JP2000026659A - 難燃性及び発煙抑制性ゴム組成物 - Google Patents

難燃性及び発煙抑制性ゴム組成物

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JP2000026659A
JP2000026659A JP10197426A JP19742698A JP2000026659A JP 2000026659 A JP2000026659 A JP 2000026659A JP 10197426 A JP10197426 A JP 10197426A JP 19742698 A JP19742698 A JP 19742698A JP 2000026659 A JP2000026659 A JP 2000026659A
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rubber
molybdenum
molybdate
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rubber composition
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Nobuyuki Asada
信行 浅田
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OSAKA RUBBER KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 加硫物性を低下させずに難燃性と発煙抑制性
を満足するゴム組成物を提供すること。 【解決手段】 ゴム成分に水酸化アルミニウム等の無機
含水化合物及びモリブデン系化合物が配合されてなるこ
とを特徴とする難燃性及び発煙抑制性ゴム組成物

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は難燃性及び発煙抑制
性に優れたゴム製品の製造に好適なゴム組成物に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ゴム製品は種々の分野で広範に使用され
ているが、各種交通機関、住宅関連、産業用電気機器や
家庭電器製品等で使用されるゴム製品(部品)には、特
に難燃性が厳しく要求されている。従来から、この目的
のために、各種ハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤、水酸
化アルミニウム(アルミナ水和物)、酸化アンチモン等
の1種あるいは2種以上がゴム製品中に添加されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の用途におけるゴ
ム製品は、人が存在する箇所に使用されることから、近
年は難燃性と共に煙が出ないか、出ても少ないこと(発
煙抑制性)、更に有毒ガスの発生量が少ないことが要求
されるようになってきている。しかしながら、上記の従
来の難燃剤の使用では、使用量の増加とともに難燃性は
増加するが、難燃性と同時に発煙抑制性を満足させるこ
とは困難であり、その上、強度特性等の加硫物性を著し
く低下させ、実用上支障となっている。更に有毒ガスの
発生を少なくすることも困難であり、改善が要望されて
いる。
【0004】例えば、米国ニューヨーク市の乗り物(地
下鉄車両用)用規格(Vehicle Specification)R34
142Aにおいては、エラストマー部品は以下の規格を
満足することが要求されている。クロロプレンゴム製で
あること、難燃性(Flamability)はASTM C54
2による火勢(Flame propagation)が100mm以
内、発煙量(Smoke Emission)はASTM E662に
よるフレーミング法で、 DS(1.5)≦100、DS(4.0)≦200、 有毒ガス(Toxicity)はボーイング社の規格支援標準
(Boeing SpecificationSupport Standard)BSS−7
239の試験法で、 一酸化炭素(CO) 3500ppm以下 フッ化水素(HF) 200ppm以下 二酸化窒素(NO2) 100ppm以下 塩化水素(HCl) 500ppm以下 シアン化水素(HCN) 150ppm以下 二酸化硫黄(SO2) 100ppm以下
【0005】加硫物性は、ASTM D412による常
態物性が 引張強さ>1,500psi(10,343kPa)、 伸び>350%、 ASTM D573による耐熱老化性(70℃、96時
間)が、 引張強さ変化率<25% 伸び変化率<25% ASTM D1149によるオゾン試験(オゾン濃度1
00pphm、試験片伸長率20%、38℃、100時
間)で亀裂が発生しない(NC)。
【0006】本発明者は、上記のニューヨーク市の乗り
物規格を目安として、加硫物性を低下させずに難燃性と
発煙抑制性を満足するゴム組成物を開発すべく塩化ビニ
ル系樹脂の発煙抑制剤として公知のモリブデン系化合物
に着目した。モリブデン系化合物をゴム成分に添加した
場合、多量に使用した場合には満足できる難燃性と発煙
抑制性が得られた。
【0007】しかしながら、モリブデン系化合物は高価
であることから、多量の使用は非実用的であり、少ない
使用量で効果をあげる必要がある。本発明者は更に検討
を重ねた結果、難燃剤として公知の水酸化アルミニウム
等の無機含水化合物と併用することにより、少ないモリ
ブデン系化合物の使用量で難燃性と同時に発煙量を著し
く少なくすることができ、無機含水化合物を多量に使用
しても加硫物性の低下を押えることもでき、更には有毒
ガスの発生を少なくすることもできることを見出し、こ
の知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる本発明によれば、
ゴム成分に無機含水化合物及びモリブデン系化合物が配
合されてなることを特徴とする難燃性及び発煙抑制性ゴ
ム組成物が提供される。
【0009】
【発明の実施の形態】次に実施の形態を挙げて本発明を
更に詳細に説明する。本発明で使用されるゴム成分は、
特に限定されず、例えば、天然ゴム、ポリイソプレンゴ
ム(IR)、ポリブタジエンゴム(BR)、スチレン−
ブタジエン共重合ゴム(SBR)、アクリロニトリル−
ブタジエン共重合ゴム(NBR)、エチレン−プロピレ
ン−ジエンモノマー三元共重合ゴム(EPDM)、アク
リルゴム(ACM)、エチレン−アクリレート共重合ゴ
ム等のハロゲン非含有ゴム;クロロプレンゴム(C
R)、ハロゲン化ブチルゴム、エピクロルヒドリン系ゴ
ム(単独重合体、エチレンオキサイド等との共重合
体)、ハイパロン等のハロゲン含有ゴム等が挙げられ
る。強度特性及び耐オゾン性等の加硫物性を考慮する
と、これらのゴムのなかでは、クロロプレンゴムとEP
DMが特に好ましい。
【0010】本発明で使用される無機含水化合物として
は、水酸化アルミニウムとして公知のアルミナ水和物、
水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウ
ム、カルシウムアルミネート(Ca3Al2(O
H)12)、塩基性炭酸マグネシウム(Mg4(CO)
3(OH)2・4H2O)等の金属の水酸化物が挙げられ
る。これらのなかでは水酸化アルミニウム又はこれと水
酸化マグネシウムの併用が好ましい。その際の使用割合
は特に制限されない。これらの金属水酸化物は、通常、
100μm以下、好ましくは50μm以下、更に好まし
くは0.1〜20μmの粒子として使用される。
【0011】本発明で使用されるモリブデン系化合物と
しては、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸亜
鉛、モリブデン酸カルシウム、モリブデン酸鉛等のモリ
ブデン酸塩;三酸化モリブデン等が挙げられる。又、モ
リブデン酸塩は炭酸カルシウム、タルク、クレー、水酸
化アルミニウム等に担持させて使用することもできる。
【0012】本発明における無機含水化合物とモリブデ
ン系化合物の使用割合は、ゴム成分100重量部に対し
て、無機含水化合物が10〜200重量部、モリブデン
系化合物が1〜20重量部の割合が好ましく、更に好ま
しくは、それぞれ、20〜150重量部及び5〜15重
量部である。無機含水化合物が10重量部未満、モリブ
デン系化合物が1重量%未満では難燃性及び発煙抑制効
果は得られにくい。一方、無機含水化合物が200重量
部を超え、又モリブデン系化合物が20重量部を超える
と、難燃及び発煙抑制効果は更に向上するが、ゴム組成
物のコストが高くなり非実用的であるばかりでなく、加
工性及び加硫物性をも著しく低下させるので好ましくな
い。
【0013】本発明のゴム組成物には、上記の難燃及び
発煙抑制剤とともに、加硫剤及び必要に応じて要求性能
を満足させるように補強剤及び/又は充填剤、プロセス
オイル、可塑剤、加工助剤、酸化防止剤、オゾン亀裂防
止剤等の配合剤が適宜配合される。これらの配合剤は特
に制限されず、従来公知のものが使用できる。使用量も
要求加硫物性を満足するように設定すればよく特に制限
されない。
【0014】配合剤の中の代表的なものを挙げると次の
とおりである。加硫剤としては、原料ゴムに応じて、そ
のゴムについて従来から使用されている加硫剤が使用さ
れる。例えば、代表的な加硫剤としては、硫黄又はテト
