丁腈橡胶组合物制造技术

一种丁腈橡胶组合物，该丁腈橡胶组合物是相对于100重量份的丁腈橡胶含有5～50重量份的炭黑、5～60重量份平均粒径为5μm以下的石墨、5～50重量份除炭黑和石墨以外的其他导电性碳和0.5～3.5重量份作为抗老化剂的2,5-二叔丁基氢醌或2,5-二叔戊基氢醌而形成的。该丁腈橡胶组合物提供一种硫化成型品，所述硫化成型品在维持作为导电材料的特性的同时，满足汽车等的滚动轴承用油封等所要求的耐泥水性、密封性、低扭矩性，而且在暴露于防冻剂后用水清洗时橡胶的体积变化率被抑制在低水平。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】丁腈橡胶组合物
本专利技术涉及丁腈橡胶组合物。更详细而言，涉及能够给予耐泥水性、低扭矩性等优异的硫化成型品的丁腈橡胶组合物。
技术介绍
从近年来的全球环境问题的角度考虑，在汽车业界迫切希望轻量化和低耗油化。接受这一要求，关于汽车部件中油封这样的旋转系统的部件，因汽车的耗油上涨而要求低扭矩化，对于车轮用滚动轴承(轮毂轴承)也希望实现低扭矩化。另一方面，由于车轮用滚动轴承在室外使用，极端情况下还会在暴露于泥水中这样的恶劣环境下使用，因此对其弹性部件(油封)还要求耐泥水性，但耐泥水性与扭矩性能处于相反的关系。为了对滚动轴承用油封赋予耐泥水性，有人提出了在丁腈橡胶中添加粘土。然而，对于近年来的滚动轴承用油封，往往要求具有导电性以作为因行驶、停止时的静电而产生的射频噪声的对策，而添加粘土会使导电性大幅降低，因此存在着无法适用于导电用途的限制。另外，在积雪地带(寒冷地区)，道路上撒有作为融雪剂的氯化钙和作为防冻剂的氯化钠等，车轮用滚动轴承也会在这样的环境下使用。驶过撒有防冻剂的道路后，为了汽车的金属(铁)部件的防锈，通常对车身下部进行水洗。这里，认为若将油封暴露在防冻剂的水溶液中，则在极端情况下这些水溶液成为电解液，在油封构成材料的导电性橡胶和车轮轴等的金属之间产生电位差而通电。在达到该通电的过程中铁发生离子化，其作为催化剂促进了作为密封材料的橡胶的氧化劣化，导致橡胶在水中的溶胀增大。特别是在油封的情况下，橡胶唇部的内侧通过与金属环粘合而固定，所以若溶胀变大则唇部的外侧有可能形成凸凹(波打ち、波动)变形。而且，在车轮用滚动轴承用油封材料中，在材料特性和成本方面通常使用丁腈橡胶，但丁腈橡胶中包含化学结构上容易氧化的丁二烯单元，特别是在寒冷地区使用，即使在丁腈橡胶中也倾向于使用低温特性优异的丙烯腈量少的类型的丁腈橡胶，由于丙烯腈含量低的丁腈橡胶包含相对多的丁二烯单元，因此可谓是更容易氧化的化学结构。本申请人之前提出了一种丁腈橡胶组合物，该丁腈橡胶组合物在维持作为导电材料的特性的同时，满足汽车等的车轮用滚动轴承用油封等所要求的耐泥水性、密封性，而且能够实现低扭矩性，该丁腈橡胶组合物是相对于100重量份的丁腈橡胶包含5～50重量份的炭黑、5～60重量份平均粒径为5μm以下的石墨和5～50重量份的除炭黑和石墨以外的其他导电性碳而形成的(专利文献1)。然而，该现有文献记载的各实施例中公开的由含有烷基化二苯胺抗老化剂的丁腈橡胶组合物硫化成型而得的橡胶硫化成型品，虽然其满足耐泥水性、密封性，而且还满足低扭矩性，但如后述比较例2所示，在暴露于防冻剂后用水清洗时橡胶的体积变化率大，在这方面需要改良。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-97213号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的目的在于提供一种给予硫化成型品的丁腈橡胶组合物，所述硫化成型品在维持作为导电材料的特性的同时，满足汽车等的滚动轴承用油封等所要求的耐泥水性、密封性、低扭矩性，而且在暴露于防冻剂后用水清洗时橡胶的体积变化率被抑制在低水平。用于解决课题的手段所述本专利技术的目的通过一种丁腈橡胶组合物来实现，所述丁腈橡胶组合物是相对于100重量份的丁腈橡胶含有5～50重量份的炭黑、5～60重量份的平均粒径为5μm以下的石墨、5～50重量份的除炭黑和石墨以外的其他导电性碳和0.5～3.5重量份作为抗老化剂的2,5-二叔丁基氢醌或2,5-二叔戊基氢醌而形成的。专利技术效果由本专利技术的丁腈橡胶组合物硫化成型而得的橡胶硫化成型品，其在维持作为导电材料的特性的同时，满足汽车等的滚动轴承用油封等所要求的耐泥水性、密封性、低扭矩性，而且还发挥在暴露于融雪剂或防冻剂后进行水洗时橡胶的体积变化率被抑制在低水平的优异效果。具体实施方式作为NBR，使用结合丙烯腈含量为15～48%、优选22～35%、且门尼粘度ML1+4(100℃)为25～85、优选30～60的丙烯腈-丁二烯橡胶，实践中可以直接使用市售品、例如JSR制品N240S、N241等。