JP2604772B2 - Chlorinated ethylene-propylene copolymer composition - Google Patents

Chlorinated ethylene-propylene copolymer composition

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JP2604772B2
JP2604772B2 JP63005426A JP542688A JP2604772B2 JP 2604772 B2 JP2604772 B2 JP 2604772B2 JP 63005426 A JP63005426 A JP 63005426A JP 542688 A JP542688 A JP 542688A JP 2604772 B2 JP2604772 B2 JP 2604772B2
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毅志 増川
昭二 桜井
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昭和電工株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は機械的特性がすぐれた塩素化エチレン−プロ
ピレン系共重合体組成物に関する。さらにくわしくは、
耐摩耗性がすぐれているばかりでなく、柔軟性および圧
縮永久歪性も良好であり、しかも耐熱性がすぐれている
塩素化エチレン−プロピレン系共重合体組成物に関す
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a chlorinated ethylene-propylene copolymer composition having excellent mechanical properties. More specifically,
The present invention relates to a chlorinated ethylene-propylene copolymer composition having not only excellent wear resistance, but also excellent flexibility and compression set, and excellent heat resistance.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

塩素化ポリエチレン、とりわけ非晶性塩素化ポリエチ
レンゴム状物は化学的に飽和構造であり、かつ塩素含有
高分子物質であることに基いて、その架橋物(加硫物)
は、耐候性、難燃性、耐薬品性、電気的特性および耐熱
性のごとき物性が良好であるため、電線被覆、電気部
品、ホース、建材、自動車部品、パッキン、シートなど
に成形されて広範囲の産業分野において利用されいる。
Chlorinated polyethylene, especially amorphous chlorinated polyethylene rubber, has a chemically saturated structure and is a crosslinked product (vulcanized product) based on a chlorine-containing polymer substance.
Has good physical properties such as weather resistance, flame retardancy, chemical resistance, electrical properties and heat resistance, so it is molded into a wide range of products such as wire coating, electrical parts, hoses, building materials, automobile parts, packing, sheets, etc. Is used in various industrial fields.

しかし、この塩素化ポリエチレンは汎用ゴム(たとえ
ば、ブタジエンを主成分とするゴム)と異なり、前記し
たごとく化学的に飽和構造であるために硫黄または硫黄
供与体を加硫剤として加硫させることが困難である。そ
のため、架橋剤として一般には、有機過酸化物を使って
架橋させる方法が行なわれている。しかし、ホース、シ
ート、チューブなどを押出成形後、一般にゴム業界で使
われている加硫かんを用いて架橋した場合、得られる架
橋物を適正に架橋させることは難しい。そのために得ら
れる架橋物の引張強度、耐熱性などが劣る。
However, unlike the general-purpose rubber (for example, a rubber containing butadiene as a main component), the chlorinated polyethylene has a chemically saturated structure as described above, so that it can be vulcanized using sulfur or a sulfur donor as a vulcanizing agent. Have difficulty. Therefore, a method of crosslinking using an organic peroxide as a crosslinking agent is generally used. However, when a hose, a sheet, a tube, or the like is extruded and then crosslinked using a vulcanizing can generally used in the rubber industry, it is difficult to properly crosslink the resulting crosslinked product. Therefore, the crosslinked product obtained is inferior in tensile strength, heat resistance and the like.

そのため、硫黄または硫黄供与体を使用して加硫させ
ることが提案されている(たとえば、特開昭55−71742
号公報明細書)。また、本発明者の一部らは、硫黄およ
び/または硫黄供与体にさらにチオウレア系化合物、ジ
チオカーバメートの金属塩ならびに受酸剤として酸化マ
グネシウムおよび/または酸化鉛を配合させることによ
り、加硫が可能であり、さらに種々の機械的特性(たと
えば、引張強度)もすぐれている加硫性塩素化ポリエチ
レン系組成物を提案した(特開昭61−209244号)。
Therefore, vulcanization using sulfur or a sulfur donor has been proposed (for example, JP-A-55-71742).
Publication specification). Some of the present inventors have found that vulcanization can be achieved by blending a sulfur thiourea compound, a metal salt of dithiocarbamate, and magnesium oxide and / or lead oxide as an acid acceptor with sulfur and / or a sulfur donor. A vulcanizable chlorinated polyethylene-based composition which is possible and has excellent various mechanical properties (for example, tensile strength) has been proposed (JP-A-61-209244).

しかし、この組成物は、加硫性はかならずしも満足す
べきものではなく、したがって柔軟性および圧縮永久歪
性が充分でなく、しかも耐熱性についても劣るという欠
点がある。
However, this composition has the disadvantage that the vulcanizability is not always satisfactory and therefore the flexibility and compression set are not sufficient and the heat resistance is also poor.

さらに、一般に用いられている個々の熱可塑性エラス
トマーについて、問題点を詳細に論述する。
In addition, the problems are discussed in detail for each of the commonly used thermoplastic elastomers.

スチレン−ブタジエン共重合ゴム(SBR)およびアク
リロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)について
は、耐油性、耐寒性および耐屈曲性はすぐれているが、
構造上二重結合を有しているために耐候性、耐オゾン性
および耐熱老化性が比較的多量の老化防止剤、酸化防止
剤などを添加しても長時間の保持性が劣る。また、エチ
レン−プロピレン−ジエン三元共重合ゴム(EPDM)につ
いては、耐寒性、耐屈曲性、耐オゾン性および耐熱老化
性はすぐれている。しかし、耐油性においてすぐれた特
性を有しない。さらに、クロロプレン系ゴム(CR)につ
いては、耐油性、耐寒性および耐屈曲性はすぐれた特性
を発揮する。しかしながら、SBRおよびNBRと同様に二重
結合を有するために老化防止剤を比較的多量添加するこ
とによって短時間の耐候性および耐オゾン性を改良する
ことができる。しかし、長時間使用することにともな
い、これらの特性が低下する。また、120℃以上の激し
い温度条件では、耐熱老化性が低い。さらに、クロロス
ルフォン化ポリエチレンについては、耐油性、耐寒性、
耐屈曲性、耐オゾン性および耐候性はすぐれた特性を有
する。
Styrene-butadiene copolymer rubber (SBR) and acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR) have excellent oil resistance, cold resistance and flex resistance,
Since it has a double bond in structure, weather resistance, ozone resistance and heat aging resistance are inferior in long-term retention even when a relatively large amount of an antioxidant, an antioxidant or the like is added. Also, ethylene-propylene-diene terpolymer rubber (EPDM) has excellent cold resistance, flex resistance, ozone resistance and heat aging resistance. However, it does not have excellent properties in oil resistance. Further, chloroprene rubber (CR) exhibits excellent properties in oil resistance, cold resistance and flex resistance. However, since it has a double bond like SBR and NBR, the weather resistance and ozone resistance in a short time can be improved by adding a relatively large amount of an antioxidant. However, these properties are degraded with prolonged use. Further, under severe temperature conditions of 120 ° C. or more, heat aging resistance is low. Furthermore, for chlorosulfonated polyethylene, oil resistance, cold resistance,
Flex resistance, ozone resistance and weather resistance have excellent properties.

また、耐熱老化性においては120℃までの温度条件で
はすぐれた特性を有する。しかしながら、120℃以上の
厳しい条件にさらされると、耐熱老化性が低下する。
In addition, it has excellent properties in heat aging resistance up to 120 ° C. However, when subjected to severe conditions of 120 ° C. or more, the heat aging resistance decreases.

〔発明が解決しようとする課題〕 以上のことから、本発明はこれらの欠点(問題点)が
なく、すなわち耐熱性、耐油性および耐候性が良好であ
るのみならず、引張強度、耐摩耗性およびモジュラスな
どの特性がすぐれている組成物を得ることであり、しか
も前記のごとき一般に利用されている熱可塑性エラスト
マーが有する欠点を改良した組成物を得ることである。
[Problems to be Solved by the Invention] From the above, the present invention does not have these disadvantages (problems), that is, not only good heat resistance, oil resistance and weather resistance, but also tensile strength and wear resistance Another object of the present invention is to obtain a composition having excellent properties such as modulus and modulus, and to obtain a composition in which the disadvantages of the thermoplastic elastomer generally used as described above are improved.

〔課題を解決するための手段および作用〕[Means and actions for solving the problem]

本発明にしたがえば、これらの問題点は、 (A)プロピレンの含有量が15〜40重量%であり、かつ
メルトフローインデックス(JIS K7210にしたがい、条
件が14で測定、以下「MFR」と云う)が0.01〜5.0g/10分
であり、差動走査熱量計で測定した融解ピークが80℃以
上であり、X線で測定した結晶化度が3%以上であり、
しかもゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定
した分子量分布の指標である重量平均分子量かか(▲
▼)/数平均分子量(▲▼)が4以上であるエチ
レン−プロピレン系共重合体を塩素化させることによっ
て得られる塩素含有率が20〜45重量%であり、かつムー
ニー粘度(ML1+4、100℃)が10〜150である塩素化エチ
レン−プロピレン系共重合体100重量部、 ならびに (B)カーボンブラック10〜150重量部 からなる塩素化エチレン−プロピレン系共重合体組成
物、 によって解決することができる。以下、本発明を具体的
に説明する。
According to the present invention, these problems are as follows: (A) The propylene content is 15 to 40% by weight, and the melt flow index (measured under the condition of 14 according to JIS K7210, hereinafter referred to as "MFR") Is 0.01 to 5.0 g / 10 min, the melting peak measured by a differential scanning calorimeter is 80 ° C. or more, the crystallinity measured by X-ray is 3% or more,
Moreover, is it a weight average molecular weight, which is an index of the molecular weight distribution measured by gel permeation chromatography?
▼) / The chlorine content obtained by chlorinating an ethylene-propylene copolymer having a number average molecular weight (▲ ▼) of 4 or more is 20 to 45% by weight, and the Mooney viscosity (ML 1 + 4 (100 ° C.) is 10 to 150 parts by weight, and (B) a chlorinated ethylene-propylene type copolymer composition comprising 10 to 150 parts by weight of carbon black. can do. Hereinafter, the present invention will be described specifically.