ラメチルチウラムジスルフィド等の硫黄供与性化合物を
使用する硫黄系加硫剤;ジクミルパーオキサイド、2,
5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘ
キサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパ
ーオキシ)ヘキサン−3、1,4−ビス(t−ブチルパ
ーオキジイソプロピル)ベンゼン、1,1−ジ(t−ブ
チルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキ
サン、ジイソブチルパーオキサイド、n−ブチル−4,
4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレート等の有機
過酸化物等が挙げられる。
【0015】硫黄系加硫剤は、通常、例えば、亜鉛華、
ステアリン酸等を加硫助剤とし、各種加硫促進剤(チオ
ウレア系、グアニジン系、チアゾール系、チウラム系、
ジチオ酸系等の)とともに使用される。又、有機過酸化
物は、架橋助剤として、例えば、トリアリルイソシアヌ
レート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、
エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレ
ングリコール−ジメタクリレート、N,N′−m−フェ
ニレンビスマレイミド(PBM)等の多官能性化合物、
1,2−ポリブタジエン等とともに使用される。
【0016】補強剤としては、例えば、FEF、SR
F、HAFカーボンブラック、シリカ、タルク等が、充
填剤としては炭酸カルシウム、クレー等が、プロセスオ
イルとしては、例えば、パラフィン系、ナフテン系、ア
ロマティック系オイル等が挙げられる。
【0017】本発明のゴム組成物は、無機含水化合物及
びモリブデン系化合物と上記の他の配合剤とを、ロー
ル、バンバリー、インターナルミキサー等の通常の混合
機を用いて混合・混練することによって製造される。本
発明のゴム組成物は、目的に応じて、それぞれに適した
成形機を用いて所定の形状に成形され、加硫されて最終
ゴム製品とされる。
【0018】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を具
体的に説明する。尚、文中の部及び%は特に断りのない
限り重量基準である。
【0019】実施例1〜3、比較例1〜4 下記の配合処方に従い、クロロプレンゴム(東ソー社製
スカイプレンB−30)と各配合剤とをロールを用いて
混合・混練してゴム組成物を作製した。得られた各ゴム
組成物を160℃、15分プレス加硫して評価用の加硫
シートを作製した。下記の評価方法により難燃性、発煙
量、有害ガスの測定及び加硫物性の測定を行った。結果
を表1に示す。 配 合 処 方 クロロプレンゴム 100部 亜鉛華#3 5部 酸化マグネシウム 4部 ステアリン酸 1部 エチレンチオ尿素 1部 水酸化アルミニウム(*1) 変量(表1参照) 水酸化マグネシウム(*2) 変量(表1参照) モリブデン系化合物(*3) 変量(表1参照) SRFカーボンブラック 30部 ナフテン系プロセスオイル(*4) 変量(*5) アミン系老化防止剤(*6) 2部 (注)*1:昭和電工社製ハイジライトH42 *2:協和化学工業社製キスマ#5 *3:日本シャーウィン・ウイリアムズ社製KEMGARD911A *4:出光興産社製NP−24 *5:ショアA硬度が65〜75となるように変量 *6:大内新興化学工業社製ノクラック810NA
【0020】〔評価方法〕 (1)難燃性測定 ASTM C542−94に従って測定。○は合格を、
×は不合格を示す。 (2)発煙量測定 ASTM E662−95に従い、フレーミング法で測
定。 (3)有害ガス測定 ボーイング社仕様支援標準(BOEING SPECIFICATION SUP
PORT STANDARD)BSS−7239に従い、フレーミング
法で測定。前記(2頁)の規格を全て満たす場合を○、
規格を一部でも満たさない場合を×で示す。 (4)加硫物性の測定 ASTM D412に従って、引張強さ、伸び(破断時
の)等を測定。ASTM D573に従って、70℃、
96時間熱老化後の引張強さ及び伸び(破断時の)の変
化率を測定。ASTM D1149に従って、20%伸
長、オゾン濃度100pphm、40℃、100時間の
条件で耐オゾン性を測定する。NCは亀裂発生なしを、
Cは亀裂発生を示す。
【0021】実施例4及び5 EPDM(三井石油化学工業社製三井EPT4045)
を用い、下記の配合処方により実施例1〜3と同様にし
て配合ゴム組成物を作製した。160℃、 15分でプ
レス加硫して試験片を作製し、前記の実施例と同様にし
て評価した。結果を表1に示す。 配 合 処 方 EPDM 100部 亜鉛華#3 5部 ステアリン酸 1部 硫黄 1部 MBTS(*1) 2部 TMTD(*2) 1部 水酸化アルミニウム(*3) 変量(表1参照) 水酸化マグネシウム(*4) 変量(表1参照) モリブデン系化合物(*5) 変量(表1参照) SRFカーボンブラック 30部 ナフテン系プロセスオイル(*6) 変量(*7) アミン系老化防止剤(*8) 2部 (注) *1:ジベンゾチアジルジスルフィド *2:テトラメチルチウラムジスルフィド *3:昭和電工社製ハイジライトH42 *4:協和化学工業社製キスマ#5 *5:日本シャーウィン・ウイリアムズ社製KEMGARD911A *6:出光興産社製NP−24 *7:ショアA硬度が65〜75となるように変量 *8:大内新興化学工業社製ノクラック810NA
【0022】
【表1】
【0023】表1から明らかな如く、モリブデン系化合
物単独の使用では、使用量を増加しても難燃性は発現さ
れず、発煙量も殆ど減少しないし、又、有毒ガス発生量
も低下しない。一方、モリブデン系化合物と水酸化アル
ミニウムとを併用することによって難燃性が付与される
と同時に発煙量及び有毒ガス発生量も著しく低減され、
加硫物性の低下も見られない。発煙量の低下は、水酸化
アルミニウムと水酸化マグネシウムの併用系で顕著であ
る。
【0024】
【発明の効果】以上の本発明によれば、難燃性と同時に
発煙抑制性とが同時に発現され、有害ガス発生も著しく
低減され、加硫物性の低下のない加硫ゴムを与えるゴム
組成物が提供される。従って、本発明のゴム組成物は家
屋や車両等の床材、室内に設置されるカーペット等の裏
張り材等の製造に好適である。又、本発明のゴム組成物
を用いることによってニュヨーク市の地下鉄車両用の規
格を満足するゴム部品(製品)の製造が可能である。
【0025】本発明の好ましい実施態様は以下の通りで
ある。 (1)ゴム成分がクロロプレンゴム又はEPDMである
請求項1に記載のゴム組成物。 (2)ニューヨーク市乗り物規格R34142を満足す
る請求項1に記載のゴム組成物。 (3)ゴム板用の請求項1又は(2)に記載のゴム組成
物。 (4)クロロプレンゴム又はEPDM100重量部に対
して、カーボンブラック20〜80重量部、炭酸カルシ
ウム0〜30重量部、水酸化アルミニウム及び/又は水
酸化マグネシウム45〜100重量部、ナフテン系オイ
ルが10〜30重量である請求項1又は(2)又は
(3)に記載のゴム組成物。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J002 AC011 AC031 AC061 AC071 AC081 AC091 BB071 BB151 BB241 BD121 BG041 CH041 DE066 DE076 DE077 DE086 DE098 DE146 DE188 DE239 DE266 DJ039 DJ049 GL00 GN00 GQ00

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゴム成分に無機含水化合物及びモリブデ
    ン系化合物が配合されてなることを特徴とする難燃性及
    び発煙抑制性ゴム組成物。
  2. 【請求項2】 無機含水化合物が水酸化アルミニウム又
    は水酸化アルミニウムと水酸化マグネシウムである請求
    項1に記載の難燃性及び発煙抑制性ゴム組成物。
  3. 【請求項3】 モリブデン系化合物がモリブデン酸塩で
    ある請求項1に記載の難燃性及び発煙抑制性ゴム組成
    物。
  4. 【請求項4】 ゴム成分100重量部に対して無機含水
    化合物を10〜200重量部、モリブデン系化合物を1
    〜20重量部の割合で使用する請求項1〜3のいずれか
    1項に記載の難燃性及び発煙抑制性ゴム組成物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107629277A (zh) * 2017-11-02 2018-01-26 徐州工业职业技术学院 一种环保阻燃氯丁鞋底胶料

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107629277A (zh) * 2017-11-02 2018-01-26 徐州工业职业技术学院 一种环保阻燃氯丁鞋底胶料
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