向该NBR中添加炭黑、特定平均粒径的石墨、除它们以外的其他导电性碳和作为抗老化剂的2,5-二叔丁基氢醌或2,5-二叔戊基氢醌，调制本专利技术的NBR组合物。作为炭黑，SRF、HAF等炭黑在每100重量份的NBR中以5～50重量份、优选15～40重量份的比例来使用。若以少于此的比例使用炭黑，则材料强度不足，而若以多于此的比例使用炭黑，则材料硬度太高，不优选。作为石墨，使用平均粒径(通过日机装制造的マイクロトラックHRA9320-X100来测定)为5μm以下、优选1～5μm的石墨。若使用平均粒径大于此的石墨，则扭矩值变大，无法实现作为本专利技术目的的低扭矩化。作为具有这样的平均粒径的石墨，通常可以直接使用市售的石墨，在每100重量份的NBR中以5～60重量份、优选10～60重量份的比例来使用。若以少于此的比例使用石墨，则无法获得扭矩减小的效果，而若以多于此的比例使用石墨，则加工性恶化，因此不优选。作为除炭黑和石墨以外的其他导电性碳，可以列举科琴黑、乙炔黑等，它们在每100重量份的NBR中以5～50重量份、优选5～40重量份的比例来使用。若这样的导电性碳以少于此的比例使用，则体积电阻率变高，而若以多于此的比例使用，则材料硬度太高，不优选。关于炭黑、石墨和除它们以外的其他导电性碳，在每100重量份的NBR中以它们的总量达到15～100重量份、优选15～80重量份的比例来使用。若以它们的总量少于此的比例来使用，则体积电阻率变高，而若以它们的总量多于此的比例来使用，则材料硬度太高，不优选。作为抗老化剂，有胺-酮系、芳族仲胺系、一元酚系、双酚系、多元酚系、苯并咪唑系、二硫代氨基甲酸系、硫脲系、亚磷酸系、有机硫代氧酸系、特殊蜡系等的各种抗老化剂，但为了达到本专利技术的目的，仅多元酚系抗老化剂有效。作为多元酚系抗老化剂，2,5-二叔丁基氢醌或2,5-二叔戊基氢醌在每100重量份的NBR中以0.5～3.5重量份、优选1～3重量份的比例来使用。若以少于此的比例使用抗老化剂，则暴露于融雪剂或防冻剂后进行清洗时，无法将橡胶的体积变化率抑制在低水平，而当使用多于此的抗老化剂时，焦烧时间缩短。混合有炭黑、石墨和除此以外的其他导电性碳的NBR的硫化，可以单独使用硫磺(硫黄)硫化、过氧化物硫化等任意的硫化系统或以它们的组合来使用，但优选使用硫磺硫化系统。通常，在进行硫磺硫化时，结合使用硫化促进剂。作为硫化促进剂，优选使用一硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、二硫化四丁基秋兰姆、二硫化四(2-乙基己基)秋兰姆、四硫化双亚戊基秋兰姆等秋兰姆系硫化促进剂，特别优选将二硫化秋兰姆系硫化促进剂和硫一起结合使用。在使用二硫化秋兰姆系硫化促进剂时，每100重量份丁腈橡胶的多元醇系抗老化剂的混合量根据该硫化促进剂的种类而不同，例如，当为二硫化四甲基秋兰姆时，多元醇系抗老化剂为0.5～2.5重量份、优选为1～2重量份的范围，当为二硫化四(2-乙基己基)秋兰姆时，多元醇系抗老化剂为1.5～3.5重量份、优选处于2～3重量份的范围。在组合物中，除上述的成分以外，还适当添加使用下述的橡胶工业中通常使用的各种混合剂：二氧化硅、活性碳酸钙等除炭黑以外的其他加固剂；滑石粉、硅酸钙等填充剂；硬脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
丁腈橡胶组合物，该丁腈橡胶组合物是相对于100重量份的丁腈橡胶含有5～50重量份的炭黑、5～60重量份平均粒径为5μm以下的石墨、5～50重量份除上述成分以外的其他导电性碳和0.5～3.5重量份作为抗老化剂的2,5‑二叔丁基氢醌或2,5‑二叔戊基氢醌而形成的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.11 JP 2013-1454651.丁腈橡胶组合物，该丁腈橡胶组合物是相对于100重量份的丁腈橡胶含有5～50重量份的SRF或HAF炭黑、5～60重量份平均粒径5μm以下的石墨、5～50重量份的由科琴黑或乙炔黑构成的导电性碳、作为硫化系统的硫-秋兰姆系硫化促进剂和作为抗老化剂的2,5-二叔丁基氢醌或2,5-二叔戊基氢醌而形成的，其中，所述秋兰姆系硫化促进剂为二硫化四甲基秋兰姆或二硫化四(2-乙基己基)秋...

【专利技术属性】
技术研发人员：矢本博光，小宫英治，青柳裕一，古川智规，贝濑友宏，
申请(专利权)人：NOK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP