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JP2006152116A - Ethylene-propylene-based copolymer rubber composition - Google Patents

Ethylene-propylene-based copolymer rubber composition Download PDF

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JP2006152116A
JP2006152116A JP2004344460A JP2004344460A JP2006152116A JP 2006152116 A JP2006152116 A JP 2006152116A JP 2004344460 A JP2004344460 A JP 2004344460A JP 2004344460 A JP2004344460 A JP 2004344460A JP 2006152116 A JP2006152116 A JP 2006152116A
Authority
JP
Japan
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ethylene
copolymer rubber
weight
propylene
parts
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004344460A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Sano
洋之 佐野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nok Corp
Original Assignee
Nok Corp
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
Application filed by Nok Corp filed Critical Nok Corp
Priority to JP2004344460A priority Critical patent/JP2006152116A/en
Publication of JP2006152116A publication Critical patent/JP2006152116A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ethylene-propylene-based copolymer rubber composition capable of retaining durability even under a highly strained condition. <P>SOLUTION: This ethylene-propylene-based copolymer rubber composition is characterized by blending 20-50 pts.wt. white filler and 60-100 pts.wt. carbon black having 61-100 nm average particle diameter to 100 pts.wt. ethylene-propylene-based copolymer rubber containing 60% by weight or more ethylene-propylene-based copolymer rubber having ≥60 mol% ethylene content. Preferable embodiments are that the ethylene-propylene-based copolymer rubber component is an EPDM, the ethylene content in the EPDM is 66 mol% or more, the blend amount of the organic peroxide is in the range of 2-5 pts.wt. to 100 pts.wt. of the ethylene-propylene-based copolymer rubber, and the composition is used as a coupling material. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明はエアカップリング材料などに用いられるエチレン・プロピレン系共重合ゴム組成物に関し、詳しくは高歪でも耐久性を保持することが可能なエチレン・プロピレン系共重合ゴム組成物に関する。   The present invention relates to an ethylene / propylene copolymer rubber composition used for an air coupling material, and more particularly to an ethylene / propylene copolymer rubber composition capable of maintaining durability even at high strain.

自動車のエアコンコンプレッサにおける動力伝達装置のプーリにエンジン側から入力されるトルク変動(振り振動)を吸収するためにエアコンカップリングが設けられている。   An air conditioner coupling is provided to absorb torque fluctuation (vibration vibration) input from the engine side to a pulley of a power transmission device in an air conditioner compressor of an automobile.

従来、かかるエアコンカップリングの材料としては、一般にブチルゴムが用いられている。これは、従来のエアコンカップリングがクラッチタイプによるON/OFFタイプであり、ON/OFF時の衝撃を和らげる効果があること(40℃前後の減衰が大きい)、使用環境が最大120℃程度であることから、耐熱性よりも高減衰性能を重視していたからである。
特開平8−269269号公報 特許文献1の実施例には、EPDMにカーボンブラックを配合する例が記載されているが、当該実施例で用いているゴム用のカーボンブラックは旭カーボンブラック社製「FEFカーボンブラック」で、平均粒径は40〜45nmである。 特開2000−143905号公報 従来のEPDM配合。
Conventionally, butyl rubber is generally used as a material for such an air conditioner coupling. This is because the conventional air conditioner coupling is an ON / OFF type using a clutch type, which has the effect of reducing the impact at the time of ON / OFF (attenuation around 40 ° C is large), and the usage environment is about 120 ° C at maximum. This is because higher damping performance was more important than heat resistance.
JP, 8-269269, A In the example of patent documents 1, although the example which mix | blends carbon black with EPDM is described, carbon black for rubber used in the example concerned is "Asahi Carbon Black""FEF carbon black", the average particle size is 40-45 nm. JP 2000-143905 A Conventional EPDM blend.

しかしながら、最近のエンジンの高出力化・コンパクト化に伴い、使用環境全体の温度が上昇の傾向にある。エアコンカップリングも当然のことながら、耐熱性の向上が要求され、具体的には+15℃程度(135℃)での耐熱耐久性が要求される。現在、広く使用されているブチルゴムは120℃前後までの使用が限界であり、それ以上の熱負荷に対してはポリマーが熱軟化し、機能部品として成立しなくなる欠点がある。   However, with recent increases in engine output and compactness, the temperature of the entire usage environment tends to rise. As a matter of course, the air-conditioner coupling is also required to have improved heat resistance, specifically, heat resistance durability at about + 15 ° C. (135 ° C.). Currently, butyl rubber, which is widely used, has a limit of use up to around 120 ° C., and there is a drawback that the polymer is thermally softened to a heat load higher than that and cannot be formed as a functional part.