(A)塩素化エチレン−プロピレン系共重合体 本発明において使われる塩素化エチレン−プロピレン
系共重合体を製造するにあたり、原料であるエチレン−
プロピレン系共重合体のプロピレンの含有量は15〜40重
量%であり、18〜40重量%が好ましく、特に20〜38重量
%が好適である。プロピレンの含有量が15重量%である
エチレン−プロピレン系共重合体を使って塩素化させる
と、得られる塩素化エチレン−プロピレン系共重合体は
ゴム的な弾性が乏しく、むしろ製品においてプラスチッ
クライクであり、得られる組成物のゴム的特性を発揮し
ない。一方、40重量%を超えたエチレン−プロピレン系
共重合体を用いて塩素化すると、塩素化のさいに得られ
る塩素化エチレン−プロピレン系共重合体の粒子が大き
くなり、反応系において団塊状になるために好ましくな
い。
(A) Chlorinated ethylene-propylene copolymer In producing the chlorinated ethylene-propylene copolymer used in the present invention, ethylene-
The propylene content of the propylene-based copolymer is 15 to 40% by weight, preferably 18 to 40% by weight, and particularly preferably 20 to 38% by weight. When chlorination is performed using an ethylene-propylene copolymer having a propylene content of 15% by weight, the resulting chlorinated ethylene-propylene copolymer has poor rubber-like elasticity, and is rather plastic-like in products. And does not exhibit the rubbery properties of the resulting composition. On the other hand, when chlorination is performed using an ethylene-propylene-based copolymer exceeding 40% by weight, the particles of the chlorinated ethylene-propylene-based copolymer obtained during chlorination increase, and the particles are aggregated in the reaction system. This is not preferred.

また、該エチレン−プロピレン系共重合体のMFRは0.0
1〜5.0g/10分であり、0.02〜5.0g/10分が望ましく、と
りわけ0.05〜5.0g/10分が好適である。MFRが0.01g/10分
未満のエチレン−プロピレン系共重合体を使用して塩素
化するならば、得られる塩素化エチレン−プロピレン系
共重合体の加工性がよくない。一方、5.0g/10分を超え
たエチレン−プロピレン系共重合体を使って塩素化する
と、塩素化エチレン−プロピレン系共重合体の製造時に
おける反応効率が悪く、しかも塩素化物の団塊化が激し
い。
The ethylene-propylene copolymer has an MFR of 0.0
1 to 5.0 g / 10 min, preferably 0.02 to 5.0 g / 10 min, and particularly preferably 0.05 to 5.0 g / 10 min. If chlorination is performed using an ethylene-propylene copolymer having an MFR of less than 0.01 g / 10 minutes, the resulting chlorinated ethylene-propylene copolymer has poor processability. On the other hand, when chlorination is performed using an ethylene-propylene copolymer exceeding 5.0 g / 10 minutes, the reaction efficiency during the production of the chlorinated ethylene-propylene copolymer is poor, and the chlorinated product is strongly aggregated. .

該エチレン−プロピレン系共重合体のムーニー粘度
(ML1+4、100℃)は通常10〜180であり、10〜170が好ま
しく、特に10〜150が好適であるムーニー粘度が10未満
のエチレン−プロピレン系共重合体を塩素化すれば、塩
素化中に塩素化物の団塊化が激しい。一方180を超えた
エチレン−プロピレン系共重合体を用いると、得られる
塩素化物の機械的特性はすぐれているが、ゴム的な弾性
が乏しく、むしろプラスチックライクである。
The Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) of the ethylene-propylene copolymer is usually from 10 to 180, preferably from 10 to 170, and particularly preferably from 10 to 150. If the propylene-based copolymer is chlorinated, the chlorinated product is strongly agglomerated during the chlorination. On the other hand, when an ethylene-propylene copolymer exceeding 180 is used, the mechanical properties of the obtained chlorinated product are excellent, but the rubber-like elasticity is poor and it is rather plastic-like.

なお、該エチレン−プロピレン系共重合体は、通常差
動走査熱量計(Differential Scanning Calorimeter,DS
C)で測定した融解ピークが80℃以上であり、かつX線
で測定した結晶化度が5%以上であり、80〜125℃が好
ましく、特に85〜125℃が好適である。前記融解ピーク
が80℃未満では、塩素化エチレン−プロピレン系共重合
体を製造するさいに塊状になり、均一な塩素化物が得ら
れないために好ましくない。
The ethylene-propylene-based copolymer is usually used as a differential scanning calorimeter (DSC).
The melting peak measured in C) is 80 ° C. or more, and the crystallinity measured by X-ray is 5% or more, preferably 80 to 125 ° C., particularly preferably 85 to 125 ° C. If the melting peak is lower than 80 ° C., the chlorinated ethylene-propylene copolymer becomes bulky when producing the chlorinated ethylene-propylene copolymer, which is not preferable because a uniform chlorinated product cannot be obtained.

また、該エチレンプロピレン系共重合体ははX線で測
定した結晶化度が3%以上であり、3〜50%が望まし
く、とりわけ3〜45%が好適である。この結晶化度が3
%未満のエチレン−プロピレン系共重合体を使って塩素
化すると、塩素化の段階で塊状となり、同様に均一な塩
素化物が得られない。
The ethylene-propylene-based copolymer has a crystallinity of 3% or more as measured by X-ray, preferably 3 to 50%, and more preferably 3 to 45%. This crystallinity is 3
When chlorination is performed using less than 5% of an ethylene-propylene-based copolymer, the chlorination takes place at the chlorination stage, and a uniform chlorinated product cannot be obtained.

さらに、該エチレン−プロピレン系共重合体はゲルパ
ーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定した
分子量分布の指標である重量平均分子量(▲▼)/
数平均分子量(▲▼)は4以上であり、4〜8が好
ましい。▲▼/▲▼が4未満のエチレン−プロ
ピレン系共重合体を使用するならば、得られる塩素化物
の加工性がよくないために好ましくない。
Further, the ethylene-propylene-based copolymer has a weight-average molecular weight (▲ ▼) / index of a molecular weight distribution measured by gel permeation chromatography (GPC).
The number average molecular weight (▲) is 4 or more, preferably 4 to 8. It is not preferable to use an ethylene-propylene-based copolymer having ▼ / ▼ of less than 4, because the resulting chlorinated product has poor processability.

