 In Example 10, the amount of side chain amino-modified silicone oil used was changed from 5 parts to 10 parts, and the amount of hexamethylenediamine carbamate used was changed from 2.55 parts to 2.51 parts. A rubber composition was prepared in the same manner as in No. 10, and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 2.
  • Example 12 In Example 10, the amount of side chain amino-modified silicone oil used was changed from 5 parts to 15 parts, and the amount of hexamethylenediamine carbamate used was changed from 2.55 parts to 2.46 parts. A rubber composition was prepared in the same manner as in No. 10, and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 2.
  • Example 13 In Example 10, the amount of side chain amino-modified silicone oil used was changed from 5 parts to 10 parts, the amount of 3-aminopropyltriethoxysilane used was changed from 1 part to 0 parts, and hexamethylenediamine carbamate was further changed.
  • a rubber composition was prepared in the same manner as in Example 10 except that the amount of was changed from 2.55 parts to 2.51 parts, and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 2.
  • Example 14 In Example 10, the amount of side chain amino-modified silicone oil used was changed from 5 parts to 10 parts, the amount of hexamethylenediamine carbamate used was changed from 2.55 parts to 2.51 parts, and stearyl alcohol (A rubber composition was prepared in the same manner as in Example 10 except that 5 parts of Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (saturated alcohol having 18 carbon atoms) was added. The results are shown in Table 2.
  • the rubber cross-linked product obtained by cross-linking the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber and the rubber composition containing reactive silicone oil and silica has excellent normal properties and oil resistance, as well as resistance to compression.
  • the results were also excellent in distortion and surface friction resistance (Examples 10 to 14).
  • Example 10 to 14 when the cold resistance test (TR test) was performed in accordance with the above-described method, all were the same as in Examples 1 to 9 and were excellent in cold resistance.
  • Synthesis Example 2 (Production of carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber (R3))
  • a metal bottle 180 parts of ion-exchanged water, 25 parts of a 10% strength by weight sodium dodecylbenzenesulfonate aqueous solution, 20 parts of acrylonitrile, 5 parts of mono-n-butyl maleate, 35 parts of n-butyl acrylate, and t-dodecyl Mercaptan (molecular weight modifier) 0.5 part was charged in this order, and the internal gas was replaced with nitrogen three times, and then 40 parts of 1,3-butadiene was charged.
  • R3 carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber
  • the metal bottle was kept at 5 ° C., 0.1 part of cumene hydroperoxide (polymerization initiator) was added, and the polymerization reaction was carried out for 16 hours while rotating the metal bottle. And after adding 0.1 part of hydroquinone aqueous solution (polymerization terminator) with a concentration of 10% by weight to stop the polymerization reaction, the residual monomer was removed using a rotary evaporator having a water temperature of 60 ° C., and carboxyl group-containing nitrile rubber was obtained. Latex (L3) (solid content concentration of about 30% by weight) was obtained.
  • a palladium catalyst such as 1% by weight palladium acetate / acetone solution
  • the palladium content was 1,000 ppm by weight with respect to the carboxyl group-containing nitrile rubber contained in the obtained latex (L3).
  • a solution in which heavy ion-exchanged water was mixed was added, and a hydrogenation reaction was performed at a temperature of 50 ° C. and a hydrogen pressure of 3 MPa for 6 hours to obtain a latex (L4) of a carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber (R3).
  • the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber (R3) had an iodine value of 10, a carboxyl group content of 2.5 ⁇ 10 ⁇ 2 ephr, and a polymer Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) of 45.
  • the content of the monomer unit having an unsaturated carbon-carbon double bond calculated from the iodine value of the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber (R3) was 6.6% by weight (residual carbon- 1,3-butadiene unit having a carbon double bond is calculated as one monomer unit).
  • the composition of the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber (R3) is 22% by weight of acrylonitrile units, 44% by weight of 1,3-butadiene units (including hydrogenated parts), and 4% by weight of mono n-butyl maleate units. % And n-butyl acrylate units of 30% by weight.
  • a monomer having a halogen atom was not used, so the content ratio of the monomer unit having a halogen atom was 0% by weight.
  • Synthesis Example 3 (Production of carboxyl group-containing acrylic rubber (R4)) A polymerization reactor equipped with a thermometer and a stirrer was charged with 200 parts of water, 3 parts of sodium lauryl sulfate, 49 parts of ethyl acrylate, 49 parts of n-butyl acrylate, and 2 parts of mono-n-butyl maleate, and the pressure was reduced. After degassing and nitrogen replacement twice to sufficiently remove oxygen, 0.005 part of cumene hydroperoxide and 0.002 part of sodium formaldehydesulfoxylate are added and emulsion polymerization is started at a temperature of 30 ° C. under normal pressure. The reaction was continued until the polymerization conversion reached 95%.
  • the obtained emulsion polymerization solution was coagulated with a calcium chloride solution, washed with water and dried to obtain a carboxyl group-containing acrylic rubber (R4).
  • the composition of the carboxyl group-containing acrylic rubber (R4) was 49% by weight of ethyl acrylate units, 49% by weight of n-butyl acrylate units, and 2% by weight of mono n-butyl maleate units, and the polymer Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) was 35.
  • a monomer that will be contained in the state having an unsaturated carbon-carbon double bond, such as dienes is used in the polymerization.
  • the content ratio of the monomer unit having an unsaturated carbon-carbon double bond was 0% by weight. Furthermore, when the carboxyl group-containing acrylic rubber (R4) was produced, a monomer having a halogen atom was not used, so the content ratio of the monomer unit having a halogen atom was 0% by weight.
  • Example 15 Using a Banbury mixer, 100 parts of carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber (R3) obtained in Synthesis Example 2, 50 parts of FEF carbon black (trade name “SEAST SO”, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.), trimellitic acid tri -2-Ethylhexyl (trade name “Adekasizer C-8”, manufactured by ADEKA, plasticizer) 5 parts, 4,4′-di- ( ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl) diphenylamine (trade name “Naugard 445”, Crompton) 1.5 parts by anti-aging agent, 1 part by stearic acid (crosslinking accelerating aid), and side chain amino-modified silicone oil (trade name “KF-865”, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., at 25 ° C.
  • SEAST SO manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