また、製品の機構もクラッチタイプから常時回転タイプが主流となる方向にあり、そのためON/OFFの際には衝撃緩衝機能よりもカップリングとしての動力伝達機能が重視されてきているので、ブチルゴムではその要請を満足できないのが実情である。なお、100℃前後の振動吸収性〔tanδ〕がブチルゴムと同じであれば問題ないとされている。   In addition, the mechanism of the product is in the direction from the clutch type to the constantly rotating type, and therefore the power transmission function as a coupling is more important than the shock absorbing function at the time of ON / OFF. The reality is that the request cannot be satisfied. It should be noted that there is no problem if the vibration absorption [tan δ] around 100 ° C. is the same as that of butyl rubber.

そこで、本発明者は、従来のブチルゴムの欠点を解決すべく、自動車・トーショナルダンパ用材料に用いられているEPDM配合(特許文献2参照)を採用したところ、耐熱性については確保できたが、圧縮永久歪が悪く、耐久性が十分に確保できないことが判った。具体的には、このEPDM配合の場合、低歪時(〜50%程度)では従来のブチル材料と同等の耐久性を保持していたが、高歪においては急激に耐久性が低下することが判明した。   Therefore, the present inventor adopted EPDM blending (see Patent Document 2) used for materials for automobiles and torsional dampers in order to solve the drawbacks of conventional butyl rubber. It was found that the compression set was poor and the durability could not be secured sufficiently. Specifically, in the case of this EPDM blend, the durability equal to that of the conventional butyl material was maintained at low strain (about 50%), but the durability suddenly decreases at high strain. found.

本発明は、高歪でも耐久性を保持することが可能なエチレン・プロピレン系共重合ゴム組成物を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide an ethylene / propylene copolymer rubber composition capable of maintaining durability even at high strain.

また本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。   Other problems of the present invention will become apparent from the following description.

上記課題は、以下の各発明によって解決される。   The above problems are solved by the following inventions.

(請求項1)
エチレン含量60モル%以上のエチレン・プロピレン系共重合ゴム成分を60重量%以上含むエチレン・プロピレン系共重合ゴム100重量部当り、白色充填剤を20〜50重量部、平均粒子径が61〜100nmのカーボンブラックを60〜100重量部配合してなることを特徴とするエチレン・プロピレン系共重合ゴム組成物。
(Claim 1)
20 to 50 parts by weight of white filler and an average particle size of 61 to 100 nm per 100 parts by weight of ethylene / propylene copolymer rubber containing 60% by weight or more of an ethylene / propylene copolymer rubber component having an ethylene content of 60 mol% or more An ethylene / propylene copolymer rubber composition comprising 60 to 100 parts by weight of carbon black.

(請求項2)
エチレン・プロピレン系共重合ゴム成分が、エチレン・プロピレン・ジエン共重合ゴム(EPDM)であることを特徴とする請求項1記載のエチレン・プロピレン系共重合ゴム組成物。
(Claim 2)
2. The ethylene / propylene copolymer rubber composition according to claim 1, wherein the ethylene / propylene copolymer rubber component is an ethylene / propylene / diene copolymer rubber (EPDM).

(請求項3)
エチレン・プロピレン・ジエン共重合ゴム(EPDM)が、エチレン含量66モル%以上であることを特徴とする請求項2記載のエチレン・プロピレン系共重合ゴム組成物。
(Claim 3)
3. The ethylene / propylene copolymer rubber composition according to claim 2, wherein the ethylene / propylene / diene copolymer rubber (EPDM) has an ethylene content of 66 mol% or more.

(請求項4)
有機過酸化物の配合量は、エチレン・プロピレン系共重合ゴム100重量部当り2〜5重量部の範囲であることを特徴とする請求項1、2又は3記載のエチレン・プロピレン系共重合ゴム組成物。
(Claim 4)
4. The ethylene / propylene copolymer rubber according to claim 1, 2 or 3, wherein the amount of the organic peroxide is in the range of 2 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the ethylene / propylene copolymer rubber. Composition.

(請求項5)
カップリング材料に用いられることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載のエチレン・プロピレン系共重合ゴム組成物。
(Claim 5)
The ethylene / propylene copolymer rubber composition according to any one of claims 1 to 4, which is used as a coupling material.

本発明によると、高歪でも耐久性を保持することが可能なエチレン・プロピレン系共重合ゴム組成物を提供でき、具体的には後述の実施例でも明らかな通り、120℃×70時間での圧縮永久歪が25%以下、100℃雰囲気にて伸長疲労性(高歪0〜110%)が10万回以上(ワイブル平均値)で、かつ100℃でのtanδが0.15以上の特性が得られる。   According to the present invention, an ethylene / propylene copolymer rubber composition capable of maintaining durability even at high strain can be provided. Specifically, as is apparent from the examples described later, at 120 ° C. × 70 hours. The compression set is 25% or less, the elongation fatigue property (high strain 0 to 110%) is 100000 times or more (Weibull average value) at 100 ° C., and the tan δ at 100 ° C. is 0.15 or more. can get.