本発明の塩素化エチレン−プロピレン系共重合体を製
造するには、該エチレン−プロピレン系共重合体を水性
媒体中に懸濁させる。この水性懸濁状態を保持するため
に、少量の乳化剤、懸濁剤を加えることが好ましい。こ
のさい、必要に応じて、ベンゾイルパーオキサイド、ア
ゾビスイソブチロニトリルおよび過酸化水素のごときラ
ジカル発生剤、ライトシリコン油などの消泡剤ならびに
その他の添加剤を加えてもさしつかえない。
In order to produce the chlorinated ethylene-propylene copolymer of the present invention, the ethylene-propylene copolymer is suspended in an aqueous medium. In order to maintain this aqueous suspension, it is preferable to add a small amount of an emulsifier and a suspending agent. At this time, if necessary, a radical generator such as benzoyl peroxide, azobisisobutyronitrile and hydrogen peroxide, a defoaming agent such as light silicone oil, and other additives may be added.

本発明の塩素化エチレン−プロピレン系共重合体を製
造するにあたり、前記の水性懸濁下で下記のごとき三つ
の方法で塩素化させることが望ましい。
In producing the chlorinated ethylene-propylene copolymer of the present invention, it is desirable to chlorinate the above aqueous suspension by the following three methods.

第一の方法は第一段階において用いられるエチレン−
プロピレン系共重合体の融点よりも少なくとも25℃低い
温度であるが、50℃より高い温度において全塩素化量の
20〜60%を塩素化し、第二段階において前記第一段階に
おける塩素化温度よりも10℃以上高い温度であるが、該
エチレン−プロピレン系共重合体の融点よりも5〜15℃
低い温度において残りの塩素化を行なう方法である。
The first method uses the ethylene-
At least 25 ° C lower than the melting point of the propylene-based copolymer, but at a temperature higher than 50 ° C, the total chlorination amount
20 to 60% is chlorinated, and in the second stage, the temperature is 10 ° C. or more higher than the chlorination temperature in the first stage, but 5 to 15 ° C. higher than the melting point of the ethylene-propylene copolymer.
This is a method of performing the remaining chlorination at a low temperature.

また、第二の方法は、第一段階において使われるエチ
レン−プロピレン系共重合体の融点よりも少なくとも25
℃低い温度であるが、50℃より高い温度において全塩素
化量の20〜60%を塩素化し、第二段階において該エチレ
ン−プロピレン系共重合体の融点よりも1〜7℃高い温
度まで昇温させ、この温度において塩素を導入すること
なく10〜60分間アニールさせ、第三段階において該エチ
レン−プロピレン系共重合体の融点よりも2〜25℃低い
温度において残りの塩素化を行なう方法である。
In addition, the second method is at least 25% lower than the melting point of the ethylene-propylene-based copolymer used in the first step.
Although the temperature is lower than 20 ° C., at a temperature higher than 50 ° C., 20 to 60% of the total chlorinated amount is chlorinated, and in the second stage, the temperature is raised to a temperature 1 to 7 ° C. higher than the melting point of the ethylene-propylene copolymer. At a temperature of 2 to 25 ° C. lower than the melting point of the ethylene-propylene copolymer in the third step, in a third step. is there.

さらに、第三の方法は第一段階において使用されるエ
チレン−プロピレン系共重合体の融点よりも少なくとも
25℃低い温度であるが、50℃より高い温度において全塩
素化量の20〜60%を塩素化し、第二段階において前記第
一段階における塩素化温度よりも10℃以上高い温度であ
るが、該エチレン−プロピレン系共重合体の融点よりも
5〜15℃低い温度で残りの塩素化量の少なくとも30%で
あり、この段階までに全塩素化量の60〜90%塩素化し、
ついで第三段階において該エチレン−プロピレン系共重
合体の融点よりも低い温度であるが、融点よりも2℃以
下低い温度において塩素化を行なう方法である。
Further, the third method is at least lower than the melting point of the ethylene-propylene copolymer used in the first step.
Although the temperature is 25 ° C. lower, but chlorinates 20 to 60% of the total chlorination amount at a temperature higher than 50 ° C., the second stage is a temperature 10 ° C. or higher than the chlorination temperature in the first stage, At least 30% of the remaining amount of chlorination at a temperature 5 to 15 ° C. lower than the melting point of the ethylene-propylene copolymer, 60 to 90% of the total chlorination by this stage;
Then, in the third step, the chlorination is carried out at a temperature lower than the melting point of the ethylene-propylene copolymer but lower than the melting point by 2 ° C. or less.

このようにして得られる本発明において使用される塩
素化エチレン−プロピレン系共重合体の塩素含有率は20
〜45重量%(好ましくは、20〜42重量%、好適には、25
〜42重量%)である。この塩素化エチレン−プロピレン
系共重合体の塩素含有率が20重量%未満では、得られる
塩素化エチレン−プロピレン系共重合体を回収および精
製するのに問題がある。その上、耐焔性が乏しい。一
方、45重量%を超えると生成される塩素化エチレン−プ
ロピレン系共重合体は、熱安定性および耐熱性において
著しく低下するために好ましくない。
The chlorine content of the chlorinated ethylene-propylene copolymer used in the present invention thus obtained is 20.
-45% by weight (preferably 20-42% by weight, suitably 25%
~ 42% by weight). If the chlorine content of the chlorinated ethylene-propylene copolymer is less than 20% by weight, there is a problem in recovering and purifying the obtained chlorinated ethylene-propylene copolymer. Moreover, the flame resistance is poor. On the other hand, when the content exceeds 45% by weight, a chlorinated ethylene-propylene-based copolymer produced is not preferred because the thermal stability and heat resistance are significantly reduced.

またムーニー粘度は100℃の温度においてラージ・ロ
ータで10〜150ポイントであり10〜120ポイントが望まし
く、とりわけ15〜100ポイントが好適である。
The Mooney viscosity of a large rotor at a temperature of 100 ° C. is 10 to 150 points, preferably 10 to 120 points, and more preferably 15 to 100 points.

さらに、メルトフローインデックス(JIS K−7210
にしたがい、条件が7で測定、以下「FR」と云う)は、
一般には1〜100g/10分であり、3〜50g/10分が好まし
く、とりわけ5〜30g/10分が好適である。
Furthermore, the melt flow index (JIS K-7210
According to the conditions, measured under the condition 7, hereinafter referred to as "FR")
Generally, it is 1 to 100 g / 10 minutes, preferably 3 to 50 g / 10 minutes, and particularly preferably 5 to 30 g / 10 minutes.

(B)カーボンブラック また、本発明において用いられるカーボンブラックと
しては、一般にはその非表面積が低温窒素吸着法および
BET法で測定して20〜1800m2/gおよび細孔容積が細孔半
径30〜7500Å(3〜750nm)の範囲において水銀圧入法
で測定して1.5〜4.0cc/gであり、特に比表面積が600〜1
200m2/gのものが有効である。
(B) Carbon Black The carbon black used in the present invention generally has a non-surface area of a low-temperature nitrogen adsorption method.
20 to 1800 m 2 / g as measured by the BET method and a pore volume of 1.5 to 4.0 cc / g as measured by the mercury intrusion method in the range of a pore radius of 30 to 7500 ° (3 to 750 nm), and particularly a specific surface area. Is 600-1
Those with 200 m 2 / g are effective.

該カーボンブラックとしては、チャンネルブラック、
サーマルブラック、アセチレンブラックおよびファーネ
スブラック法によって製造されるカーボンブラックがあ
げられる。これらのカーボンブラックについては、カー
ボンブラック協会編“カーボンブラック便覧”(図書出
版社、昭和47年発行)、ラバーダイジェスト社編“便
覧、ゴム・プラスチック配合薬品”(ラバーダイジェス
ト社、昭和49年発行)、前記“合成ゴムハンドブック”
などによってそれらの製造方法および物性などがよく知
られているものである。これらのカーボンブラックのう
ち、導電性カーボンブラックラックおよびアセチレン法
によって得られるアセチレンブラック(一般には、比表
面積は600〜1200m2/g)は、導電性が大きく、高モジュ
ラスになるため好適でない。また、チャンネル法によっ
て得られるチャンネルブラック(一般には、比表面積50
〜1200m2/g)は特殊な用途に使用されているが、pHが酸
性を示しているために本発明に使用するカーボンブラッ
クとしては好適でない。これらに対し、サーマル法、フ
ァーネス法によって得られるサーマルブラックおよびフ
ァーネスブラックは塩素化ポリエチレンに対して補強
性、屈曲性、耐摩耗性、耐熱性、耐油性およびアルカル
性(pHとして)を有しているため、比較的少ない配合量
で高い特性を付与することができる理由によって好適で
ある。
As the carbon black, channel black,
Thermal black, acetylene black and carbon black produced by the furnace black method. About these carbon blacks, "Carbon Black Handbook" edited by the Carbon Black Association (Book Publishing Company, published in 1972), "Handbook, Rubber / Plastic Compounding Chemicals" edited by Rubber Digest (Rubber Digest, published in 1974) , Said "Synthetic Rubber Handbook"
Their production methods and physical properties are well known. Of these carbon blacks, conductive carbon black racks and acetylene black (generally having a specific surface area of 600 to 1200 m 2 / g) obtained by the acetylene method are not suitable because they have high conductivity and high modulus. In addition, channel black obtained by the channel method (generally, specific surface area of 50
(-1200 m 2 / g) is used for special purposes, but is not suitable as carbon black for use in the present invention because of its acidic pH. On the other hand, thermal black and furnace black obtained by the thermal method and the furnace method have reinforcing properties, flexibility, abrasion resistance, heat resistance, oil resistance and alkaline properties (as pH) with respect to chlorinated polyethylene. Therefore, it is preferable because high characteristics can be imparted with a relatively small blending amount.

(C)組成割合 前記塩素化エチレン−プロピレン系共重合体100重量
部に対するカーボンブラックの組成割合は10〜150重量
部であり、10〜120重量部が望ましく、とりわけ10〜100
重量部が好適である。塩素化エチレン−プロピレン系共
重合体100重量部にするカーボンブラックの組成割合が1
0重量部未満では、カーボンブラックを配合する効果が
乏しく、すなわち得られる組成物の引張強度、耐熱性、
耐摩耗性、モジュラスなどが充分とは云えない。一方、
150重量部を超えて配合すると、組成物の柔軟性が低下
する。
(C) Composition Ratio The composition ratio of carbon black to 100 parts by weight of the chlorinated ethylene-propylene copolymer is from 10 to 150 parts by weight, preferably from 10 to 120 parts by weight, particularly preferably from 10 to 100 parts by weight.
Parts by weight are preferred. The composition ratio of carbon black to 100 parts by weight of the chlorinated ethylene-propylene copolymer is 1
If less than 0 parts by weight, the effect of blending carbon black is poor, that is, the tensile strength of the resulting composition, heat resistance,
The wear resistance, modulus, etc. are not sufficient. on the other hand,
If the amount is more than 150 parts by weight, the flexibility of the composition is reduced.

(D)混合方法、加硫方法、成形方法など 以上の物質を均一に配合させることによって本発明の
組成物(混合物)を得ることができるけれども、さらに
ゴム業界において一般に使われている充填剤、硫黄、硫
黄供与体、加硫促進剤、加硫促進助剤、有機過酸化物、
架橋助剤、可塑剤、酸素、オゾン、熱および光(紫外
線)に対する安定剤、滑剤ならびに着色剤のごとき添加
剤、ならびに脱塩化水素防止剤を組成物の使用目的に応
じて添加してもよい。
(D) Mixing method, vulcanization method, molding method, etc. The composition (mixture) of the present invention can be obtained by uniformly blending the above substances, but further, fillers generally used in the rubber industry, Sulfur, sulfur donor, vulcanization accelerator, vulcanization accelerator, organic peroxide,
Crosslinking aids, plasticizers, additives such as oxygen, ozone, heat and light (ultraviolet) stabilizers, lubricants and colorants, and dehydrochlorination inhibitors may be added according to the intended use of the composition. .

本発明の組成物を製造するさい、その配合(混合)方
法は、当該技術分野において一般に用いられているオー
プンロール、ドライブレンダー、バンバリーミキサーお
よびニーダーのごとき混合機を使用して配合すればよ
い。これらの混合方法のうち、一層均一な組成物を得る
ためにはこれらの混合方法を二種以上適用してもよい
(たとえば、あらかじめドライブレンダーで混合した
後、その混合物をオーブンロールを用いて混合する方
法)。これらの混合方法において、溶融混練するさいに
比較的高い温度で実施すると、使用される塩素化エチレ
ン−プロピレン系共重合体の一部または全部が架橋する
ことがある。このために通常70℃以下において実施する
必要がある。
When the composition of the present invention is manufactured, the compounding (mixing) method may be compounded using a mixer generally used in the art, such as an open roll, a drive render, a Banbury mixer, and a kneader. Among these mixing methods, in order to obtain a more uniform composition, two or more of these mixing methods may be applied (for example, after mixing by a drive render in advance, the mixture is mixed using an oven roll). how to). If the mixing method is performed at a relatively high temperature during melt kneading, a part or all of the chlorinated ethylene-propylene copolymer used may be crosslinked. For this reason, it is usually necessary to carry out at 70 ° C. or lower.

このようにして得られる組成物を使って一般のゴム業
界において一般に使用されている押出成形機、射出成形
機、圧縮成形機、トランスファ成形機などを利用して所
望の形状に形成される。
The composition thus obtained is formed into a desired shape using an extrusion molding machine, an injection molding machine, a compression molding machine, a transfer molding machine or the like generally used in the general rubber industry.

また、加硫または架橋させる場合、加硫または架橋は
通常100〜200℃の温度範囲に成形中において、あるいは
スチーム缶、エアーバスなどによって加熱される。加硫
または架橋時間は加硫または架橋温度によって異なる
が、一般には0.5〜120分である。
In the case of vulcanization or cross-linking, the vulcanization or cross-linking is usually carried out during molding to a temperature range of 100 to 200 ° C., or by a steam can, an air bath or the like. The vulcanization or crosslinking time depends on the vulcanization or crosslinking temperature, but is generally between 0.5 and 120 minutes.

〔実施例および比較例〕[Examples and Comparative Examples]

以下、実施例によって本発明をさらにくわしく説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

なお、実施例および比較例において、硬度試験はJIS
硬度計(ショアー A)を使用し、試験片をJIS K6301
に準じてJIS No.3ダンベルを製造し、これらのダンベ
ルを3枚重ね合わせて測定した。また、引張強度(以下
「TB」と云う)および伸び(以下「EB」と云う)はJIS
K6301に従ってショッパー型試験機を用いて測定した。
さらに、耐熱性試験は130℃の温度に72時間放置させ、
引張強度の残率、引張伸度の残率(伸び率)をJIS K630
1に従って測定した。また、耐摩耗性試験はAKRON型摩耗
試験機を用いて荷重が3Kgおよび回転数が1000回の条件
下で摩耗量(cc)の測定を行なった。
In Examples and Comparative Examples, the hardness test was JIS.
Using a hardness tester (Shore A), test specimens are JIS K6301
JIS No. 3 dumbbells were manufactured according to the method described above, and three of these dumbbells were overlapped and measured. The tensile strength (hereinafter referred to as “T B ”) and elongation (hereinafter referred to as “E B ”) are JIS
It was measured using a Shopper type tester according to K6301.
Furthermore, the heat resistance test was left at a temperature of 130 ° C. for 72 hours,
The residual ratio of tensile strength and residual ratio of elongation (elongation)
Measured according to 1. In the abrasion resistance test, the amount of abrasion (cc) was measured using an AKRON-type abrasion tester under the conditions of a load of 3 kg and a rotation speed of 1,000 times.

なお、実施例および比較例において使用した塩素化エ
チレン−プロピレン系共重合体、カーボンブラック、受
酸剤、架橋剤、加硫剤、架橋助剤、加硫促進剤および可
塑剤のそれぞれの種類および物性などを下記に示す。
The chlorinated ethylene-propylene copolymer used in Examples and Comparative Examples, carbon black, an acid acceptor, a cross-linking agent, a vulcanizing agent, a cross-linking aid, a vulcanization accelerator and a plasticizer, respectively. Physical properties are shown below.