  • trimellitic acid tri -2-Ethylhexyl trade name “Adekasizer C-8”, manufactured by ADEKA
  • Example 16 In Example 15, instead of 10 parts of the side chain type amino-modified silicone oil, both-end type amino-modified silicone oil (trade name “X-22-161B”, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., kinematic viscosity at 25 ° C .: 55 mm 2 / S, functional group equivalent: 1500 g / mol, a rubber composition was prepared in the same manner as in Example 15 except that 10 parts of the compound represented by the above formula (7) was used, and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 3.
  • Example 17 Using a Banbury mixer, 100 parts of the carboxyl group-containing acrylic rubber (R4) obtained in Synthesis Example 3, 60 parts of FEF carbon black (trade name “SEAST SO”, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.), 4,4′-di -( ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl) diphenylamine (trade name “Naugard 445”, manufactured by Crompton, anti-aging agent) 2 parts, stearic acid (crosslinking accelerating aid) 2 parts, and side chain type amino-modified silicone oil ( A trade name “KF-865”, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., kinematic viscosity at 25 ° C .: 90 mm 2 / s, functional group equivalent: 5000 g / mol, 10 parts of the compound represented by the above formula (6)), was added 50 parts.
  • FEF carbon black trade name “SEAST SO”, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
  • SEAST SO 4,4′-di -( ⁇
  • Example 15 a rubber composition was prepared in the same manner as in Example 15 except that the side chain type amino-modified silicone oil was not used, and evaluation was performed in the same manner. The results are shown in Table 3.
  • Example 15 a rubber composition was prepared in the same manner as in Example 15 except that no side chain amino-modified silicone oil was used and 15 parts of tri-2-ethylhexyl trimellitic acid was used. Went. The results are shown in Table 3.
  • Example 17 a rubber composition was prepared in the same manner as in Example 17 except that the side chain amino-modified silicone oil was not used, and evaluation was performed in the same manner. The results are shown in Table 3.
  • Example 17 is the same as Example 17 except that 10 parts of polyether ester plasticizer (trade name “ADEKA SIZER RS-735”, manufactured by ADEKA) was used without using the side chain amino-modified silicone oil. Similarly, a rubber composition was prepared and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 3.
  • polyether ester plasticizer trade name “ADEKA SIZER RS-735”, manufactured by ADEKA

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Abstract

 カルボキシル基含有ニトリルゴムと、反応性シリコーンオイルとを含有するニトリルゴム組成物、および該ニトリルゴム組成物用いて得られるゴム架橋物を提供する。また、カルボキシル基含有単量体単位を0.1~20重量%の割合で含有し、不飽和の炭素-炭素二重結合を有する単量体単位の含有割合が20重量%以下、ハロゲン原子を有する単量体単位の含有割合が5重量%以下であるカルボキシル基含有ゴムと、反応性シリコーンオイルとを含有する摺動部材用ゴム組成物を提供する。

Description

ゴム組成物およびゴム架橋物
 本発明は、優れた加工性を有し、しかも、常態物性および耐寒性に優れ、かつ、油に接触させて使用した場合でも物性変化の少ないゴム架橋物を与えることができるニトリルゴム組成物、および該ニトリルゴム組成物を用いて得られるゴム架橋物に関する。また、本発明は、表面摩擦抵抗の低いゴム架橋物を与えることのできる摺動部材用ゴム組成物、および該ゴム組成物を用いて得られる摺動部材用ゴム架橋物にも関する。
 従来から、ニトリルゴム(アクリロニトリル-ブタジエン共重合ゴム)は、耐油性、機械的特性、耐薬品性等を活かして、ホースやチューブなどの自動車用ゴム部品の材料として使用されており、また、ニトリルゴムのポリマー主鎖中の炭素-炭素二重結合を水素化した水素化ニトリルゴム(水素化アクリロニトリル-ブタジエン共重合ゴム)はさらに耐熱性に優れるため、シール、ベルト、ホース、ダイアフラム等のゴム部品に使用されている。
 このようなニトリルゴムの組成物として、たとえば、特許文献1では、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を有する水素化ニトリルゴム、ポリアミン系架橋剤及び塩基性架橋促進剤を含有するニトリルゴム組成物が提案されている。なお、特許文献1では、ニトリルゴム組成物の加工性や、架橋物とした際における常態物性や耐寒性を改善するために、可塑剤が用いられている。しかしながら、このようにニトリルゴム組成物に可塑剤を配合した場合には、加工性や、常態物性、耐寒性は改善するものの、油に接触させる用途(たとえば、自動車部品用としてのベルトやホース、シール等)に用いた際に、架橋物の物性(たとえば、硬さや耐寒性)が低下してしまうという問題があった。
特開2001-55471号公報(米国特許第6,657,014号)
 本発明は、優れた加工性を有し、しかも、常態物性および耐寒性に優れ、かつ、油に接触させて使用した場合でも物性変化(たとえば、硬さや耐寒性の変化)の少ないゴム架橋物を与えることができるニトリルゴム組成物、および該ニトリルゴム組成物を用いて得られるゴム架橋物を提供することを目的とする。また、本発明は、表面摩擦抵抗の低い摺動部材用のゴム架橋物を与えることのできる摺動部材用ゴム組成物、および該ゴム組成物を用いて得られる摺動部材用ゴム架橋物を提供することも目的とする。
 本発明者等は、上記目的を達成するために、カルボキシル基を含有するゴムと、反応性シリコーンオイルとの関係について、鋭意研究した結果、以下の知見を見出した。
 すなわち、第1に、本発明者等は、カルボキシル基含有ニトリルゴムに、反応性シリコーンオイルを配合してなるニトリルゴム組成物が、常態物性および耐寒性に優れ、かつ、油に接触させて使用した場合でも物性変化の少ないゴム架橋物を与えることができることを見出した。また、第2に、本発明者等は、不飽和の炭素-炭素二重結合を有する単量体単位の含有割合およびハロゲン原子を有する単量体単位の含有割合が所定量以下であるカルボキシル基含有ゴムに、反応性シリコーンオイルを配合してなるゴム組成物が、表面摩擦抵抗の低いゴム架橋物を与えることができ、該ゴム架橋物が摺動部のシール部材用途として好適であることを見出した。そして、本発明者等は、これらの知見に基づき、本発明を完成させるに至った。
 すなわち、本発明によれば、カルボキシル基含有ニトリルゴムと、反応性シリコーンオイルとを含有するニトリルゴム組成物が提供される。
 本発明のニトリルゴム組成物において、前記カルボキシル基含有ニトリルゴムのヨウ素価が120以下であることが好ましい。
 本発明のニトリルゴム組成物において、前記カルボキシル基含有ニトリルゴムは、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位5~60重量%、カルボキシル基含有単量体単位0.1~20重量%および共役ジエン単量体単位15~94.9重量%を含有することが好ましい。
 本発明のニトリルゴム組成物において、前記反応性シリコーンオイルが、水酸基、アミノ基、メルカプト基、エポキシ基、カルボキシル基、アクリル基、およびメタクリル基からなる群より選択される少なくとも1つの反応性基を有することが好ましい。
 また、本発明のニトリルゴム組成物は、シリカをさらに含有することが好ましい。
 あるいは、本発明によれば、カルボキシル基含有単量体単位を0.1~20重量%の割合で含有し、不飽和の炭素-炭素二重結合を有する単量体単位の含有割合が20重量%以下、ハロゲン原子を有する単量体単位の含有割合が5重量%以下であるカルボキシル基含有ゴムと、反応性シリコーンオイルとを含有する摺動部材用ゴム組成物が提供される。
 本発明の摺動部材用ゴム組成物において、前記カルボキシル基含有ゴムが、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位を5~60重量%の割合で含有する高飽和ニトリルゴムであることが好ましい。
 本発明の摺動部材用ゴム組成物において、前記反応性シリコーンオイルが、水酸基、アミノ基、メルカプト基、エポキシ基、カルボキシル基、アクリル基、およびメタクリル基からなる群より選択される少なくとも1つの反応性基を有することが好ましい。
 また、本発明によれば、上記ニトリルゴム組成物を架橋してなるゴム架橋物が提供される。該ゴム架橋物は、シール材、ベルト、ホースまたはガスケットであることが好ましい。
 さらに、本発明によれば、上記摺動部材用ゴム組成物を架橋してなる摺動部材用ゴム架橋物が提供される。該摺動部材用ゴム架橋物は、摺動部のシール部材であることが好ましい。
 本発明によれば、優れた加工性を有し、しかも、常態物性および耐寒性に優れ、かつ、油に接触させて使用した場合でも物性変化(たとえば、硬さや耐寒性の変化)の少ないゴム架橋物を与えることができるニトリルゴム組成物、および、該ニトリルゴム組成物を架橋してなるゴム架橋物を提供することができる。
 また、本発明によれば、表面摩擦抵抗の低い摺動部材用のゴム架橋物を与えることができ、摺動部のシール部材用途として好適な摺動部材用ゴム組成物、および、該摺動部材用ゴム組成物を用いて得られ、表面摩擦抵抗の低い摺動部材用ゴム架橋物を提供することができる。
 ニトリルゴム組成物
 まず、本発明のニトリルゴム組成物について説明する。
 本発明のニトリルゴム組成物は、カルボキシル基含有ニトリルゴムと、反応性シリコーンオイルと、を含有してなる。
 カルボキシル基含有ニトリルゴム
 本発明で用いるカルボキシル基含有ニトリルゴムは、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体、カルボキシル基含有単量体および必要に応じて加えられる共重合可能なその他の単量体を共重合することにより得られるゴムである。
 α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体としては、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、たとえば、アクリロニトリル;α-クロロアクリロニトリル、α-ブロモアクリロニトリルなどのα-ハロゲノアクリロニトリル;メタクリロニトリルなどのα-アルキルアクリロニトリル;などが挙げられる。これらのなかでも、アクリロニトリルおよびメタクリロニトリルが好ましく、アクリロニトリルがより好ましい。α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体は、一種単独でも、複数種を併用してもよい。
 α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位の含有量は、全単量体単位に対して、好ましくは5~60重量%、より好ましくは10~55重量%、さらに好ましくは15~50重量%である。α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位の含有量が少なすぎると、得られるゴム架橋物の耐油性が低下するおそれがあり、逆に、多すぎると耐寒性が低下する可能性がある。
 カルボキシル基含有単量体としては、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体と共重合可能であり、かつ、エステル化等されていない無置換の(フリーの)カルボキシル基を1個以上有する単量体であれば特に限定されない。カルボキシル基含有単量体を用いることにより、ニトリルゴムに、カルボキシル基を導入することができる。
 本発明で用いるカルボキシ基含有単量体としては、たとえば、α,β-エチレン性不飽和モノカルボン酸単量体、α,β-エチレン性不飽和多価カルボン酸単量体、および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などが挙げられる。また、カルボキシル基含有単量体には、これらの単量体のカルボキシル基がカルボン酸塩を形成している単量体も含まれる。さらに、α,β-エチレン性不飽和多価カルボン酸の無水物も、共重合後に酸無水物基を開裂させてカルボキシル基を形成するので、カルボキシル基含有単量体として用いることができる。
 α,β-エチレン性不飽和モノカルボン酸単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、エチルアクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸などが挙げられる。
 α,β-エチレン性不飽和多価カルボン酸単量体としては、フマル酸やマレイン酸などのブテンジオン酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、グルタコン酸、アリルマロン酸、テラコン酸などが挙げられる。また、α,β-不飽和多価カルボン酸の無水物としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などが挙げられる。