以下、本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

本発明のエチレン・プロピレン系共重合ゴム組成物中には、主成分としてエチレン・プロピレン系共重合ゴムが含まれ、かかるエチレン・プロピレン系共重合ゴムを構成するエチレン・プロピレン系共重合ゴム成分としては、エチレン・プロピレン・ジエンの三元共重合ゴム(以下、必要により「EPDM」と称する)が好ましく用いられる。   The ethylene / propylene copolymer rubber composition of the present invention contains an ethylene / propylene copolymer rubber as a main component, and as an ethylene / propylene copolymer rubber component constituting the ethylene / propylene copolymer rubber, Is preferably a terpolymer rubber of ethylene / propylene / diene (hereinafter referred to as “EPDM” if necessary).

以下、エチレン・プロピレン系共重合ゴムとしてEPDMを用いた場合について説明する。  Hereinafter, a case where EPDM is used as the ethylene / propylene copolymer rubber will be described.

本発明に用いられるEPDMは、高分子ポリマーであるEPDMと共に、低粘度ポリマー(低分子ポリマー)であるEPDM(以下、必要により「低粘度EPDM」と称する)を配合することが好ましい。   The EPDM used in the present invention is preferably blended with EPDM, which is a high-molecular polymer, and EPDM, which is a low-viscosity polymer (low-molecular polymer) (hereinafter referred to as “low-viscosity EPDM” if necessary).

この低粘度EPDMとしては、ムーニー粘度(ML1+4、124℃)10以下のものが好ましく用いられ、より好ましくは5以下のものが用いられる。具体例としては、例えば、三井化学社製「EPT4010」などが挙げられる。   As this low viscosity EPDM, Mooney viscosity (ML1 + 4, 124 ° C.) of 10 or less is preferably used, more preferably 5 or less. Specific examples include “EPT4010” manufactured by Mitsui Chemicals.

高分子ポリマーであるEPDMは、エチレン含量が60モル%以上であり、好ましくは66モル%以上である。エチレン含量が60モル%未満であると、エチレン・プロピレン系共重合ゴム組成物の伸長疲労性(高歪1〜110%)が劣る欠点がある。   EPDM, which is a high molecular polymer, has an ethylene content of 60 mol% or more, preferably 66 mol% or more. If the ethylene content is less than 60 mol%, the ethylene / propylene copolymer rubber composition has an inferior elongation fatigue property (high strain of 1 to 110%).

また低粘度EPDMを配合する場合、高分子ポリマーであるEPDMは、全EPDM量(低粘度EPDMと高分子ポリマーであるEPDMの量を合計した量、以下同じ。)の60重量%以上、好ましくは65〜75重量%とすることが必要であり、60重量%未満であると、エチレン・プロピレン系共重合ゴム組成物の伸長疲労性が低下する。   When blending low-viscosity EPDM, the high-molecular polymer EPDM is 60% by weight or more of the total EPDM amount (the total amount of low-viscosity EPDM and high-molecular polymer EPDM, the same shall apply hereinafter), preferably It is necessary to be 65 to 75% by weight, and when it is less than 60% by weight, the elongation fatigue property of the ethylene / propylene copolymer rubber composition is lowered.

本発明のエチレン・プロピレン系共重合ゴムの加硫処方は、過酸化加硫、硫黄加硫、キノイド加硫、樹脂加硫などがあるが、中でも有機過酸化物加硫処方、または有機過酸化物に硫黄を加えた加硫処方も好ましい。   The ethylene / propylene copolymer rubber vulcanization formulation of the present invention includes peroxide vulcanization, sulfur vulcanization, quinoid vulcanization, resin vulcanization, etc., among which organic peroxide vulcanization formulation or organic peroxidation A vulcanization formulation in which sulfur is added to the product is also preferable.

有機過酸化物としては、例えばジクミルパーオキサイド、第3ブチルパーオキサイド、第3ブチルクミルパーオキサイド、1,1−ジ(第3ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(第3ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(第3ブチルパーオキシ)ヘキシン−3,1,3−ジ(第3ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、第3ブチルパーオキシベンゾエート、第3ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、n−ブチル−4,4−ジ(第3ブチルパーオキシ)バレレート等が用いられる。   Examples of the organic peroxide include dicumyl peroxide, tertiary butyl peroxide, tertiary butyl cumyl peroxide, 1,1-di (tertiary butyl peroxy) 3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,5 -Dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexyne-3,1,3-di (tert-butylperoxy) Isopropyl) benzene, 2,5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, tert-butylperoxybenzoate, tert-butylperoxyisopropyl carbonate, n-butyl-4,4-di (tert-butyl) Peroxy) valerate or the like is used.