〔(A)塩素化エチレン−プロピレン系共重合体〕[(A) Chlorinated ethylene-propylene copolymer]

塩素化エチレン−プロピレン系共重合体として、水性
懸濁状でプロピレン含有量が22重量%であり、かつムー
ニー粘度(ML1+4、100℃)が115であるエチレン−プロ
ピレン系共重合体〔MFR1.0g/10分、融点120℃、以下「E
PR(1)」と云う〕10Kgを仕込み、攪拌しながら50〜90
℃の温度範囲において該共重合体の塩素含有量が18.2重
量%になるまで塩素化した(第一段階塩素化)。つい
で、反応系を121〜125℃に昇温させ、この温度範囲にお
いて塩素の導入を中止させて30分間アニール化を行なっ
た(第二段階アニール化)。ついで、反応系を冷却し、
95〜118℃の温度範囲において塩素含有量が35.4重量%
になるまで塩素化し(第三段階塩素化)、得られるムー
ニー粘度(ML1+4、100℃)が42.0である塩素化エチレン
−プロピレン系共重合体〔MFR10.0g/10分、以下「CIEPR
(A)」と云う〕および前記EPR(1)10Kgを上記と同
様に仕込み、攪拌しながら50〜90℃の温度範囲において
該共重合体の塩素含有率が18.2重量%になるまで塩素化
した(第一段階塩素化)。ついで反応系を105〜115℃に
昇温させ、この温度範囲において塩素含有量が27.1重量
%になるまで塩素化した(第二段階塩素化)。ついで11
8〜120℃の温度範囲で塩素含有量が35.2重量%になるま
で塩素化し(第三段階塩素化)、ムーニー粘度(ML1+41
00℃)が61である塩素化エチレン−プロピレン系共重合
体〔FR11.0g/10分、以下「CIEPR(B)」と云う〕を使
った。
As a chlorinated ethylene-propylene-based copolymer, an ethylene-propylene-based copolymer having a propylene content of 22% by weight in an aqueous suspension and having a Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) of 115 [ MFR 1.0 g / 10 min, melting point 120 ° C, below `` E
PR (1) "] 10 kg, 50-90 with stirring
In the temperature range of ° C., the copolymer was chlorinated until the chlorine content of the copolymer reached 18.2% by weight (first stage chlorination). Next, the temperature of the reaction system was raised to 121 to 125 ° C., and introduction of chlorine was stopped in this temperature range, and annealing was performed for 30 minutes (second stage annealing). Then, cool the reaction system,
The chlorine content is 35.4% by weight in the temperature range of 95 to 118 ° C.
Chlorinated (third stage chlorination), and the resulting Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) is 42.0, a chlorinated ethylene-propylene copolymer [MFR 10.0 g / 10 min.
(A) ") and 10 kg of the EPR (1) were charged in the same manner as above, and chlorinated with stirring at a temperature in the range of 50 to 90 DEG C. until the chlorine content of the copolymer reached 18.2% by weight. (First stage chlorination). The reaction was then heated to 105-115 ° C. and chlorinated in this temperature range until the chlorine content was 27.1% by weight (second stage chlorination). Then 11
Chlorination in the temperature range of 8 to 120 ° C until the chlorine content becomes 35.2% by weight (third stage chlorination), Mooney viscosity (ML 1 + 4 1
A chlorinated ethylene-propylene-based copolymer (FR 11.0 g / 10 minutes, hereinafter referred to as "CIEPR (B)") having a C.I.

〔(B)カーボンブラック〕[(B) carbon black]

また、カーボンブラックとして、ファーネス法で製造
されたカーボンブラック(昭和キャボット社製、商品名
ショウブラックFEF、平均粒径51ミリミクロン、比表面
積41m2/g、FEF、以下「CB−1」と云う)および同法で
製造されたカーボンブラック(旭カーボン社製、商品名
旭サーマル、平均粒径118ミクロン、比表面積19m2/g、S
RF、以下「CB−2」と云う)をそれぞれ用いた。
Further, as the carbon black, carbon black manufactured by the furnace method (manufactured by Showa Cabot Co., Ltd., trade name: Show Black FEF, average particle diameter 51 mm, specific surface area 41 m 2 / g, FEF, hereinafter referred to as “CB-1”) ) And carbon black produced by the same method (Asahi Carbon Co., Ltd., trade name: Asahi Thermal, average particle diameter 118 microns, specific surface area 19 m 2 / g, S
RF, hereinafter referred to as “CB-2”).

〔(C)受酸剤〕[(C) acid acceptor]

さらに、受酸剤として、三塩基性硫酸鉛(耕正社製、
商品名TS、平均粒径2.0μm、密度約7.0g/cm3、以下
「トリベース」と云う)および酸化マグネシウム(協和
化学社製、商品名キョーワマグ150、100メッシュパス、
比表面積150m2/g、以下「MgO」と云う)を使用した。
Further, as an acid acceptor, tribasic lead sulfate (produced by Koseisha,
Trade name TS, average particle diameter 2.0 μm, density about 7.0 g / cm 3 , hereinafter referred to as “Tribase”) and magnesium oxide (Kyowa Chemical Co., trade name Kyowa Mag 150, 100 mesh pass,
The specific surface area was 150 m 2 / g, hereinafter referred to as “MgO”).

〔(D)架橋剤、加硫剤〕[(D) Crosslinking agent, vulcanizing agent]

また、架橋剤としてn−ブチル−ビス(第三級−ブイ
ルパーオキシ)バレレート(以下「V」と云う)を、さ
らに加硫剤としてトリチオシアヌル酸(以下「トリアジ
ン」と云う)を使った。
Further, n-butyl-bis (tertiary-butylperoxy) valerate (hereinafter referred to as "V") was used as a crosslinking agent, and trithiocyanuric acid (hereinafter referred to as "triazine") was used as a vulcanizing agent.