 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としては、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノプロピル、マレイン酸モノn-ブチルなどのマレイン酸モノアルキルエステル;マレイン酸モノシクロペンチル、マレイン酸モノシクロヘキシル、マレイン酸モノシクロヘプチルなどのマレイン酸モノシクロアルキルエステル;マレイン酸モノメチルシクロペンチル、マレイン酸モノエチルシクロヘキシルなどのマレイン酸モノアルキルシクロアルキルエステル;フマル酸モノメチル、フマル酸モノエチル、フマル酸モノプロピル、フマル酸モノn-ブチルなどのフマル酸モノアルキルエステル;フマル酸モノシクロペンチル、フマル酸モノシクロヘキシル、フマル酸モノシクロヘプチルなどのフマル酸モノシクロアルキルエステル;フマル酸モノメチルシクロペンチル、フマル酸モノエチルシクロヘキシルなどのフマル酸モノアルキルシクロアルキルエステル;シトラコン酸モノメチル、シトラコン酸モノエチル、シトラコン酸モノプロピル、シトラコン酸モノn-ブチルなどのシトラコン酸モノアルキルエステル;シトラコン酸モノシクロペンチル、シトラコン酸モノシクロヘキシル、シトラコン酸モノシクロヘプチルなどのシトラコン酸モノシクロアルキルエステル;シトラコン酸モノメチルシクロペンチル、シトラコン酸モノエチルシクロヘキシルなどのシトラコン酸モノアルキルシクロアルキルエステル;イタコン酸モノメチル、イタコン酸モノエチル、イタコン酸モノプロピル、イタコン酸モノn-ブチルなどのイタコン酸モノアルキルエステル;イタコン酸モノシクロペンチル、イタコン酸モノシクロヘキシル、イタコン酸モノシクロヘプチルなどのイタコン酸モノシクロアルキルエステル;イタコン酸モノメチルシクロペンチル、イタコン酸モノエチルシクロヘキシルなどのイタコン酸モノアルキルシクロアルキルエステル;などが挙げられる。
 カルボキシル基含有単量体は、一種単独でも、複数種を併用してもよい。これらの中でも、本発明の効果がより一層顕著になることから、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が好ましく、マレイン酸モノアルキルエステルがより好ましく、マレイン酸モノn-ブチルが特に好ましい。なお、上記マレイン酸モノアルキルエステルのアルキル基の炭素数は、2~8が好ましい。
 カルボキシル基含有単量体単位の含有量は、全単量体単位に対して、好ましくは0.1~20重量%、より好ましくは0.2~15重量%、さらに好ましくは0.5~10重量%である。カルボキシル基含有単量体単位の含有量が少なすぎると、得られるゴム架橋物の機械的強度および耐圧縮永久ひずみ性が悪化するおそれがあり、逆に、多すぎると、ニトリルゴム組成物のスコーチ安定性が悪化したり、得られるゴム架橋物の耐疲労性が低下するおそれがある。
 また、本発明で用いるカルボキシル基含有ニトリルゴムは、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体、およびカルボキシル基含有単量体とともに、得られる架橋物がゴム弾性を発現するという点より、共役ジエン単量体を共重合したものであることが好ましい。
 共役ジエン単量体単位を形成する共役ジエン単量体としては、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、クロロプレンなどの炭素数4~6の共役ジエン単量体が好ましく、1,3-ブタジエンおよびイソプレンがより好ましく、1,3-ブタジエンが特に好ましい。共役ジエン単量体は一種単独でも、複数種を併用してもよい。
 共役ジエン単量体単位の含有量は、全単量体単位に対して、好ましくは15~94.9重量%、より好ましくは20~89.8重量%、さらに好ましくは25~84.5重量%である。共役ジエン単量体単位の含有量が少なすぎると、得られるゴム架橋物のゴム弾性が低下するおそれがあり、逆に、多すぎると耐熱性や耐化学的安定性が損なわれる可能性がある。なお、上記共役ジエン単量体単位の含有量は、後述する水素化を行った場合には、水素化された部分も含めた含有量である。
 また、本発明で用いるカルボキシル基含有ニトリルゴムは、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体、カルボキシル基含有単量体、および共役ジエン単量体とともに、これらと共重合可能なその他の単量体を共重合したものであってもよい。このようなその他の単量体としては、エチレン、α-オレフィン単量体、芳香族ビニル単量体、α,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単量体(上述の「カルボキシル基含有単量体」に該当するものを除く)、フッ素含有ビニル単量体、共重合性老化防止剤などが例示される。
 α-オレフィン単量体としては、炭素数が3~12のものが好ましく、たとえば、プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテンなどが挙げられる。
 芳香族ビニル単量体としては、たとえば、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルピリジンなどが挙げられる。
 α,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単量体としては、たとえば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸n-ドデシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルなどの炭素数1~18のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル(「メタクリル酸エステル及びアクリル酸エステル」の略記。以下同様。);アクリル酸メトキシメチル、アクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸メトキシエチルなどの炭素数2~12のアルコキシアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル;アクリル酸α-シアノエチル、メタクリル酸α-シアノエチル、メタクリル酸α-シアノブチルなどの炭素数2~12のシアノアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル;アクリル酸2-ヒドロキシエチル、アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、メタクリル酸2-ヒドロキシエチルなどの炭素数1~12のヒドロキシアルキル基を有する(メタ) アクリル酸エステル;アクリル酸トリフルオロエチル、メタクリル酸テトラフルオロプロピルなどの炭素数1~12のフルオロアルキル基を有する(メタ) アクリル酸エステル;マレイン酸ジメチル、フマル酸ジメチル、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチルなどのα,β-エチレン性不飽和ジカルボン酸ジアルキルエステル;ジメチルアミノメチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレートなどのジアルキルアミノ基含有α,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル;などが挙げられる。
 フッ素含有ビニル単量体としては、たとえば、フルオロエチルビニルエーテル、フルオロプロピルビニルエーテル、o-トリフルオロメチルスチレン、ペンタフルオロ安息香酸ビニル、ジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンなどが挙げられる。
 共重合性老化防止剤としては、たとえば、N-(4-アニリノフェニル)アクリルアミド、N-(4-アニリノフェニル)メタクリルアミド、N-(4-アニリノフェニル)シンナムアミド、N-(4-アニリノフェニル)クロトンアミド、 N-フェニル-4-(3-ビニルベンジルオキシ)アニリン、N-フェニル-4-(4-ビニルベンジルオキシ)アニリンなどが挙げられる。
 これらの共重合可能なその他の単量体は、複数種類を併用してもよい。その他の単量体の単位の含有量は、全単量体単位に対して、好ましくは50重量%以下、より好ましくは30重量%以下、さらに好ましくは10重量%以下である。
 カルボキシル基含有ニトリルゴムのヨウ素価は、好ましくは120以下であり、より好ましくは60以下、さらに好ましくは40以下、特に好ましくは30以下である。ヨウ素価を120以下とすることにより、得られるゴム架橋物の耐熱性および耐オゾン性を向上させることができる。
 カルボキシル基含有ニトリルゴムのポリマームーニー粘度(ML1+4、100℃)は、好ましくは10~200、より好ましくは15~150、さらに好ましくは15~100、特に好ましくは30~70である。カルボキシル基含有ニトリルゴムのポリマームーニー粘度が低すぎると、得られるゴム架橋物の機械特性が低下するおそれがあり、逆に、高すぎると、ニトリルゴム組成物の加工性が低下する可能性がある。
 また、カルボキシル基含有ニトリルゴムにおけるカルボキシル基の含有量、すなわち、カルボキシル基含有ニトリルゴム100g当たりのカルボキシル基のモル数は、好ましくは5×10-4~5×10-1ephr、より好ましくは1×10-3~1×10-1ephr、特に好ましくは5×10-3~6×10-2ephrである。カルボキシル基含有ニトリルゴムのカルボキシル基含有量が少なすぎると得られるゴム架橋物の機械的強度が低下するおそれがあり、多すぎると耐寒性が低下する可能性がある。
 本発明のカルボキシル基含有ニトリルゴムの製造方法は、特に限定されないが、乳化剤を用いた乳化重合により上述の単量体を共重合して共重合体ゴムのラテックスを調製し、これを水素化することにより製造することが好ましい。乳化重合に際しては、乳化剤、重合開始剤、分子量調整剤等の通常用いられる重合副資材を使用することができる。
 乳化剤としては、特に限定されないが、たとえば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル等の非イオン性乳化剤;ミリスチン酸、パルミチン酸、オレイン酸及びリノレン酸等の脂肪酸の塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルスルホコハク酸塩等のアニオン性乳化剤;α,β-不飽和カルボン酸のスルホエステル、α,β-不飽和カルボン酸のサルフェートエステル、スルホアルキルアリールエーテル等の共重合性乳化剤;などが挙げられる。乳化剤の使用量は、全単量体100重量部に対して、好ましくは0.1~10重量部である。
 重合開始剤としては、ラジカル開始剤であれば特に限定されないが、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過リン酸カリウム、過酸化水素等の無機過酸化物;t-ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、p-メンタンハイドロパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、t-ブチルクミルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド、3,5,5-トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシイソブチレート等の有機過酸化物;アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、アゾビスイソ酪酸メチル等のアゾ化合物;等を挙げることができる。これらの重合開始剤は、単独でまたは2種類以上を組み合わせて使用することができる。重合開始剤としては、無機または有機の過酸化物が好ましい。重合開始剤として過酸化物を用いる場合には、重亜硫酸ナトリウム、硫酸第一鉄等の還元剤と組み合わせて、レドックス系重合開始剤として使用することもできる。重合開始剤の使用量は、全単量体100重量部に対して、好ましくは0.01~2重量部である。
 分子量調整剤としては、特に限定されないが、t-ドデシルメルカプタン、n-ドデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン等のメルカプタン類;四塩化炭素、塩化メチレン、臭化メチレン等のハロゲン化炭化水素;α-メチルスチレンダイマー;テトラエチルチウラムダイサルファイド、ジペンタメチレンチウラムダイサルファイド、ジイソプロピルキサントゲンダイサルファイド等の含硫黄化合物等が挙げられる。これらは単独で、または2種類以上を組み合わせて使用することができる。なかでも、メルカプタン類が好ましく、t-ドデシルメルカプタンがより好ましい。分子量調整剤の使用量は、全単量体100重量部に対して、好ましくは0.1~0.8重量部である。
 乳化重合の媒体には、通常、水が使用される。水の量は、全単量体100重量部に対して、好ましくは80~500重量部である。
 乳化重合に際しては、さらに、必要に応じて安定剤、分散剤、pH調整剤、脱酸素剤、粒子径調整剤等の重合副資材を用いることができる。これらを用いる場合においては、その種類、使用量とも特に限定されない。
 なお、共重合して得られた共重合体のヨウ素価が120より高い場合には、ヨウ素価を120以下とするために、共重合体の水素化(水素添加反応)を行ってもよい。この場合における、水素化の方法は特に限定されず、公知の方法を採用すればよい。
 反応性シリコーンオイル
 本発明で用いる反応性シリコーンオイルは、反応性基を有するシリコーンオイルであり、本発明のニトリルゴム組成物において、可塑剤として作用する。また、本発明で用いる反応性シリコーンオイルは、ニトリルゴム組成物を架橋して、ゴム架橋物とした際に、カルボキシル基含有ニトリルゴムと化学的な結合を形成する。
 そのため、本発明においては、反応性シリコーンオイルを添加することにより、ニトリルゴム組成物においては、その可塑剤としてしての作用により、可塑剤として作用し、優れた加工性を付与することができる。また、本発明で用いる反応性シリコーンオイルは、ニトリルゴム組成物を架橋して、ゴム架橋物とした際に、カルボキシル基含有ニトリルゴムと化学的な結合を形成するため、架橋させてゴム架橋物とした際に、油に接触させて使用した場合でも、ゴム架橋物からの溶出が起こり難いという性質を有する。そのため、反応性シリコーンオイルを配合することにより、油に接触させて使用した場合でも、反応性シリコーンオイルによる可塑化作用を良好に保つことができ、これにより、油に接触させて使用した場合でも物性変化(たとえば、硬さや耐寒性の変化)を少なく抑えることが可能となる。
 本発明で用いる反応性シリコーンオイルに含有される反応性基としては、上述したカルボキシル基含有ニトリルゴムを構成するカルボキシル基と反応可能な官能基が好ましい。このような反応性基としては、水酸基、アミノ基、メルカプト基、エポキシ基、カルボキシル基、アクリル基(-OOC-CH=CH、なお-OOC-はオキシカルボニル基を表す)、およびメタクリル基(-OOC-C(CH)=CH、なお-OOC-はオキシカルボニル基を表す)からなる群より選択される少なくとも1つを有するものが好ましく、これらのなかでも、アミノ基、エポキシ基、メルカプト基およびカルボキシル基がより好ましく、アミノ基が特に好ましい。なお、エポキシ基としては、オキシラン環を有する基であればよく、特に限定されず、たとえば、直鎖状の炭化水素基にオキシラン環を有するものの他、環状の炭化水素基にオキシラン環を有するものなども用いることができる。