有機過酸化物加硫処方において、有機過酸化物の配合量は、全EPDM量100重量部当り2〜5重量部の範囲であることが好ましい。上記の範囲で有機過酸化物を配合すると、圧縮永久歪特性が優れる効果がある。   In the organic peroxide vulcanization formulation, the amount of the organic peroxide is preferably in the range of 2 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the total EPDM amount. When an organic peroxide is blended within the above range, there is an effect that compression set characteristics are excellent.

また有機過酸化物に硫黄を加えた加硫処方の場合に、全EPDM量100重量部当りの配合量は、有機過酸化物が2〜5重量部の範囲、硫黄が0.1〜0.3重量部の範囲が好
ましい。硫黄を上記範囲で配合すると、エチレン・プロピレン系共重合ゴム組成物の伸長疲労性と圧縮永久歪のいずれの特性も改善できるという効果がある。
In addition, in the case of a vulcanization formulation in which sulfur is added to an organic peroxide, the blending amount per 100 parts by weight of the total EPDM is in the range of 2 to 5 parts by weight of the organic peroxide and 0.1 to 0. A range of 3 parts by weight is preferred. When sulfur is blended in the above range, there is an effect that both the properties of elongation fatigue and compression set of the ethylene / propylene copolymer rubber composition can be improved.

本発明において、エチレン・プロピレン系共重合ゴムの製造に際して、可塑剤の添加または油展ポリマーを使用し、ポリマー粘度を適時調整することは好ましいことである。   In the present invention, it is preferable to adjust the polymer viscosity in a timely manner by adding a plasticizer or using an oil-extended polymer in the production of an ethylene / propylene copolymer rubber.

可塑剤としては、パラフィン系オイル(例えば出光興産社製「PW380」)などが挙げられ、油展ポリマーとしては、三井化学社製「3072E」などが挙げられる。   Examples of the plasticizer include paraffinic oil (for example, “PW380” manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), and examples of the oil-extended polymer include “3072E” manufactured by Mitsui Chemicals.

本発明のエチレン・プロピレン系共重合ゴム組成物は、平均粒子径が61nm以上100nm以下のカーボンブラックを全EPDM量100重量部に対して、60〜100重量部配合することを特徴としている。   The ethylene / propylene copolymer rubber composition of the present invention is characterized by blending 60 to 100 parts by weight of carbon black having an average particle diameter of 61 nm to 100 nm with respect to 100 parts by weight of the total EPDM amount.

なお、平均粒子径は画像処理技術により自動的に測定できる。   The average particle diameter can be automatically measured by image processing technology.

カーボンブラックに関しては、1967年にASTMでコードNO.制度が導入され、分類名と平均粒子径の関係が決められている。以下にその関係を示す。   Regarding carbon black, the code No. A system has been introduced, and the relationship between the classification name and the average particle size has been determined. The relationship is shown below.

コードNO. 分類名 平均粒子径
− − 1〜10nm
N100 SAF 11〜19nm
N200 ISAF 20〜25nm
N300 HAF 26〜30nm
N400 XCE 31〜39nm
N500 FEF 40〜48nm
N600 GPF 49〜60nm
N700 SRF 61〜100nm
N800 FT 101〜200nm
N900 MT 201〜500nm
Code NO. Classification name Average particle size
-1 to 10 nm
N100 SAF 11-19nm
N200 ISAF 20-25nm
N300 HAF 26-30nm
N400 XCE 31-39nm
N500 FEF 40-48nm
N600 GPF 49-60nm
N700 SRF 61-100nm
N800 FT 101-200nm
N900 MT 201-500nm

本発明に用いられるカーボンブラックは、ASTMコードがN700、分類名SRFで、平均粒子径61〜100nmのものである。   The carbon black used in the present invention has an ASTM code of N700, a classification name SRF, and an average particle diameter of 61 to 100 nm.

本発明においては、カーボンブラックの平均粒子径が61nm以上100nm以下のものであれば、メーカー各社の複数種を任意に選択使用でき、上記粒子径を満足する限り、複数種を混合使用することも可能である。   In the present invention, as long as the average particle size of carbon black is 61 nm or more and 100 nm or less, a plurality of types from various manufacturers can be selected and used as long as the above particle size is satisfied. Is possible.

カーボンブラックの平均粒子径が61nm未満のものを用いても、後述の実施例で例証する如く本発明の効果を発揮し得ない。   Even when carbon black having an average particle diameter of less than 61 nm is used, the effects of the present invention cannot be exhibited as illustrated in the examples described later.

本発明に用いられる白色充填剤は、ホワイトカーボン、炭酸カルシウム(CaCO)、タルク、クレー、グラファイト、ケイ酸カルシウム等を用いることができ、好ましい白色充填剤としては、ホワイトカーボン、炭酸カルシウム(CaCO)が挙げられる。 As the white filler used in the present invention, white carbon, calcium carbonate (CaCO 3 ), talc, clay, graphite, calcium silicate, and the like can be used. Preferred white fillers include white carbon and calcium carbonate (CaCO 3 ). 3 ).

白色充填剤の配合量は、全EPDM量100重量部に対して、20〜50重量部の範囲が好ましい。   The blending amount of the white filler is preferably in the range of 20 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total EPDM amount.

白色充填剤の添加により、カップリングにおける金属との接着性を確保することが可能となる。   By adding the white filler, it is possible to ensure adhesion with the metal in the coupling.

本発明のエチレン・プロピレン系共重合ゴム組成物に添加できるその他添加剤としては、一般に用いられる老化防止剤(例えばポリメライズド−2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン、2−メルカプトベンゾイミダゾール)、助剤(例えば酸化亜鉛、ステアリン酸)等を使用してもよい。   Other additives that can be added to the ethylene / propylene copolymer rubber composition of the present invention include commonly used antioxidants (for example, polymerized-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, 2-mercaptobenzo). Imidazole), auxiliaries (for example, zinc oxide, stearic acid) and the like may be used.

本発明において、ゴム組成物の調製は、インターミックス、ニーダ、バンバリーミキサ等の混練機またはオープンロールなどを用いて混練することによって行われ、それの加硫は加硫プレス、圧縮成形機、射出成形機等を用いて、一般に約150〜200℃に約3〜60分間程度加熱することによって行われ、必要に応じて約120〜200℃で約1〜24時間オーブン加硫(二次加硫)することも行われる。   In the present invention, the rubber composition is prepared by kneading using a kneader such as an intermix, kneader, Banbury mixer or an open roll, and the vulcanization thereof is performed by a vulcanizing press, a compression molding machine, an injection machine. It is generally performed by heating to about 150 to 200 ° C. for about 3 to 60 minutes using a molding machine or the like, and if necessary, oven vulcanized (secondary vulcanization) at about 120 to 200 ° C. for about 1 to 24 hours. ) Is also done.

次に、実施例に基づき本発明の効果を例証する。   Next, effects of the present invention will be illustrated based on examples.

(実施例1)
ポリマー成分
高分子ポリマーであるEPDM(エチレン含量:66モル%)
(JSR社製「EP57C」) 65重量部
低粘度EPDM(エチレン含量:59モル%)
ムーニー粘度(ML1+4、124℃)4
(三井化学社製「EPT4010」) 35重量部 可塑剤(軟化剤):パラフィンオイル
(出光興産社製「ダイアナプロセスオイルPW−380」) 45重量部
カーボンブラック:SRF−HSカーボン(東海カーボン社製)
平均粒子径62nm 85重量部
白色充填剤:
ホワイトカーボン:湿式法ホワイトカーボン 20重量部
(日本シリカ工業社製「ニップシールE74P」
CaCO3 :極微細活性化CaCO3 20重量部
(白石工業社製「ハクエンカCC」
助剤:
酸化亜鉛 5重量部
ステアリン酸 0.5重量部
老化防止剤:
ポリメライズド−2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン 1重量部
2−メルカプトベンゾイミダゾール 2重量部
加硫剤:
ジクミルパーオキサイド
(三井化学社製「三井DCP」 2.7重量部
硫黄 0.2重量部
Example 1
Polymer component EPDM which is a polymer (ethylene content: 66 mol%)
(JSR "EP57C") 65 parts by weight
Low viscosity EPDM (ethylene content: 59 mol%)
Mooney viscosity (ML1 + 4, 124 ° C) 4
("EPT4010" manufactured by Mitsui Chemicals) 35 parts by weight Plasticizer (softener): Paraffin oil ("Diana Process Oil PW-380" manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) 45 parts by weight Carbon black: SRF-HS carbon (manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) )
Average particle size 62 nm 85 parts by weight White filler:
White carbon: 20 parts by weight of wet method white carbon ("Nip Seal E74P" manufactured by Nippon Silica Industry
CaCO 3 : 20 parts by weight of ultrafine activated CaCO 3 (“Hacuenca CC” manufactured by Shiroishi Kogyo Co., Ltd.)
Auxiliary:
Zinc oxide 5 parts by weight Stearic acid 0.5 parts by weight Anti-aging agent:
1 part by weight of polymerized-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline
2-Mercaptobenzimidazole 2 parts by weight Vulcanizing agent:
Dicumyl peroxide
(Mitsui Chemicals "Mitsui DCP" 2.7 parts by weight sulfur 0.2 parts by weight

以上の各配合成分をニーダおよびオープンロールで混練し、混練物について170℃、20分間のプレス加硫にて、エアコンカップリング用ゴム材料を加硫成形した。   The above blended components were kneaded with a kneader and an open roll, and the kneaded product was vulcanized and molded into a rubber material for air conditioning coupling by press vulcanization at 170 ° C. for 20 minutes.

〔評価項目〕
上記で得られたエアコンカップリング用ゴム材料について、以下のエアコンカップリングに要求される機能について評価した。
〔Evaluation item〕
Regarding the rubber material for air conditioning coupling obtained above, the functions required for the following air conditioning coupling were evaluated.

(1)常態物性値(JIS K−6253、K−6251準拠)
硬さHs(デュロメータ−A)、引張強さTb(MPa)、伸びEb(%)を測定し、その結果を表1に示した。
(1) Normal state physical property values (according to JIS K-6253, K-6251)
Hardness Hs (durometer-A), tensile strength Tb (MPa), and elongation Eb (%) were measured, and the results are shown in Table 1.

(2)接着性
金属リング・ハブ間にゴムが位置することから、金属との接着性が必要である。接着性試験はJIS K−6256に従って測定した。測定は初期と120℃で70時間経過後の両方行った。
その結果を表1に示した。表1において、R100はゴム残存率が100%であることを示している。
(2) Adhesiveness
Since rubber is located between the metal ring and the hub, adhesion to the metal is required. The adhesion test was measured according to JIS K-6256. The measurement was carried out both at the initial stage and after 70 hours at 120 ° C.
The results are shown in Table 1. In Table 1, R100 indicates that the rubber remaining rate is 100%.

(3)耐熱性(JIS K−6257準拠)
150℃下で、70時間経過後に常態物性値がどのように変化したかを示す。
耐熱性の結果を表1に示した。硬さ(硬度)Hsについては変化値ΔHsを示した。引張強さTbについては、変化率ΔTb(%)で示し、また伸びEbも変化率ΔEb%で示した。
ΔHs<5、ΔEb<−10であれば良好な耐熱性を示している。
(3) Heat resistance (conforms to JIS K-6257)
It shows how the normal state physical property value changed after 150 hours at 150 ° C.
The results of heat resistance are shown in Table 1. Regarding the hardness (hardness) Hs, a change value ΔHs is shown. The tensile strength Tb is indicated by a change rate ΔTb (%), and the elongation Eb is also indicated by a change rate ΔEb%.
If ΔHs <5 and ΔEb <−10, good heat resistance is shown.

(4)伸長疲労性(JIS K−6270準拠)
カップリングはエンジン始動時に大変形を発生させるため、高歪での耐疲労性が必要である。
その測定結果を表1に示した。100℃雰囲気で、0〜80%(低歪)、0〜110%(高歪)10万回以上を測定し、0〜110%で10万回以上が高歪(伸長疲労性)が良好である。
(4) Elongation fatigue (according to JIS K-6270)
Since the coupling generates a large deformation when the engine is started, it must have high strain fatigue resistance.
The measurement results are shown in Table 1. In an atmosphere of 100 ° C., 0 to 80% (low strain), 0 to 110% (high strain) is measured 100,000 times or more, and 0 to 110% is 100,000 times or more and high strain (elongation fatigue property) is good. is there.

(5)圧縮永久歪(JIS K−6262準拠)
圧縮永久歪が大きい場合、伸長疲労性が良好でもヘタリの影響で疲労破壊に達する時間が早い。圧縮永久歪の測定結果を表1に示した。
120℃で70時間における圧縮永久歪が30%以下の場合良好であり、25%以下が望ましい。
(5) Compression set (conforming to JIS K-6262)
When the compression set is large, even when the elongation fatigue property is good, the time to reach fatigue fracture due to the effect of settling is fast. Table 1 shows the measurement results of the compression set.
This is good when the compression set at 120 ° C. for 70 hours is 30% or less, and preferably 25% or less.

(実施例2)
実施例1において、高分子ポリマーを以下のように変化させた以外は同様にして、エアコンカップリング用ゴム材料を加硫成形し、同様に評価した。その結果を表1に示す。
(Example 2)
In Example 1, a rubber material for air conditioning coupling was vulcanized and molded in the same manner except that the polymer was changed as follows, and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 1.

高分子ポリマーであるEPDM(エチレン含量:67モル%)
40重量部油展(三井化学社製「3072E」) 105重量部
EPDM which is a polymer (ethylene content: 67 mol%)
40 parts by weight oil exhibition (“3072E” manufactured by Mitsui Chemicals) 105 parts by weight

(比較例1)
実施例1において、カーボンブラックを以下のように変化させた以外は同様にして、エアコンカップリング用ゴム材料を加硫成形し、同様に評価した。その結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
In Example 1, a rubber material for air conditioning coupling was vulcanized and molded in the same manner except that the carbon black was changed as follows, and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 1.

カーボンブラック:FEFカーボン(東海カーボン社製)
平均粒子径43nm 82重量部
Carbon black: FEF carbon (manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.)
Average particle size 43nm 82 parts by weight

(比較例2)
実施例1において、カーボンブラックを以下のように変化させた以外は同様にして、エアコンカップリング用ゴム材料を加硫成形し、同様に評価した。その結果を表1に示す。
(Comparative Example 2)
In Example 1, a rubber material for air conditioning coupling was vulcanized and molded in the same manner except that the carbon black was changed as follows, and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 1.

カーボンブラック:HAFカーボン(東海カーボン社製)
平均粒子径28nm 80重量部
Carbon black: HAF carbon (manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.)
Average particle size 28nm 80 parts by weight

(比較例3)
実施例1において、高分子ポリマーを以下のように変化させた以外は同様にして、エアコンカップリング用ゴム材料を加硫成形し、同様に評価した。その結果を表1に示す。
(Comparative Example 3)
In Example 1, a rubber material for air conditioning coupling was vulcanized and molded in the same manner except that the polymer was changed as follows, and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 1.

高分子ポリマーであるEPDM(エチレン含量:59モル%)
70重量部油展(三井化学社製「ESP601F」) 110.5重量部
EPDM is a high molecular polymer (ethylene content: 59 mol%)
70 parts by weight oil exhibition (“ESP601F” manufactured by Mitsui Chemicals) 110.5 parts by weight

(比較例4)
実施例1において、高分子ポリマーを以下のように変化させた以外は同様にして、エアコンカップリング用ゴム材料を加硫成形し、同様に評価した。その結果を表1に示す。
(Comparative Example 4)
In Example 1, a rubber material for air conditioning coupling was vulcanized and molded in the same manner except that the polymer was changed as follows, and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 1.

高分子ポリマーであるEPDM(エチレン含量:54モル%)
(三井化学社製「EP27」) 65重量部
EPDM is a high molecular polymer (ethylene content: 54 mol%)
(Mitsui Chemicals "EP27") 65 parts by weight

(比較例5)
実施例1において、高分子ポリマーを以下のように変化させた以外は同様にして、エアコンカップリング用ゴム材料を加硫成形し、同様に評価した。その結果を表1に示す。
(Comparative Example 5)
In Example 1, a rubber material for air conditioning coupling was vulcanized and molded in the same manner except that the polymer was changed as follows, and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 1.

高分子ポリマーであるEPDM(エチレン含量:58モル%)
25重量部油展(三井化学社製「EP806EF」) 81.3重量部
EPDM is a high molecular polymer (ethylene content: 58 mol%)
25 parts by weight oil exhibition (“EP806EF” manufactured by Mitsui Chemicals) 81.3 parts by weight

(比較例6)
実施例1において、加硫剤の配合量を以下のように変化させた以外は同様にして、エアコンカップリング用ゴム材料を加硫成形し、同様に評価した。その結果を表1に示す。
(Comparative Example 6)
In Example 1, a rubber material for air conditioning coupling was vulcanized and evaluated in the same manner except that the blending amount of the vulcanizing agent was changed as follows. The results are shown in Table 1.

加硫剤:
ジクミルパーオキサイド
(三井化学社製「三井DCP」 1.8重量部
硫黄 0.2重量部
Vulcanizing agent:
Dicumyl peroxide
(Mitsui Chemicals "Mitsui DCP" 1.8 parts by weight Sulfur 0.2 parts by weight

Figure 2006152116
Figure 2006152116

〔評価結果〕
表1から明らかなように、カーボンブラックの平均粒子径が61nm未満とした比較例1、2あるいはポリマーのエチレン含量を下げた比較例3、4、5では、伸長疲労性(特に高歪耐久性)が低下していることが判る。
〔Evaluation results〕
As is apparent from Table 1, in Comparative Examples 1 and 2 in which the average particle size of carbon black was less than 61 nm, or Comparative Examples 3, 4, and 5 in which the ethylene content of the polymer was lowered, elongation fatigue (particularly high strain durability) ) Is decreasing.

実施例1、2は、高エチレン含量のポリマーと粒子径の大きいカーボンブラックを組み合わせることで、高歪耐久性を実現し、また加硫剤の配合量を調整して高歪耐久性と圧縮永久歪を共に実現することが出来ることが判る。   In Examples 1 and 2, high strain durability was achieved by combining a polymer with a high ethylene content and carbon black having a large particle diameter, and the amount of vulcanizing agent was adjusted to achieve high strain durability and compression permanent. It can be seen that both distortions can be realized.

(比較例7)
ハロゲン化ブチルポリマー:
(ポリサー社製「HT10−66」) 100重量部
カーボンブラック:HAFカーボン(東海カーボン社製)
平均粒子径28nm 70重量部
助剤:
酸化亜鉛 10重量部
ステアリン酸 1重量部
テトラメチルチウラムスルフィド 1重量部
(Comparative Example 7)
Halogenated butyl polymer:
(Polycer "HT10-66") 100 parts by weight
Carbon black: HAF carbon (manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.)
Average particle size 28 nm 70 parts by weight Auxiliary agent:
Zinc oxide 10 parts by weight Stearic acid 1 part by weight Tetramethylthiuram sulfide 1 part by weight

以上の各配合成分を実施例1と同様にして成形してブチルゴム材料を得た。その材料を実施例1と同様に評価し、その測定結果を表2に示す。   The above compounding components were molded in the same manner as in Example 1 to obtain a butyl rubber material. The material was evaluated in the same manner as in Example 1, and the measurement results are shown in Table 2.

Figure 2006152116
Figure 2006152116

表2から明らかなように、ブチルゴム材料は150℃での耐熱性が悪いことが判る。   As is apparent from Table 2, the butyl rubber material has poor heat resistance at 150 ° C.

(実施例3)
実施例2と比較例7(ブチル材料)での振動吸収性(tanδ)の比較実験を行った。
振動吸収性は、使用環境の通常雰囲気温度(60℃)以上にて振動吸収性(tanδ)がブチル材料と同等であることを立証するものである。
振動吸収機能の比較の結果を図1に示す。
(Example 3)
A comparative experiment of vibration absorption (tan δ) between Example 2 and Comparative Example 7 (butyl material) was performed.
The vibration absorptivity proves that the vibration absorptivity (tan δ) is equivalent to that of a butyl material at a normal atmospheric temperature (60 ° C.) or higher in the use environment.
The comparison result of the vibration absorbing function is shown in FIG.

tanδの測定はUBM社製測定装置〔E−4000HP〕を用いた。測定モードは引っ張り、測定周波数:100Hz、ゴム歪:0.1%(サンプルは2mm×0.5mm×20mmのものを用いた)。また、初期歪として10%伸長を与えている。   The measurement of tan δ was performed using a UBM measuring device [E-4000HP]. Measurement mode is tensile, measurement frequency: 100 Hz, rubber strain: 0.1% (2 mm × 0.5 mm × 20 mm sample was used). Further, 10% elongation is given as the initial strain.

図1の結果から、約60℃以上では同等の値となることから、使用上問題ないことを確認した。   From the result of FIG. 1, since it became an equivalent value above about 60 degreeC, it confirmed that there was no problem in use.

本発明は、エアコンカップリングやカップリング機能や耐熱性を要求される自動車などの部位や自動車用部品、工業材部品などの用途に広く適用できる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely applied to parts such as an air conditioner coupling, a coupling function, and heat resistance required for automobiles, automotive parts, and industrial material parts.

実施例2と比較例7(ブチル材料)での振動吸収性(tanδ)を比較した図The figure which compared the vibration absorptivity (tan-delta) in Example 2 and Comparative Example 7 (butyl material).

Claims (5)

エチレン含量60モル%以上のエチレン・プロピレン系共重合ゴム成分を60重量%以上含むエチレン・プロピレン系共重合ゴム100重量部当り、白色充填剤を20〜50重量部、平均粒子径が61〜100nmのカーボンブラックを60〜100重量部配合してなることを特徴とするエチレン・プロピレン系共重合ゴム組成物。  20 to 50 parts by weight of white filler and an average particle size of 61 to 100 nm per 100 parts by weight of ethylene / propylene copolymer rubber containing 60% by weight or more of an ethylene / propylene copolymer rubber component having an ethylene content of 60 mol% or more An ethylene / propylene copolymer rubber composition comprising 60 to 100 parts by weight of carbon black. エチレン・プロピレン系共重合ゴム成分が、エチレン・プロピレン・ジエン共重合ゴム(EPDM)であることを特徴とする請求項1記載のエチレン・プロピレン系共重合ゴム組成物。  2. The ethylene / propylene copolymer rubber composition according to claim 1, wherein the ethylene / propylene copolymer rubber component is an ethylene / propylene / diene copolymer rubber (EPDM). エチレン・プロピレン・ジエン共重合ゴム(EPDM)が、エチレン含量66モル%以上であることを特徴とする請求項2記載のエチレン・プロピレン系共重合ゴム組成物。  3. The ethylene / propylene copolymer rubber composition according to claim 2, wherein the ethylene / propylene / diene copolymer rubber (EPDM) has an ethylene content of 66 mol% or more. 有機過酸化物の配合量は、エチレン・プロピレン系共重合ゴム100重量部当り2〜5重量部の範囲であることを特徴とする請求項1、2又は3記載のエチレン・プロピレン系共重合ゴム組成物。  4. The ethylene / propylene copolymer rubber according to claim 1, 2 or 3, wherein the amount of the organic peroxide is in the range of 2 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the ethylene / propylene copolymer rubber. Composition. カップリング材料に用いられることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載のエチレン・プロピレン系共重合ゴム組成物。   The ethylene / propylene copolymer rubber composition according to any one of claims 1 to 4, which is used as a coupling material.
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