 なお、本発明で用いる反応性シリコーンオイルは、たとえば、下記一般式(1)、下記一般式(2)、下記一般式(3)、下記一般式(4)、または下記一般式(5)で表されるものを用いることができる。これらのなかでも、下記一般式(1)、(2)で表されるものが好ましく、反応性が高く、ニトリルゴム組成物に配合した際に、架橋剤としても良好に作用することができるという点より、下記一般式(6)、(7)で表されるものがより好ましく、下記一般式(7)で表されるものが特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 (上記式(1)中、Rは、炭素数1~30、好ましくは炭素数1~10の主鎖中および/または側鎖中にヘテロ原子を有していてもよい2価の炭化水素基、Xは、上述したいずれかの反応性基、mは、1~10,000の整数、nは、1~10,000の整数である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 (上記式(2)中、R、Rは、それぞれ独立して、炭素数1~30、好ましくは炭素数1~10の主鎖中および/または側鎖中にヘテロ原子を有していてもよい2価の炭化水素基、X、Xは、それぞれ独立して、上述したいずれかの反応性基、pは、1~10,000の整数である。R、Rは同一でもよいし、互いに異なっていてもよい。また、X、Xは同一でもよいし、互いに異なっていてもよい。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 (上記式(3)中、R、R、Rは、それぞれ独立して、炭素数1~30、好ましくは炭素数1~10の主鎖中および/または側鎖中にヘテロ原子を有していてもよい2価の炭化水素基、X、X、Xは、それぞれ独立して、上述したいずれかの反応性基、qは、1~10,000の整数、rは、1~10,000の整数である。R、R、Rは同一でもよいし、互いに異なっていてもよい。また、X、X、Xは同一でもよいし、互いに異なっていてもよい。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 (上記式(4)中、Rは、炭素数1~30、好ましくは炭素数1~10の主鎖中および/または側鎖中にヘテロ原子を有していてもよい2価の炭化水素基、Xは、上述したいずれかの反応性基、sは、1~10,000の整数である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 (上記式(5)中、R、Rは、それぞれ独立して、炭素数1~30、好ましくは炭素数1~10の主鎖中および/または側鎖中にヘテロ原子を有していてもよい2価の炭化水素基、X、Xは、それぞれ独立して、上述したいずれかの反応性基、tは、1~10,000の整数、uは、1~10,000の整数である。R、Rは同一でもよいし、互いに異なっていてもよい。また、X、Xは同一でもよいし、互いに異なっていてもよい。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 (上記式(6)中、R、m、nは、それぞれ上記式(1)と同様。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 (上記式(7)中、R、R、pは、それぞれ上記式(2)と同様。)
 なお、上記R、R、R、R、R、R、R、Rおよび/またはRが主鎖中および/または側鎖中にヘテロ原子を有している場合、該ヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子および窒素原子が好ましく、酸素原子が特に好ましい。
 また、上記式(1)および式(6)で表される反応性シリコーンオイルは、側鎖に反応性基を有する側鎖型反応性基変性シリコーンオイルであり、上記式(2)および式(7)で表される反応性シリコーンオイルは、両末端に反応性基を有する両末端型反応性基変性シリコーンオイルであり、上記式(3)で表される反応性シリコーンオイルは、側鎖および両末端に反応性基を有する側鎖両末端型反応性基変性シリコーンオイルであり、上記式(4)で表される反応性シリコーンオイルは、片方の末端に反応性基を有する片末端型反応性基変性シリコーンオイルであり、また、上記式(5)で表される反応性シリコーンオイルは、側鎖および片方の末端に反応性基を有する側鎖片末端型反応性基変性シリコーンオイルである。
 なお、上記式(1)で表される反応性シリコーンオイルとしては、商品名「KF-868」、「KF-859」、「KF-102」、「KF-1001」、「KF-2001」、「X-22-3701E」、「X-22-4741」(いずれも、信越化学工業社製)などとして市販されており、このような市販のものを用いることができる。上記式(2)で表される反応性シリコーンオイルとしては、商品名「X-22-161B」、「X-22-162C」、「X-22-163B」、「X-22-164B」、「X-22-167B」、「X-22-169B」、「X-22-4952」(いずれも、信越化学工業社製)などとして市販されており、このような市販のものを用いることができる。また、上記式(3)で表される反応性シリコーンオイルとしては、商品名「KF-857」、「X-22-9002」(いずれも、信越化学工業社製)などとして市販されており、このような市販のものを用いることができる。さらに、上記式(4)で表される反応性シリコーンオイルとしては、商品名「X-22-173DX」、「X-22-170DX」、「X-22-174DX」、「X-22-176DX」、「X-22-3710」(いずれも、信越化学工業社製)などとして市販されており、このような市販のものを用いることができる。
 反応性シリコーンオイルの重量平均分子量は、好ましくは200~100,000であり、より好ましくは200~50,000、さらに好ましくは200~20,000である。反応性シリコーンオイルの重量平均分子量が低すぎると、反応性シリコーンオイルを添加することによる効果が小さくなるおそれがあり、一方、大きすぎると、反応性シリコーンオイルの粘度が高くなり、取り扱いが困難となるおそれがある。
 なお、反応性シリコーンオイルの動粘度(20℃、単位:mm/s)は、10~10000が好ましく、20~1000がより好ましく、20~500が特に好ましい。
 また、本発明のニトリルゴム組成物中における、反応性シリコーンオイルの配合量は、カルボキシル基含有ニトリルゴム100重量部に対して、好ましくは0.1~200重量部、より好ましくは0.5~100重量部、さらに好ましくは5~60重量部である。反応性シリコーンオイルの配合量が少なすぎると、反応性シリコーンオイルを配合することによる効果が得難くなり、一方、多すぎると、得られるゴム架橋物の物性(たとえば、強度および伸び)が低下するおそれがある。
その他の配合剤
 また、本発明のニトリルゴム組成物は、架橋剤を含有していてもよい。架橋剤としては、特に限定されないが、硫黄系架橋剤、有機過酸化物系架橋剤、ポリアミン系架橋剤などが挙げられるが、これらのなかでも、有機過酸化物系架橋剤、ポリアミン系架橋剤が好ましく、ポリアミン系架橋剤がさらに好ましい。
 有機過酸化物系架橋剤としては、従来公知のものを用いることができ、ジクミルペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、t-ブチルクミルペルオキシド、パラメンタンヒドロペルオキシド、ジ-t-ブチルペルオキシド、1,3-ビス(t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、1,4-ビス(t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、1,1-ジ-t-ブチルペルオキシ-3,3-トリメチルシクロヘキサン、4,4-ビス-(t-ブチル-ペルオキシ)-n-ブチルバレレート、2,5-ジメチル-2,5-ジ-t-ブチルペルオキシヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ-t-ブチルペルオキシヘキシン-3、1,1-ジ-t-ブチルペルオキシ-3,5,5-トリメチルシクロヘキサン、p-クロロベンゾイルペルオキシド、t-ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、t-ブチルペルオキシベンゾエート等が挙げられる。これらは一種単独でまたは複数種併せて用いることができる。
 ポリアミン系架橋剤としては、2つ以上のアミノ基を有する化合物、または、架橋時に2つ以上のアミノ基を有する化合物の形態になるもの、であれば特に限定されないが、脂肪族炭化水素や芳香族炭化水素の複数の水素原子が、アミノ基またはヒドラジド構造(-CONHNHで表される構造、COはカルボニル基を表す。)で置換された化合物および架橋時にその化合物の形態になるものが好ましい。その具体例として、ヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンカルバメート、テトラメチレンペンタミン、ヘキサメチレンジアミンシンナムアルデヒド付加物、ヘキサメチレンジアミンジベンゾエート塩などの脂肪族多価アミン類;2,2-ビス{4-(4-アミノフェノキシ)フェニル}プロパン、4,4’-メチレンジアニリン、m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、4,4’-メチレンビス(o-クロロアニリン)などの芳香族多価アミン類;イソフタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジドなどのヒドラジド構造を2つ以上有する化合物;などが挙げられる。これらのなかでも、ヘキサメチレンジアミンカルバメートが特に好ましい。
 ここで、上述した反応性シリコーンオイルは、種類によっては、架橋剤としても作用するものもあり、そのため、本発明のニトリルゴム組成物中における、架橋剤の配合量は、使用する反応性シリコーンオイルの種類および配合量に応じて、適宜決定することが望ましいが、架橋剤の配合量は、カルボキシル基含有ニトリルゴム100重量部に対して、好ましくは0.1~50重量部であり、より好ましくは0.5~25重量部、さらに好ましくは1~10重量部である。また、本発明においては、上述した反応性シリコーンオイルとして、高い架橋反応性を有するもの(たとえば、上記式(7)で表されるもの)を用いる場合には、その配合量によっては、必ずしも架橋剤を添加しなくてもよい。
 また、本発明のニトリルゴム組成物は、塩基性架橋促進剤をさらに含有していることが好ましい。塩基性架橋促進剤をさらに含有させることにより、本発明の効果がより一層顕著になる。
 塩基性架橋促進剤の具体例としては、1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン-7(以下「DBU」と略す場合がある)および1,5-ジアザビシクロ[4,3,0]ノネン-5(以下「DBN」と略す場合がある)、1-メチルイミダゾール、1-エチルイミダゾール、1-フェニルイミダゾール、1-ベンジルイミダゾール、1,2-ジメチルイミダゾール、1-エチル-2-メチルイミダゾール、1-メトキシエチルイミダゾール、1-フェニル-2-メチルイミダゾール、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、1-メチル-2-フェニルイミダゾール、1-メチル-2-ベンジルイミダゾール、1,4-ジメチルイミダゾール、1,5-ジメチルイミダゾール、1,2,4-トリメチルイミダゾール、1,4-ジメチル-2-エチルイミダゾール、1-メチル-2-メトキシイミダゾール、1-メチル-2-エトキシイミダゾール、1-メチル-4-メトキシイミダゾール、1-メチル-2-メトキシイミダゾール、1-エトキシメチル-2-メチルイミダゾール、1-メチル-4-ニトロイミダゾール、1,2-ジメチル-5-ニトロイミダゾール、1,2-ジメチル-5-アミノイミダゾール、1-メチル-4-(2-アミノエチル)イミダゾール、1-メチルベンゾイミダゾール、1-メチル-2-ベンジルベンゾイミダゾール、1-メチル-5-ニトロベンゾイミダゾール、1-メチルイミダゾリン、1,2-ジメチルイミダゾリン、1,2,4-トリメチルイミダゾリン、1,4-ジメチル-2-エチルイミダゾリン、1-メチル-フェニルイミダゾリン、1-メチル-2-ベンジルイミダゾリン、1-メチル-2-エトキシイミダゾリン、1-メチル-2-ヘプチルイミダゾリン、1-メチル-2-ウンデシルイミダゾリン、1-メチル-2-ヘプタデシルイミダゾリン、1-メチル-2-エトキシメチルイミダゾリン、1-エトキシメチル-2-メチルイミダゾリンなどの環状アミジン構造を有する塩基性架橋促進剤;テトラメチルグアニジン、テトラエチルグアニジン、ジフェニルグアニジン、1,3-ジ-オルト-トリルグアニジン、オルトトリルビグアニドなどのグアニジン系塩基性架橋促進剤;n-ブチルアルデヒドアニリン、アセトアルデヒドアンモニアなどのアルデヒドアミン系塩基性架橋促進剤;などが挙げられる。これらのなかでも、グアニジン系塩基性架橋促進剤および環状アミジン構造を有する塩基性架橋促進剤が好ましく、1,3-ジ-オルト-トリルグアニジン、1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン-7および1,5-ジアザビシクロ[4,3,0]ノネン-5がさらに好ましく、1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン-7および1,5-ジアザビシクロ[4,3,0]ノネン-5がより好ましく、1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン-7が特に好ましい。なお、上記環状アミジン構造を有する塩基性架橋促進剤は、有機カルボン酸やアルキルリン酸などと塩を形成していてもよい。
 本発明のニトリルゴム組成物中における、塩基性架橋促進剤の配合量は、カルボキシル基含有ニトリルゴム100重量部に対して、好ましくは0.1~20重量部であり、より好ましくは0.2~15重量部、さらに好ましくは0.5~10重量部である。塩基性架橋促進剤の配合量が少なすぎると、ニトリルゴム組成物の架橋速度が遅過ぎて架橋密度が低下する場合がある。一方、配合量が多すぎると、ニトリルゴム組成物の架橋速度が速すぎてスコーチを起こしたり、貯蔵安定性が損なわれる場合がある。
 本発明のニトリルゴム組成物は、得られるゴム架橋物の機械的強度および耐圧縮永久歪み性改善の観点から、補強剤として、シリカを含有することが好ましい。
 シリカとしては、特に制限はなく、組成式中に(SiO)を含む化合物であればよい。具体的には、石英粉末、珪石粉末等の天然シリカ;無水珪酸(シリカゲル、アエロジル等)、含水珪酸等の合成シリカ;珪酸金属塩;等が挙げられ、これらの中でも、合成シリカ及び珪酸金属塩が好ましく、合成シリカが特に好ましい。なお、上記の天然シリカ及び合成シリカは、(SiO)又は(SiO・nHO)の組成式を有する(nは正の整数)。
 また、合成シリカは、所謂、白色補強材(ホワイトカーボン)として合成ゴムの補強材として一般的に用いられているものが好ましい。
 本発明のニトリルゴム組成物中における、シリカの含有量は、カルボキシル基含有ニトリルゴム100重量部に対して、好ましくは5~200重量部、より好ましくは10~100重量部、さらに好ましくは20~80重量部である。シリカの含有量が少なすぎると、機械的強度の改善効果が得られない場合がある。一方、含有量が多すぎると、耐圧縮永久歪み性改善効果が得られない場合がある。
 なお、シリカは、1種を単独で、あるいは複数種を併用して使用することができる。
 また、本発明のニトリルゴム組成物には、上述した各成分に加えて、ゴム加工分野において通常使用されるその他の配合剤を配合してもよい。このような配合剤としては、たとえば、シリカ以外の補強剤、充填材、酸化防止剤、光安定剤、スコーチ防止剤、加工助剤、滑剤、粘着剤、潤滑剤、難燃剤、受酸剤、防黴剤、帯電防止剤、着色剤、シランカップリング剤、共架橋剤、架橋助剤、架橋遅延剤、発泡剤などが挙げられる。これらの配合剤の配合量は、配合目的に応じた量を適宜採用することができる。
 なお、本発明のニトリルゴム組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で上述したカルボキシル基含有ニトリルゴム以外のゴムを配合してもよい。
 このようなゴムとしては、アクリルゴム、エチレン-アクリル酸共重合体ゴム、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム、ポリブタジエンゴム、エチレン-プロピレン共重合体ゴム、エチレン-プロピレン-ジエン三元共重合体ゴム、エピクロロヒドリンゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、天然ゴム、ポリイソプレンゴムなどが挙げられる。
 カルボキシル基含有ニトリルゴム以外のゴムを配合する場合における、ニトリルゴム組成物中の配合量は、カルボキシル基含有ニトリルゴム100重量部に対して、好ましくは60重量部以下、より好ましくは30重量部以下、さらに好ましくは10重量部以下である。
 また、本発明のニトリルゴム組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で、上述した反応性シリコーンオイルに加えて、可塑剤を配合してもよい。可塑剤としては、特に限定されず、ゴム加工分野において通常使用されている可塑剤を用いることができるが、本発明の効果がより一層顕著になることから、可塑剤を配合しないことが好ましい。
 本発明のニトリルゴム組成物は、上記各成分を好ましくは非水系で混合することで調製される。本発明のニトリルゴム組成物を好適に調製する方法としては、反応性シリコーンオイルや架橋剤など熱に不安定な成分を除いた成分を、バンバリーミキサ、インターミキサ、ニーダなどの混合機で一次混練した後、オープンロールなどに移して、反応性シリコーンオイルや架橋剤など熱に不安定な成分を加えて二次混練することなどが挙げられる。なお、一次混練は、通常、10~200℃、好ましくは30~180℃の温度で、1分間~1時間、好ましくは1分間~30分間行い、二次混練は、通常、10~100℃、好ましくは20~60℃の温度で、1分間~1時間、好ましくは1分間~30分間行う。
 本発明のニトリルゴム組成物のコンパウンドムーニー粘度(ML1+4、100℃)は、好ましくは5~200、より好ましくは10~150、特に好ましくは20~100である。特に、本発明のニトリルゴム組成物は、反応性シリコーンオイルを含有するものであるため、コンパウンドムーニー粘度を上記範囲とすることができ、これにより、本発明のニトリルゴム組成物は加工性に優れるものとなる。
 摺動部材用ゴム組成物
 次いで、本発明の摺動部材用ゴム組成物について説明する。
 本発明の摺動部材用ゴム組成物は、所定のカルボキシル基含有ゴムと、反応性シリコーンオイルとを含有してなる。
 カルボキシル基含有ゴム
 本発明で用いるカルボキシル基含有ゴムは、カルボキシル基含有単量体単位を0.1~20重量%の割合で含有し、不飽和の炭素-炭素二重結合を有する単量体単位の含有割合が20重量%以下、ハロゲン原子を有する単量体単位の含有割合が5重量%以下のゴムである。本発明で用いるカルボキシル基含有ゴムは、例えば、カルボキシル基含有単量体および共重合可能な単量体を共重合し、その後、必要に応じて不飽和の炭素-炭素二重結合を水素化することにより得ることもできる。
 カルボキシル基含有単量体としては、炭素-炭素二重結合を有し、かつ、エステル化等されていない無置換の(フリーの)カルボキシル基を1個以上有する単量体であれば特に限定されない。
 本発明で用いるカルボキシル基含有単量体としては、たとえば、α,β-エチレン性不飽和モノカルボン酸単量体、α,β-エチレン性不飽和多価カルボン酸単量体、および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などが挙げられ、これらは、上述した本発明のニトリルゴム組成物を構成するカルボキシル基含有ニトリルゴムと同様のもの用いることができる。
 カルボキシル基含有単量体は、一種単独でも、複数種を併用してもよい。これらの中でも、本発明の効果がより一層顕著になることから、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が好ましく、フマル酸モノアルキルエステルおよびマレイン酸モノアルキルエステルがより好ましく、フマル酸モノn-ブチルおよびマレイン酸モノn-ブチルが特に好ましい。なお、上記フマル酸モノアルキルエステルおよびマレイン酸モノアルキルエステルのアルキル基の炭素数は、2~8が好ましい。
 カルボキシル基含有単量体単位の含有量は、全単量体単位に対して、0.1~20重量%、好ましくは0.2~15重量%、より好ましくは0.5~10重量%である。カルボキシル基含有単量体単位の含有量が少なすぎると、得られる摺動部材用ゴム架橋物の機械的強度および耐圧縮永久歪み性が悪化するおそれがあり、逆に、多すぎると、摺動部材用ゴム組成物のスコーチ安定性が悪化したり、得られる摺動部材用ゴム架橋物の耐疲労性が低下するおそれがある。
 また、カルボキシル基含有ゴムは、不飽和の炭素-炭素二重結合を有する単量体単位の含有割合が20重量%以下であり、好ましくは15重量%以下、より好ましくは10重量%以下である。ここで、「不飽和の炭素-炭素二重結合を有する単量体単位」とは、カルボキシル基含有ゴム中において、不飽和のままの炭素-炭素二重結合を有する状態で存在している単量体の単位を意味する。すなわち、たとえば、1,3-ブタジエンは、重合後、カルボキシル基含有ゴム中において、炭素-炭素二重結合を有する状態で単量体単位として存在しており、「不飽和の炭素-炭素二重結合を有する単量体単位」となる。その一方で、重合前の単量体としては、炭素-炭素二重結合を有するものであっても、重合後、カルボキシル基含有ゴム中において、炭素-炭素二重結合を有しないような状態となるものは、「不飽和の炭素-炭素二重結合を有する単量体単位」に含まれない。さらに、たとえば、1,3-ブタジエンのように、重合後においては、炭素-炭素二重結合を有していたとしても、その後、例えば、水素化反応などにより飽和化する処理を行なうことにより、たとえば、飽和化1,3-ブタジエン単位のように、炭素-炭素二重結合を有しない状態となったものも、同様に「不飽和の炭素-炭素二重結合を有する単量体単位」に含まれない。このような不飽和の炭素-炭素二重結合を有する単量体単位の含有割合が高すぎると、得られる摺動部材用ゴム架橋物の耐熱性が低下する。
 さらに、本発明で用いるカルボキシル基含有ゴムは、環境保護の観点から、ハロゲン原子を有する単量体単位の含有割合が5重量%以下であり、好ましくは1重量%以下、より好ましくは0重量%である。
 カルボキシル基含有ゴムのポリマームーニー粘度(ML1+4、100℃)は、好ましくは15~200、より好ましくは20~150、特に好ましくは20~120である。カルボキシル基含有ゴムのポリマームーニー粘度が低すぎると、得られる摺動部材用ゴム架橋物の機械特性が低下するおそれがあり、逆に、高すぎると、摺動部材用ゴム組成物の加工性が低下する可能性がある。
 また、本発明で用いるカルボキシル基含有ゴムは、上述した各単量体単位が上記した範囲にあるものであればよく、特に限定されないが、本発明の効果がより一層顕著なものとなるという点より、カルボキシル基含有ゴムとしては、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位を5~60重量%の割合で含有するカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム、または(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(「アクリル酸エステル単量体単位および/またはメタクリル酸エステル単量体単位」の意。以下同様。)を60~99.9重量%の割合で含有するカルボキシル基含有アクリルゴムが好ましく、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムであることがより好ましい。
 カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムは、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位5~60重量%を含有するカルボキシル基含有ゴムである。カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムとしては、ヨウ素価が90以下であることが好ましい。
 カルボキシル基含有単量体単位を形成するカルボキシル基含有単量体としては、上述した本発明のニトリルゴム組成物を構成するカルボキシル基含有ニトリルゴムと同様のもの用いることができる。中でも、本発明の効果がより一層顕著になることから、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が好ましく、フマル酸モノアルキルエステルおよびマレイン酸モノアルキルエステルがより好ましく、フマル酸モノn-ブチルおよびマレイン酸モノn-ブチルが特に好ましい。なお、上記フマル酸モノアルキルエステルおよびマレイン酸モノアルキルエステルのアルキル基の炭素数は、2~8が好ましい。
 また、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム中における、カルボキシル基含有単量体単位の含有割合は、全単量体単位に対して、0.1~20重量%、好ましくは0.2~15重量%、より好ましくは0.5~10重量%である。
 α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位を形成するα,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体としては、上述した本発明のニトリルゴム組成物を構成するカルボキシル基含有ニトリルゴムと同様のもの用いることができるが、アクリロニトリルおよびメタクリロニトリルが好ましく、アクリロニトリルがより好ましい。
 α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位の含有量は、全単量体単位に対して、好ましくは5~60重量%、より好ましくは10~55重量%、さらに好ましくは15~50重量%である。α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位の含有量が少なすぎると、得られる摺動部材用ゴム架橋物の耐油性が低下するおそれがあり、逆に、多すぎると耐寒性が低下する可能性がある。
 また、本発明で用いるカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムは、カルボキシル基含有単量体、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体とともに、得られる架橋物がゴム弾性を発現するという点より、共役ジエン単量体を共重合したものであることが好ましい。
 共役ジエン単量体単位を形成する共役ジエン単量体としては、上述した本発明のニトリルゴム組成物を構成するカルボキシル基含有ニトリルゴムと同様のもの用いることができるが、1,3-ブタジエンおよびイソプレンがより好ましく、1,3-ブタジエンが特に好ましい。
 共役ジエン単量体単位の含有量は、全単量体単位に対して、好ましくは25~89.9重量%、より好ましくは30~79.8重量%、さらに好ましくは30~69.5重量%である。共役ジエン単量体単位の含有量が少なすぎると、得られる摺動部材用ゴム架橋物のゴム弾性が低下するおそれがあり、逆に、多すぎると耐熱性や耐化学的安定性が損なわれる可能性がある。なお、上記共役ジエン単量体単位の含有量は、例えば、後述する水素化を行った場合には、水素化された部分(飽和化された部分)も含めた含有量である。また、本発明で用いるカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムにおいては、共役ジエン単量体単位のうち、水素化されていない部分(飽和化されていない部分)は、上述した「不飽和の炭素-炭素二重結合を有する単量体単位」に該当することとなり、共役ジエン単量体単位のうち、水素化された部分(飽和化された部分)は、上述した「不飽和の炭素-炭素二重結合を有する単量体単位」には該当しないものとなる。
 さらに、本発明で用いるカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムは、カルボキシル基含有単量体、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体、共役ジエン単量体とともに、耐寒性向上の観点より、(メタ)アクリル酸エステル(「メタクリル酸エステル及びアクリル酸エステル」の略記。以下同様。)を共重合したものであることが好ましい。
 (メタ)アクリル酸エステル単量体としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸n-ドデシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルなどの炭素数1~18のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル;アクリル酸メトキシメチル、アクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸メトキシエチルなどの炭素数2~12のアルコキシアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル;アクリル酸α-シアノエチル、メタクリル酸α-シアノエチル、メタクリル酸α-シアノブチルなどの炭素数2~12のシアノアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル;アクリル酸2-ヒドロキシエチル、アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、メタクリル酸2-ヒドロキシエチルなどの炭素数1~12のヒドロキシアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル;などが挙げられるが、これらの中でも炭素数1~18のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルが好ましく、炭素数2~8のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルがより好ましく、アクリル酸n-ブチルが特に好ましい。
 (メタ)アクリル酸エステル単量体単位の含有量は、全単量体単位に対して、好ましくは5~50重量%、より好ましくは10~40重量%、さらに好ましくは15~40重量%である。
 また、本発明で用いるカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムは、カルボキシル基含有単量体、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体、共役ジエン単量体、および(メタ)アクリル酸エステル単量体とともに、これらと共重合可能なその他の単量体を共重合したものであってもよい。このようなその他の単量体としては、エチレン、α-オレフィン単量体、芳香族ビニル単量体、α,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単量体(上述の「カルボキシル基含有単量体」および「(メタ)アクリル酸エステル単量体」に該当するものを除く)、共重合性老化防止剤などが例示される。これらその他の単量体の具体例としては、上述した本発明のニトリルゴム組成物を構成するカルボキシル基含有ニトリルゴムと同様のものを挙げることができる。
 これらの共重合可能なその他の単量体は、複数種類を併用してもよい。その他の単量体の単位の含有量は、全単量体単位に対して、好ましくは50重量%以下、より好ましくは30重量%以下、さらに好ましくは10重量%以下である。
 カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのヨウ素価は、90以下であることが好ましく、より好ましくは60以下、さらに好ましくは40以下、特に好ましくは30以下である。ヨウ素価を90以下とすることにより、得られる摺動部材用ゴム架橋物の耐熱性を向上させることができる。
 カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのポリマームーニー粘度(ML1+4、100℃)は、好ましくは15~200、より好ましくは20~150、さらに好ましくは20~120である。カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのポリマームーニー粘度が低すぎると、得られる摺動部材用ゴム架橋物の機械特性が低下するおそれがあり、逆に、高すぎると、摺動部材用ゴム組成物の加工性が低下する可能性がある。
 本発明で用いるカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムの製造方法は、特に限定されないが、乳化剤を用いた乳化重合により上述の単量体を共重合して共重合体ゴムのラテックスを調製し、これを水素化することにより製造することが好ましい。乳化重合に際しては、上述した本発明のニトリルゴム組成物を構成するカルボキシル基含有ニトリルゴムと同様に、乳化剤、重合開始剤、分子量調整剤等の通常用いられる重合副資材を使用することができる。また、重合副資材の使用量も、上述した本発明のニトリルゴム組成物を構成するカルボキシル基含有ニトリルゴムと同様とすればよい。
 また、本発明で用いるカルボキシル基含有アクリルゴムは、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位60~99.9重量%を含有するカルボキシル基含有ゴムである。
 カルボキシル基含有単量体単位を形成するカルボキシル基含有単量体としては、上述したカルボキシル基含有ゴムの説明において例示したものと同様の単量体を用いることができ、本発明の効果がより一層顕著になることから、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が好ましく、フマル酸モノアルキルエステルおよびマレイン酸モノアルキルエステルがより好ましく、フマル酸モノn-ブチルおよびマレイン酸モノn-ブチルが特に好ましい。なお、上記フマル酸モノアルキルエステルおよびマレイン酸モノアルキルエステルのアルキル基の炭素数は、2~8が好ましい。
 また、カルボキシル基含有アクリルゴム中における、カルボキシル基含有単量体単位の含有割合は、全単量体単位に対して、0.1~20重量%、好ましくは0.2~15重量%、より好ましくは0.5~10重量%である。
 (メタ)アクリル酸エステル単量体単位を形成する(メタ)アクリル酸エステル単量体としては、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体および(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル単量体等が挙げられる。
 (メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体としては、炭素数1~8のアルカノールと(メタ)アクリル酸とのエステルが好ましく、具体的には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n-プロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸n-ヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシルなどが挙げられるが、アクリル酸エチルおよびアクリル酸n-ブチルがより好ましい。なお、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体は、一種単独でも、複数種を併用してもよい。
 (メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル単量体としては、炭素数2~8のアルコキシアルカノールと(メタ)アクリル酸とのエステルが好ましく、具体的には、(メタ)アクリル酸メトキシメチル、(メタ)アクリル酸エトキシメチル、(メタ)アクリル酸2-メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2-エトキシエチル、(メタ)アクリル酸2-プロポキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸3-メトキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-メトキシブチルなどが挙げられるが、アクリル酸2-メトキシエチルおよびアクリル酸2-エトキシエチルがより好ましい。なお、(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル単量体は、一種単独でも、複数種を併用してもよい。
 カルボキシル基含有アクリルゴム中における、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位の含有割合は、全単量体単位に対して、好ましくは60~99.9重量%、より好ましくは75~99.8重量%、さらに好ましくは89.5~99.5重量%である。(メタ)アクリル酸エステル単量体単位の含有量が上記範囲にある場合に、本発明の効果がより一層顕著なものとなる。
 また、本発明で用いるカルボキシル基含有アクリルゴムは、カルボキシル基含有単量体、(メタ)アクリル酸エステル単量体の他に、本発明の効果を損なわない範囲で、これらと共重合可能なその他の単量体を共重合したものであってもよい。このようなその他の単量体としては、芳香族ビニル単量体、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体などが挙げられる。カルボキシル基含有アクリルゴム中の、その他の単量体の単位の含有量は、好ましくは30重量%以下、より好ましくは20重量%以下、特に好ましくは10重量%以下である。
 芳香族ビニル単量体としては、スチレン、α-メチルスチレン、ジビニルベンゼンなどが挙げられる。
 α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどが例示される。
 カルボキシル基含有アクリルゴムのポリマームーニー粘度(ML1+4、100℃)は、好ましくは15~200、より好ましくは20~150、特に好ましくは20~120である。カルボキシル基含有アクリルゴムのポリマームーニー粘度が低すぎると、得られる摺動部材用ゴム架橋物の機械特性が低下するおそれがあり、逆に、高すぎると、摺動部材用ゴム組成物の加工性が低下する可能性がある。
 カルボキシル基含有アクリルゴムの製造方法は、特に限定されないが、乳化剤を用いた乳化重合により上述の単量体を共重合することが好ましい。乳化重合に際しては、上述した本発明のニトリルゴム組成物を構成するカルボキシル基含有ニトリルゴムと同様に、乳化剤、重合開始剤、分子量調整剤等の通常用いられる重合副資材を使用することができる。また、重合副資材の使用量も、上述した本発明のニトリルゴム組成物を構成するカルボキシル基含有ニトリルゴムと同様とすればよい。
 反応性シリコーンオイル
 本発明の摺動部材用ゴム組成物は、上述したカルボキシル基含有ゴムに加えて、反応性シリコーンオイルを含有する。反応性シリコーンオイルとしては、反応性基を有するシリコーンオイルであり、上述した本発明のニトリルゴム組成物と同様のものを用いることができる。
 本発明で用いる反応性シリコーンオイルは、本発明の摺動部材用ゴム組成物において、可塑剤として作用する。また、本発明で用いる反応性シリコーンオイルは、摺動部材用ゴム組成物を架橋して、摺動部材用ゴム架橋物とした際に、カルボキシル基含有ゴムと化学的な結合を形成する。
 そのため、本発明においては、反応性シリコーンオイルを添加することにより、摺動部材用ゴム組成物においては、その可塑剤としての作用により、優れた加工性を付与することができる。また、本発明で用いる反応性シリコーンオイルは、摺動部材用ゴム組成物を架橋して、摺動部材用ゴム架橋物とした際においても、表面摩擦抵抗を低減する効果を奏する。しかも、本発明で用いる反応性シリコーンオイルは、摺動部材用ゴム組成物を架橋して、摺動部材用ゴム架橋物とした際に、カルボキシル基含有ゴムと化学的な結合を形成することにより、表面摩擦抵抗の低減効果がより一層顕著になる。
 また、本発明の摺動部材用ゴム組成物中における、反応性シリコーンオイルの配合量は、カルボキシル基含有ゴム100重量部に対して、好ましくは0.1~200重量部、より好ましくは1~100重量部、さらに好ましくは2~50重量部、特に好ましくは2~30重量部である。反応性シリコーンオイルの配合量が少なすぎると、反応性シリコーンオイルを配合することによる効果が得難くなり、一方、多すぎると、得られるゴム架橋物の物性(たとえば、強度および伸び)が低下するおそれがある。
 その他の配合剤
 本発明の摺動部材用ゴム組成物は、架橋剤をさらに含有していることが好ましい。架橋剤としては、上述したニトリルゴム組成物と同様のものを用いることができる。なお、上述したように、反応性シリコーンオイルは、種類によっては、架橋剤としても作用するものもあり、そのため、本発明の摺動部材用ゴム組成物中における、架橋剤の配合量は、使用する反応性シリコーンオイルの種類および配合量に応じて、適宜決定することが望ましいが、架橋剤の配合量は、カルボキシル基含有ゴム100重量部に対して、好ましくは0.1~50重量部であり、より好ましくは0.2~10重量部、さらに好ましくは0.2~5重量部である。
 また、本発明の摺動部材用ゴム組成物は、塩基性架橋促進剤をさらに含有していることが好ましい。塩基性架橋促進剤をさらに含有させることにより、本発明の効果がより一層顕著になる。塩基性架橋促進剤としては、上述したニトリルゴム組成物と同様のものを用いることができ、その配合量も同様とすることができる。
 さらに、本発明の摺動部材用ゴム組成物には、上述した各成分に加えて、ゴム加工分野において通常使用されるその他の配合剤を配合してもよい。このような配合剤としては、たとえば、補強剤、充填材、酸化防止剤、光安定剤、スコーチ防止剤、加工助剤、滑剤、粘着剤、潤滑剤、難燃剤、防黴剤、帯電防止剤、着色剤、シランカップリング剤、架橋助剤、架橋遅延剤、発泡剤などが挙げられる。これらの配合剤の配合量は、配合目的に応じた量を適宜採用することができる。
 なお、本発明の摺動部材用ゴム組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で上述したカルボキシル基含有ゴム以外のゴムを配合してもよい。
 このようなゴムとしては、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム、ポリブタジエンゴム、エチレン-プロピレン共重合体ゴム、エチレン-プロピレン-ジエン三元共重合体ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、天然ゴム、ポリイソプレンゴムなどが挙げられる。
 カルボキシル基含有ゴム以外のゴムを配合する場合における、摺動部材用ゴム組成物中の配合量は、カルボキシル基含有ゴム100重量部に対して、好ましくは60重量部以下、より好ましくは30重量部以下、さらに好ましくは10重量部以下である。
 また、本発明の摺動部材用ゴム組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で、上述した反応性シリコーンオイルに加えて、可塑剤を配合してもよい。可塑剤としては、特に限定されず、ゴム加工分野において通常使用されている可塑剤を用いることもできる。可塑剤の配合量は、カルボキシル基含有ゴム100重量部に対して、0~20重量部が好ましい。
 本発明の摺動部材用ゴム組成物は、上記各成分を好ましくは非水系で混合することで調製される。各成分を混合する際の条件は、上述した本発明のニトリルゴム組成物と同様とすることができる。
 ゴム架橋物、摺動部材用ゴム架橋物
 本発明のゴム架橋物は、上述した本発明のニトリルゴム組成物を架橋してなるものである。また、本発明の摺動部材用ゴム架橋物は、上述した本発明の摺動部材用ゴム組成物を架橋してなるものである。
 本発明のゴム架橋物、摺動部材用ゴム架橋物は、本発明のニトリルゴム組成物、摺動部材用ゴム組成物を用い、たとえば、所望の形状に対応した成形機、たとえば、押出機、射出成形機、圧縮機、ロールなどにより成形を行い、加熱することにより架橋反応を行い、架橋物として形状を固定化することにより製造することができる。この場合においては、予め成形した後に架橋しても、成形と同時に架橋を行ってもよい。成形温度は、通常、10~200℃、好ましくは25~120℃である。架橋温度は、通常、100~200℃、好ましくは130~190℃であり、架橋時間は、通常、1分~24時間、好ましくは2分~12時間、特に好ましくは3分~6時間である。
 また、ゴム架橋物、摺動部材用ゴム架橋物の形状、大きさなどによっては、表面が架橋していても内部まで十分に架橋していない場合があるので、さらに加熱して二次架橋を行ってもよい。
 加熱方法としては、プレス加熱、スチーム加熱、オーブン加熱、熱風加熱などのゴムの架橋に用いられる一般的な方法を適宜選択すればよい。
 このようにして得られる本発明のゴム架橋物は、上述した本発明のニトリルゴム組成物を用いて得られるものであるため、常態物性および耐寒性に優れ、かつ、油に接触させて使用した場合でも物性変化(たとえば、硬さや耐寒性の変化)が抑制されたものである。
 また、このようにして得られる本発明の摺動部材用ゴム架橋物は、上述した本発明の摺動部材用ゴム組成物を用いて得られるものであるため、表面摩擦抵抗の低いものである。
 このため、本発明のゴム架橋物は、上記特性を活かし、O-リング、パッキン、ダイアフラム、オイルシール、シャフトシール、ベアリングシール、ウェルヘッドシール、空気圧機器用シール、エアコンディショナの冷却装置や空調装置の冷凍機用コンプレッサに使用されるフロン若しくはフルオロ炭化水素または二酸化炭素の密封用シール、精密洗浄の洗浄媒体に使用される超臨界二酸化炭素または亜臨界二酸化炭素の密封用シール、転動装置(転がり軸受、自動車用ハブユニット、自動車用ウォーターポンプ、リニアガイド装置及びボールねじ等)用のシール、バルブ及びバルブシート、BOP(Blow Out Preventer)、プラターなどの各種シール材;インテークマニホールドとシリンダヘッドとの連接部に装着されるインテークマニホールドガスケット、シリンダブロックとシリンダヘッドとの連接部に装着されるシリンダヘッドガスケット、ロッカーカバーとシリンダヘッドとの連接部に装着されるロッカーカバーガスケット、オイルパンとシリンダブロックあるいはトランスミッションケースとの連接部に装着されるオイルパンガスケット、正極、電解質板及び負極を備えた単位セルを挟み込む一対のハウジング間に装着される燃料電池セパレーター用ガスケット、ハードディスクドライブのトップカバー用ガスケットなどの各種ガスケット;印刷用ロール、製鉄用ロール、製紙用ロール、工業用ロール、事務機用ロールなどの各種ロール;平ベルト(フィルムコア平ベルト、コード平ベルト、積層式平ベルト、単体式平ベルト等)、Vベルト(ラップドVベルト、ローエッジVベルト等)、Vリブドベルト(シングルVリブドベルト、ダブルVリブドベルト、ラップドVリブドベルト、背面ゴムVリブドベルト等)、CVT用ベルト、タイミングベルト、歯付ベルト、コンベアーベルト、油中ベルトなどの各種ベルト;燃料ホース、ターボエアーホース、オイルホース、ラジエターホース、ヒーターホース、ウォーターホース、バキュームブレーキホース、コントロールホース、エアコンホース、ブレーキホース、パワーステアリングホース、エアーホース、マリンホース、ライザー、フローラインなどの各種ホース;CVJブーツ、プロペラシャフトブーツ、等速ジョイントブーツ、ラックアンドピニオンブーツなどの各種ブーツ;クッション材、ダイナミックダンパ、ゴムカップリング、空気バネ、防振材などの減衰材ゴム部品;ダストカバー、自動車内装部材、タイヤ、被覆ケーブル、靴底、電磁波シールド、フレキシブルプリント基板用接着剤等の接着剤、燃料電池セパレーターの他、化粧品、及び医薬品の分野、食品と接触する分野、エレクトロニクス分野など幅広い用途に使用することができる。これらのなかでも、本発明のゴム架橋物は、シール材、ベルト、ホースまたはガスケットとして好適に用いることができる。
 さらに、本発明の摺動部材用ゴム架橋物は、上記特性を活かし、各種装置の摺動部のシール部材用途に好適に用いることができる。具体的には、ベアリングシール、ハブシール、シャフトシール、オイルシール、ショックアブソーバーシール、シリンダーシール、ウェルヘッドシール、空気圧機器用シール、転動装置(転がり軸受、自動車用ハブユニット、自動車用ウォーターポンプ、リニアガイド装置及びボールねじ等)用のシールなどに使用することができる。
 以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。なお、以下において、「部」は、特に断りのない限り重量基準である。また、試験及び評価は下記によった。
 カルボキシル基含有(高飽和)ニトリルゴムの組成
 カルボキシル基含有(高飽和)ニトリルゴムを構成する各単量体単位の含有割合は、以下の方法により測定した。
 すなわち、マレイン酸モノn-ブチル単位の含有割合は、2mm角のカルボキシル基含有(高飽和)ニトリルゴム0.2gに、2-ブタノン100mlを加えて16時間攪拌した後、エタノール20mlおよび水10mlを加え、攪拌しながら水酸化カリウムの0.02N含水エタノール溶液を用いて、室温でチモールフタレインを指示薬とする滴定により、カルボキシル基含有(高飽和)ニトリルゴム100gに対するカルボキシル基のモル数を求め、求めたモル数をマレイン酸モノn-ブチル単位の量に換算することにより算出した。
 1,3-ブタジエン単位および飽和化ブタジエン単位の含有割合は、カルボキシル基含有(高飽和)ニトリルゴムを用いて、水素添加反応前と水素添加反応後のヨウ素価(JIS K 6235による)を測定することにより算出した。
 アクリロニトリル単位の含有割合は、JIS K6383に従い、ケルダール法により、カルボキシル基含有(高飽和)ニトリルゴム中の窒素含量を測定することにより算出した。
 アクリル酸n-ブチル単位の含有割合は、上記各単量体単位に対する残り成分として算出した。
 ヨウ素価
 カルボキシル基含有(高飽和)ニトリルゴムのヨウ素価は、JIS K 6235に準じて測定した。
 ムーニー粘度(ポリマー・ムーニー、コンパウンド・ムーニー)
 カルボキシル基含有(高飽和)ニトリルゴム、カルボキシル基含有アクリルゴムおよびゴム組成物のムーニー粘度(ポリマー・ムーニー、コンパウンド・ムーニー)は、JIS K6300-1に従って測定した(単位は〔ML1+4、100℃〕)。
 常態物性(引張強さ、伸び、硬さ)
 ゴム組成物を、縦15cm、横15cm、深さ0.2cmの金型に入れ、プレス圧10MPaで加圧しながら170℃で20分間プレス成形してシート状の架橋物を得た。次いで、得られた架橋物をギヤー式オーブンに移して170℃で4時間二次架橋し、得られたシート状のゴム架橋物を3号形ダンベルで打ち抜いて試験片を作製した。そして、得られたこの試験片を用いて、JIS K6251に従い、ゴム架橋物の引張強さ、伸びを、また、JIS K6253に従い、デュロメータ硬さ試験機(タイプA)を用いてゴム架橋物の硬さをそれぞれ測定した。
 耐寒性試験(TR試験)
 上記常態物性の評価と同様にしてシート状のゴム架橋物を得た後、JIS K6261に従いTR試験(低温弾性回復試験)により耐寒性を測定した。TR10(単位:℃)は耐寒性の指標であり、この値が低いほど耐寒性に優れると判断できる。
 耐油浸漬試験(IRM901、IRM903)
 上記常態物性の評価と同様にして、シート状のゴム架橋物を得た後、JIS K6258に従い、該架橋物を150℃に調整した試験油(IRM901およびIRM903)に、72時間浸漬することにより、耐油浸漬試験を行った。
 なお、耐油浸漬試験においては、油浸漬後の体積膨潤度△V、油浸漬後の硬さ、油浸漬前後の硬さ変化、油浸漬後のTR10、および油浸漬前後のTR10の変化ΔTR10の各評価を行った。
 油浸漬後の体積膨潤度△V(単位:%)は、油浸漬前後のゴム架橋物の体積を測定し、「△V=([油浸漬後の体積-油浸漬前の体積]/油浸漬前の体積)×100」に従って算出した。
 また、油浸漬後の硬さ、油浸漬前後の硬さ変化、油浸漬後のTR10、および油浸漬前後のTR10の変化ΔTR10の各評価おいて、油浸漬後のゴム架橋物としては、100℃で48時間真空乾燥し、温度23℃、湿度50%の雰囲気下で充分冷却したものを用いた。
 油浸漬後の硬さは、油浸漬後のゴム架橋物の硬さを、上記した方法で測定した。また、油浸漬前後の硬さ変化は、油浸漬前後のゴム架橋物の硬さから、「硬さ変化=油浸漬後の硬さ-油浸漬前の硬さ」に従って算出した。
 油浸漬後のTR10は、油浸漬後のゴム架橋物のTR10を、上記した方法で測定した。また、油浸漬前後のTR10の変化ΔTR10は、油浸漬前後のゴム架橋物のTR10から、「ΔTR10=油浸漬後のTR10-油浸漬前のTR10」に従って算出した。
 圧縮永久歪み試験
 内径30mm、リング径3mmの金型を用いて、ゴム組成物を170℃で20分間、プレス圧10MPaで架橋した後、170℃で4時間二次架橋を行うことにより、O-リング状の試験片を得た。そして、得られたO-リング状の試験片を用いて、O-リング状の試験片を挟んだ二つの平面間の距離をリング厚み方向に25%圧縮した状態で150℃にて168時間保持する条件で、JIS K6262に従って、O-リング圧縮永久歪みを測定した。この値が小さいほど、耐圧縮永久歪み性に優れる。
 表面摩擦抵抗試験
 上述した常態物性の評価と同様にして、シート状のプレス架橋物を得て、得られたシート状のプレス架橋物について、ヘイドン式表面性測定機(商品名「HEIDON-14D」、新東科学社製)を用いて、表面摩擦抵抗の測定を行なった。なお、測定は、測定治具として、ボール圧子(SUSφ10)を用い、試験加重100g(垂直荷重N)、試験速度50mm/minの条件にて、シート状のプレス架橋物を水平に移動させた際に、ヘイドン式表面性測定機の動歪みアンプにかかる摩擦力F(単位:gf)を計測し、下記式に基づいて、摩擦係数μを計算した。
  μ=F/N
 本試験では、シート状のプレス架橋物が静止している状態から、試験速度で一定となるまでの間、連続的に摩擦係数μの値を記録し、摩擦係数μの最大値を「静摩擦係数」、摩擦係数μが一定状態となった時の値を「動摩擦係数」とした。
 「静摩擦係数」および「動摩擦係数」の値が小さいほど、表面摩擦抵抗が低く、摺動特性に優れると判断することができる。
 合成例1(カルボキシル基含有ニトリルゴム(R1)、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(R2)の製造)
 反応器に、イオン交換水180部、濃度10重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液25部、アクリロニトリル37.0部、マレイン酸モノn-ブチル4部、およびt-ドデシルメルカプタン(分子量調整剤)0.5部の順に仕込み、内部の気体を窒素で3回置換した後、1,3-ブタジエン57部を仕込んだ。反応器を5℃に保ち、クメンハイドロパーオキサイド(重合開始剤)0.1部を仕込み、攪拌しながら重合反応を継続し、途中重合転化率が40%、および60%になった時点で、それぞれ1部のマレイン酸モノn―ブチルを添加し16時間重合反応を継続した。次いで、濃度10重量%のハイドロキノン水溶液(重合停止剤)0.1部を加えて重合反応を停止した後、水温60℃のロータリーエバポレータを用いて残留単量体を除去し、カルボキシル基含有ニトリルゴムのラテックス(L1)(固形分濃度約30重量%)を得た。
 次いで、得られたラテックス(L1)に2倍容量のメタノールを加えて凝固した後、ろ過して固形物(クラム)を取り出し、これを60℃で12時間真空乾燥することにより、カルボキシル基含有ニトリルゴム(R1)を得た。カルボキシル基含有ニトリルゴム(R1)のポリマー・ムーニー粘度〔ML1+4、100℃〕は12であった。また、得られたカルボキシル基含有ニトリルゴム(R1)を構成する各単量体単位の含有割合は、アクリロニトリル単位36.7重量%、マレイン酸モノn-ブチル単位5.7重量%、1,3-ブタジエン単位57.6重量%であった。
 次いで、上記にて得られたラテックス(L1)に含有されるゴムの乾燥重量に対するパラジウム含有量が1,000ppmになるように、オートクレーブ中に、ラテックス(L1)およびパラジウム触媒(1重量%酢酸パラジウムアセトン溶液と等重量のイオン交換水を混合した溶液)を添加して、水素圧3MPa、温度50℃で6時間水素添加反応を行い、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(L2)を得た。
 そして、得られたラテックス(L2)に2倍容量のメタノールを加えて凝固した後、ろ過して固形物(クラム)を取り出し、これを60℃で12時間真空乾燥することにより、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(R2)を得た。カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(R2)のヨウ素価は6.5、ポリマー・ムーニー粘度〔ML1+4、100℃〕は40であった。カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(R2)を構成する各単量体単位の含有割合は、アクリロニトリル単位35.7重量%、マレイン酸モノn-ブチル単位5.7重量%、1,3-ブタジエン単位(水素化された部分も含む)58.6重量%であった。
 実施例1
 バンバリーミキサを用いて、合成例1で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(R2)100部に、MTカーボン(商品名「Thermax MT」、Cancarb社製、カーボンブラック)200部、側鎖型アミノ変性シリコーンオイル(商品名「KF-868」、信越化学工業社製、25℃における動粘度:90mm/s、官能基当量:8800g/mol、上記式(1)において、X=NHである化合物)49.5部、ポリオキシエチレンステアリルエーテルリン酸(商品名「フォスファノールRL-210」、東邦化学社製、加工助剤)1部、および、4,4’-ジ-(α,α-ジメチルベンジル)ジフェニルアミン(商品名「Naugard  445」、Crompton社製、老化防止剤)1.5部を添加して混練し、次いで、混合物をロールに移して、1,3-ジ-o-トリルグアニジン(商品名「ノクセラー DT」、大内新興化学工業社製、塩基性架橋促進剤)2部、および、ヘキサメチレンジアミンカルバメート(商品名「Diak#1」、デュポン・ダウ・エラストマー社製、脂肪族多価アミン類に属するポリアミン系架橋剤)2.2部を添加して混練し、ゴム組成物を調製した。
 そして、上述した方法により、コンパウンドムーニー粘度、常態物性、耐寒性試験、および耐油浸漬試験の各評価・試験を行った。結果を表1に示す。
 実施例2
 実施例1において、側鎖型アミノ変性シリコーンオイル49.5部の代わりに、両末端型アミノ変性シリコーンオイル(商品名「X-22-161B」、信越化学工業社製、25℃における動粘度:55mm/s、官能基当量:1500g/mol、上記式(7)に示す化合物)49.5部を用い、かつ、ヘキサメチレンジアミンカルバメートを使用しなかった以外は、実施例1と同様にしてゴム組成物を作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
 実施例3
 実施例2において、1,3-ジ-o-トリルグアニジン2部の代わりに、1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]-ウンデセン-7(DBU)(商品名:「RHENOGRAN XLA-60(GE2014)」、RheinChemie社製、DBU60%(ジンクジアルキルジフォスフェイト塩になっている部分を含む)、およびアクリル酸ポリマーと分散剤40%からなるもの、塩基性架橋促進剤)4部を使用した以外は、実施例2と同様にしてゴム組成物を作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
 実施例4
 実施例2において、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(R2)100部の代わりに、カルボキシル基含有ニトリルゴム(R1)100部を使用した以外は、実施例2と同様にしてゴム組成物を作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
 実施例5
 実施例1において、側鎖型アミノ変性シリコーンオイル49.5部の代わりに、両末端型エポキシ変性シリコーンオイル(商品名「X-22-163B」、信越化学工業社製、25℃における動粘度:60mm/s、官能基当量:1750g/mol、上記式(2)において、X,X=エポキシエチルである化合物)49.5部を用い、ヘキサメチレンジアミンカルバメートの使用量を2.2部から0.4部に変更した以外は、実施例1と同様にしてゴム組成物を作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
 実施例6
 実施例1において、側鎖型アミノ変性シリコーンオイル49.5部の代わりに、両末端型メルカプト変性シリコーンオイル(商品名「X-22-167B」、信越化学工業社製、25℃における動粘度:55mm/s、官能基当量:1670g/mol、上記式(2)において、X,X=-SHである化合物)49.5部を用い、ヘキサメチレンジアミンカルバメートの使用量を2.2部から0.3部に変更した以外は、実施例1と同様にしてゴム組成物を作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
 実施例7
 実施例1において、側鎖型アミノ変性シリコーンオイル49.5部の代わりに、両末端型カルボキシル変性シリコーンオイル(商品名「X-22-162C」、信越化学工業社製、25℃における動粘度:220mm/s、官能基当量:2300g/mol、上記式(2)において、X,X=-C(=O)OHである化合物)49.5部を使用し、ヘキサメチレンジアミンカルバメートの使用量を2.2部から5.2部に変更した以外は、実施例1と同様にしてゴム組成物を作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
 実施例8
 実施例2において、両末端型アミノ変性シリコーンオイル49.5部の代わりに、片末端型エポキシ変性シリコーンオイル(商品名「X-22-173DX」、信越化学工業社製、25℃における動粘度:65mm/s、官能基当量:4500g/mol、上記式(4)において、X=エポキシエチルである化合物)49.5部を使用し、1,3-ジ-o-トリルグアニジンを使用せず、架橋剤として1,3-ビス(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン(有機過酸化物)40%品(GEO Specialty Chemicals Inc製社製、バルカップ40KE)8部を使用した以外は、実施例2と同様にしてゴム組成物を作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
 実施例9
 実施例8において、片末端型エポキシ変性シリコーンオイル49.5部の代わりに、側鎖型アミノ変性シリコーンオイル(商品名「KF-868」、信越化学工業社製、25℃における動粘度:90mm/s、官能基当量:8800g/mol、上記式(1)において、X=NHである化合物)49.5部を使用した以外は、実施例8と同様にしてゴム組成物を作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
 比較例1
 実施例1において、側鎖型アミノ変性シリコーンオイルを使用せず、かつ、ヘキサメチレンジアミンカルバメートの使用量を2.2部から2.6部に変更した以外は、実施例1と同様にしてゴム組成物を作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
 比較例2
 実施例1において、側鎖型アミノ変性シリコーンオイル49.5部の代わりに、トリメリット酸トリ-2-エチルヘキシル(商品名「ADK Cizer C-8」、ADEKA社製、可塑剤)49.5部を使用し、ヘキサメチレンジアミンカルバメートの使用量を2.2部から2.6部に変更した以外は、実施例1と同様にしてゴム組成物を作製し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 表1より、カルボキシル基含有ニトリルゴム(R1)またはカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(R2)に、反応性シリコーンオイルを配合した場合には、コンパウンドムーニー粘度が低く加工性に優れ、優れた常態物性および耐寒性を有し、また、油浸漬による体積変化、硬さ変化および耐寒性の指標であるTR10の変化が、いずれも小さく、耐油性に優れる結果であった(実施例1~9)。
 一方、反応性シリコーンオイルを配合しない場合には、コンパウンドムーニー粘度が高くなり、加工性に劣るものであった(比較例1)。また、反応性シリコーンオイルの代わりに、可塑剤として、トリメリット酸トリ―2―エチルヘキシルを用いた場合には、油浸漬による体積変化、硬さ変化および耐寒性の指標であるTR10の変化がいずれも大きく、耐油性に劣る結果となった(比較例2)。
 実施例10
 バンバリーミキサを用いて、合成例1で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(R2)100部に、シリカ(商品名「ニプシルER」、東ソー・シリカ社製)50部、トリメリット酸トリ-2-エチルヘキシル(商品名「アデカサイザーC-8」、ADEKA社製、可塑剤)5部、4,4’-ジ-(α,α-ジメチルベンジル)ジフェニルアミン(商品名「ノクラックCD」、大内新興化学社製、老化防止剤)1.5部、ステアリン酸1部、ポリオキシエチレンステアリルエーテルリン酸(商品名「フォスファノールRL-210」、東邦化学社製、加工助剤)1部、3-アミノプロピルトリエトキシシラン(商品名「Z-6011」、東レ・ダウコーニング社製、シランカップリング剤)1部、さらに側鎖型アミノ変性シリコーンオイル(商品名「KF-868」、信越化学工業社製、25℃における動粘度:90mm/s、官能基当量:8800g/mol、上記式(1)において、X=NHである化合物)5部を添加して、50℃で5分間混合した。次いで、得られた混合物を50℃のロールに移して、ヘキサメチレンジアミンカルバメート(商品名「Diak#1」、デュポンダウエラストマー社製、脂肪族多価アミン類に属するポリアミン架橋剤)2.55部、および1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]-ウンデセン-7(DBU)(商品名「RHENOGRAN XLA-60(GE2014)」、RheinChemie社製、DBU60%(ジンクジアルキルジフォスフェイト塩になっている部分も含む)、塩基性架橋促進剤)4部を添加して混練し、ゴム組成物を調製した。
 そして、得られたゴム組成物を用いて、上述した方法により、コンパウンドムーニー粘度、常態物性、耐油浸漬試験(IRM901、油浸漬後の体積膨潤度△V)、圧縮永久歪み試験、耐寒性試験および表面摩擦抵抗試験の各評価を行った。結果を表2に示す。
 実施例11
 実施例10において、側鎖型アミノ変性シリコーンオイルの使用量を5部から10部に変更し、ヘキサメチレンジアミンカルバメートの使用量を2.55部から2.51部に変更した以外は、実施例10と同様にしてゴム組成物を作製し、同様に評価を行った。結果を表2に示す。
 実施例12
 実施例10において、側鎖型アミノ変性シリコーンオイルの使用量を5部から15部に変更し、ヘキサメチレンジアミンカルバメートの使用量を2.55部から2.46部に変更した以外は、実施例10と同様にしてゴム組成物を作製し、同様に評価を行った。結果を表2に示す。
 実施例13
 実施例10において、側鎖型アミノ変性シリコーンオイルの使用量を5部から10部に変更し、3-アミノプロピルトリエトキシシランの使用量を1部から0部に変更し、さらにヘキサメチレンジアミンカルバメートの使用量を2.55部から2.51部に変更した以外は、実施例10と同様にしてゴム組成物を作製し、同様に評価を行った。結果を表2に示す。
 実施例14
 実施例10において、側鎖型アミノ変性シリコーンオイルの使用量を5部から10部に変更し、ヘキサメチレンジアミンカルバメートの使用量を2.55部から2.51部に変更し、さらにステアリルアルコール(和光純薬工業社製、炭素数18の飽和アルコール)5部を添加した以外は、実施例10と同様にしてゴム組成物を作製し、同様に評価を行った。結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 表2より、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムと、反応性シリコーンオイルおよびシリカを含有するゴム組成物を架橋して得られるゴム架橋物は、優れた常態物性および耐油性を有するとともに、耐圧縮永久歪み性および表面摩擦抵抗にも優れる結果であった(実施例10~14)。なお、実施例10~14においても、上述した方法にしたがい、耐寒性試験(TR試験)を行なったところ、いずれも実施例1~9と同程度となり、耐寒性に優れるものであった。
 合成例2(カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(R3)の製造)
 金属製ボトルに、イオン交換水180部、濃度10重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液25部、アクリロニトリル20部、マレイン酸モノn-ブチル5部、アクリル酸n-ブチル35部、およびt-ドデシルメルカプタン(分子量調整剤)0.5部を、この順に仕込み、内部の気体を窒素で3回置換した後、1,3-ブタジエン40部を仕込んだ。金属製ボトルを5℃に保ち、クメンハイドロパーオキサイド(重合開始剤)0.1部を添加し、金属製ボトルを回転させながら16時間重合反応を行った。そして、濃度10重量%のハイドロキノン水溶液(重合停止剤)0.1部を加えて重合反応を停止した後、水温60℃のロータリーエバポレータを用いて残留単量体を除去し、カルボキシル基含有ニトリルゴムのラテックス(L3)(固形分濃度約30重量%)を得た。
 次いで、得られたラテックス(L3)に含有されるカルボキシル基含有ニトリルゴムに対して、パラジウム含有量が重量比で1,000ppmになるようにオートクレーブにパラジウム触媒(1重量%酢酸パラジウムアセトン溶液と等重量のイオン交換水を混合した溶液)を添加して、温度50℃、水素圧3MPaで6時間水素添加反応を行い、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(R3)のラテックス(L4)を得た。
 そして、得られたラテックス(L4)に2倍容量のメタノールを加えてゴムを凝固した後、60℃で12時間真空乾燥してカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(R3)を得た。カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(R3)は、ヨウ素価が10、カルボキシル基含有量が2.5×10-2ephr、ポリマームーニー粘度(ML1+4、100℃)が45であった。そして、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(R3)のヨウ素価から計算した不飽和の炭素-炭素二重結合を有する単量体単位の含有量は6.6重量%であった(残存する炭素-炭素二重結合を有する1,3-ブタジエン単位を1単量体単位として計算)。
 また、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(R3)の組成は、アクリロニトリル単位22重量%、1,3-ブタジエン単位(水素化された部分も含む)44重量%、マレイン酸モノn-ブチル単位4重量%およびアクリル酸n-ブチル単位30重量%であった。
 なお、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(R3)を製造する際には、ハロゲン原子を有する単量体を用いなかったため、ハロゲン原子を有する単量体単位の含有割合は0重量%であった。
 合成例3(カルボキシル基含有アクリルゴム(R4)の製造)
 温度計、攪拌装置を備えた重合反応器に、水200部、ラウリル硫酸ナトリウム3部、アクリル酸エチル49部、アクリル酸n-ブチル49部、およびマレイン酸モノn-ブチル2部を仕込み、減圧脱気および窒素置換を2度行って酸素を十分に除去した後、クメンハイドロパーオキサイド0.005部およびホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム0.002部を加えて常圧下、温度30℃で乳化重合を開始し、重合転化率95%に達するまで反応させた。得られた乳化重合液を塩化カルシウム溶液で凝固し、水洗、乾燥してカルボキシル基含有アクリルゴム(R4)を得た。カルボキシル基含有アクリルゴム(R4)の組成は、アクリル酸エチル単位49重量%、アクリル酸n-ブチル単位49重量%、およびマレイン酸モノn-ブチル単位2重量%であり、ポリマームーニー粘度(ML1+4、100℃)は35であった。また、カルボキシル基含有アクリルゴム(R4)を製造する際には、重合において、ジエン類などの、不飽和の炭素-炭素二重結合を有する状態で含有されることとなる単量体を使用しなかったため、不飽和の炭素-炭素二重結合を有する単量体単位の含有割合は0重量%であった。さらに、また、カルボキシル基含有アクリルゴム(R4)を製造する際に、ハロゲン原子を有する単量体も用いなかったため、ハロゲン原子を有する単量体単位の含有割合も0重量%であった。
 実施例15
 バンバリーミキサを用いて、合成例2で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(R3)100部に、FEFカーボンブラック(商品名「シーストSO」、東海カーボン社製)50部、トリメリット酸トリ-2-エチルヘキシル(商品名「アデカサイザーC-8」、ADEKA社製、可塑剤)5部、4,4’-ジ-(α,α-ジメチルベンジル)ジフェニルアミン(商品名「ナウガード445」、Crompton社製、老化防止剤)1.5部、ステアリン酸(架橋促進助剤)1部、および、側鎖型アミノ変性シリコーンオイル(商品名「KF-865」、信越化学工業社製、25℃における動粘度:90mm/s、官能基当量:5000g/mol、上記式(6)に示す化合物)10部を添加して、50℃で5分間混合した。次いで、得られた混合物を50℃のロールに移して、ヘキサメチレンジアミンカルバメート(商品名「Diak#1」、デュポンダウエラストマー社製、脂肪族多価アミン類に属するポリアミン架橋剤)1.2部、および1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]-ウンデセン-7(DBU)(商品名「RHENOGRAN XLA-60(GE2014)」、RheinChemie社製、DBU60%(ジンクジアルキルジフォスフェイト塩になっている部分も含む)、塩基性架橋促進剤)4部を配合して、混練することにより、ゴム組成物を得た。
 そして、得られたゴム組成物を用いて、上述した方法により、常態物性および表面摩擦抵抗の各評価を行った。結果を表3に示す。
 実施例16
 実施例15において、側鎖型アミノ変性シリコーンオイル10部の代わりに、両末端型アミノ変性シリコーンオイル(商品名「X-22-161B」、信越化学工業社製、25℃における動粘度:55mm/s、官能基当量:1500g/mol、上記式(7)に示す化合物)10部を用いた以外は、実施例15と同様にしてゴム組成物を作製し、同様に評価を行った。結果を表3に示す。
 実施例17
 バンバリーミキサを用いて、合成例3で得られたカルボキシル基含有アクリルゴム(R4)100部に、FEFカーボンブラック(商品名「シーストSO」、東海カーボン社製)60部、4,4’-ジ-(α,α-ジメチルベンジル)ジフェニルアミン(商品名「ナウガード445」、Crompton社製、老化防止剤)2部、ステアリン酸(架橋促進助剤)2部、および、側鎖型アミノ変性シリコーンオイル(商品名「KF-865」、信越化学工業社製、25℃における動粘度:90mm/s、官能基当量:5000g/mol、上記式(6)に示す化合物)10部を添加して、50℃で5分間混合した。次いで、得られた混合物を50℃のロールに移して、ヘキサメチレンジアミンカルバメート(商品名「Diak#1」、デュポンダウエラストマー社製、脂肪族多価アミン類に属するポリアミン架橋剤)0.6部、および1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]-ウンデセン-7(DBU)(商品名「RHENOGRAN XLA-60(GE2014)」、RheinChemie社製、DBU60%(ジンクジアルキルジフォスフェイト塩になっている部分も含む)、塩基性架橋促進剤)4部を配合して、混練することにより、ゴム組成物を得た。
 そして、得られたゴム組成物を用いて、上述した方法により、常態物性および表面摩擦抵抗の各評価を行った。結果を表3に示す。
 比較例3
 実施例15において、側鎖型アミノ変性シリコーンオイルを使用しなかった以外は、実施例15と同様にしてゴム組成物を作製し、同様に評価を行った。結果を表3に示す。
 比較例4
 実施例15において、側鎖型アミノ変性シリコーンオイルを使用せず、トリメリット酸トリ-2-エチルヘキシルを15部使用した以外は、実施例15と同様にしてゴム組成物を作製し、同様に評価を行った。結果を表3に示す。
 比較例5
 実施例17において、側鎖型アミノ変性シリコーンオイルを使用しなかった以外は、実施例17と同様にしてゴム組成物を作製し、同様に評価を行った。結果を表3に示す。
 比較例6
 実施例17において、側鎖型アミノ変性シリコーンオイルを使用せず、ポリエーテルエステル系可塑剤(商品名「アデカサイザーRS-735」、ADEKA社製)を10部使用した以外は、実施例17と同様にしてゴム組成物を作製し、同様に評価を行った。結果を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 表3より、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(R3)およびカルボキシル基含有アクリルゴム(R4)に、それぞれ反応性シリコーンオイルを配合した場合には、得られるゴム架橋物は、静摩擦係数および動摩擦係数のいずれも低く、表面摩擦抵抗に優れる結果となり、表面摩擦抵抗に優れることから、摺動部のシール部材用として好適であることが確認できた(実施例15~17)。
 一方、反応性シリコーンオイルを配合しない場合には、可塑剤の量および種類にかかわらず、静摩擦係数および動摩擦係数のいずれも高くなり、表面摩擦抵抗に劣る結果となった(比較例3~6)。

Claims (12)

  1.  カルボキシル基含有ニトリルゴムと、反応性シリコーンオイルとを含有するニトリルゴム組成物。
  2.  前記カルボキシル基含有ニトリルゴムのヨウ素価が120以下である請求項1に記載のニトリルゴム組成物。
  3.  前記カルボキシル基含有ニトリルゴムが、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位5~60重量%、カルボキシル基含有単量体単位0.1~20重量%および共役ジエン単量体単位15~94.9重量%を含有する請求項1または2に記載のニトリルゴム組成物。
  4.  前記反応性シリコーンオイルが、水酸基、アミノ基、メルカプト基、エポキシ基、カルボキシル基、アクリル基、およびメタクリル基からなる群より選択される少なくとも1つの反応性基を有する請求項1~3のいずれかに記載のニトリルゴム組成物。
  5.  シリカをさらに含有する請求項1~4のいずれかに記載のニトリルゴム組成物。
  6.  カルボキシル基含有単量体単位を0.1~20重量%の割合で含有し、不飽和の炭素-炭素二重結合を有する単量体単位の含有割合が20重量%以下、ハロゲン原子を有する単量体単位の含有割合が5重量%以下であるカルボキシル基含有ゴムと、
     反応性シリコーンオイルとを含有する摺動部材用ゴム組成物。
  7.  前記カルボキシル基含有ゴムが、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位を5~60重量%の割合で含有する高飽和ニトリルゴムである請求項6に記載の摺動部材用ゴム組成物。
  8.  前記反応性シリコーンオイルが、水酸基、アミノ基、メルカプト基、エポキシ基、カルボキシル基、アクリル基、およびメタクリル基からなる群より選択される少なくとも1つの反応性基を有する請求項6または7に記載の摺動部材用ゴム組成物。
  9.  請求項1~5のいずれかに記載のニトリルゴム組成物を架橋してなるゴム架橋物。
  10.  シール材、ベルト、ホースまたはガスケットである請求項9に記載のゴム架橋物。
  11.  請求項6~8のいずれかに記載の摺動部材用ゴム組成物を架橋してなる摺動部材用ゴム架橋物。
  12.  摺動部のシール部材である請求項11に記載の摺動部材用ゴム架橋物。
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