〔(E)架橋助剤、加硫促進剤〕[(E) Crosslinking aid, vulcanization accelerator]

さらに、架橋助剤としてトリアリルイソシアヌレート
(以下「TAIC」と云う)を、また加硫促進剤として2−
メルカプトベンゾチアゾールヘキシルアミン塩(以下
「MDCA」と云う)およびペンタメチレン・ジチオカーバ
メートのナトリウム塩(以下「PMTC」と云う)を用い
た。
Further, triallyl isocyanurate (hereinafter referred to as "TAIC") is used as a crosslinking aid, and 2-vulcanization accelerator is used as a vulcanization accelerator.
Mercaptobenzothiazolehexylamine salt (hereinafter referred to as "MDCA") and sodium salt of pentamethylene dithiocarbamate (hereinafter referred to as "PMTC") were used.

〔(F)可塑剤〕[(F) plasticizer]

また、可塑剤として、トリオクチルトリメリテート
(以下「TOTM」と云う)を使用した。
Trioctyl trimellitate (hereinafter referred to as "TOTM") was used as a plasticizer.

実施例1〜10、比較例1〜4 第1表にそれぞれの配合量および種類が示されている
塩素化エチレン−プロピレン系共重合体(以下「CI−EP
R」と云う)、カーボンブラック(以下「C.B.」と云
う)、受酸剤および加硫促進剤ならびに実施例1〜4、
実施例8および10、比較例1では4重量部のVおよび3
重量部のTAIC、実施例5〜9および比較例2〜4では2.
0重量部のトリアジン(ただし、実施例8では0.2重量
部)および実施例1〜10、比較例1および2では30重量
部のTOTMを室温(約20℃)においてオーブンロールを使
って20分間混練し、それぞれをシート状に成形した。得
られた各シート状物を圧縮成形機を用いて温度が165℃
および圧力が200kg/cm2の条件下で30分間加硫または架
橋しながら加硫物および架橋物を製造した。得られた各
加硫物および架橋物について引張強度、伸び、硬さ、耐
熱性および耐摩耗性について試験または測定を行なっ
た。それらの結果を第2表に示す。
Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 4 Chlorinated ethylene-propylene copolymers (hereinafter referred to as “CI-EP
R "), carbon black (hereinafter" CB "), an acid acceptor and a vulcanization accelerator, and Examples 1-4.
In Examples 8 and 10, and in Comparative Example 1, 4 parts by weight of V and 3
2 parts by weight of TAIC in Examples 5 to 9 and Comparative Examples 2 to 4.
0 parts by weight of triazine (0.2 parts by weight in Example 8) and 30 parts by weight of TOTM in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 and 2 are kneaded with an oven roll at room temperature (about 20 ° C.) for 20 minutes. Each was formed into a sheet. The temperature of each obtained sheet is 165 ° C using a compression molding machine.
And vulcanized or cross-linked while vulcanizing or cross-linking under the conditions of 200 kg / cm 2 for 30 minutes. Each of the obtained vulcanized products and crosslinked products was tested or measured for tensile strength, elongation, hardness, heat resistance and abrasion resistance. Table 2 shows the results.

比較例4では、脱塩化水素が発生したために良好な試
料を作成することができなかった。
In Comparative Example 4, a good sample could not be prepared because dehydrochlorination occurred.

以上の実施例および比較例の結果から、本発明の塩素
化エチレン−プロピレン系共重合体組成物は、引張強度
(TB)および耐摩耗性についてすぐれているのみなら
ず、耐熱性についてもすぐれていることは明白である。
From the results of the above Examples and Comparative Examples, the chlorinated ethylene-propylene copolymer composition of the present invention is excellent not only in tensile strength (T B ) and abrasion resistance but also in heat resistance. Is obvious.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明の塩素化エチレン−プロピレン系共重合体組成
物は下記のごとき効果(特徴)を発揮する。
The chlorinated ethylene-propylene copolymer composition of the present invention exhibits the following effects (features).

(1)機械的強度(たとえば、引張強度)が良好であ
る。
(1) Good mechanical strength (for example, tensile strength).

(2)成形物の寸法精度がすぐれている。(2) The dimensional accuracy of the molded product is excellent.

(3)二重結合を有するゴムに対し、耐薬品性および耐
候性が良好である。
(3) Good chemical resistance and weather resistance with respect to rubber having a double bond.

(4)圧縮永久歪がよい。(4) Good compression set.

(5)加硫物または架橋物の加硫性または架橋性がすぐ
れている。
(5) The vulcanizate or crosslinked product has excellent vulcanizability or crosslinkability.

(6)耐油性が良好である。(6) Good oil resistance.

(7)永久伸性がすぐれている。(7) Excellent permanent elongation.

(8)耐熱性が良好である。(8) Good heat resistance.

本発明の塩素化エチレン−プロピレン系共重合体組成
物は以上のごとき効果を発揮するために多方面にわたっ
て利用することができる。代表的な用途を下記に示す。
The chlorinated ethylene-propylene copolymer composition of the present invention can be used in various fields in order to exhibit the above effects. Representative applications are shown below.

(1)自動車用各種ゴム部品(たとえば、パッキン、ホ
ース) (2)電線被覆 (3)電気機器、電子機器などの部品 (4)各種のパッキン、シート (5)ホース類 (6)各種の建材部品 (7)ルーフィング、ボンドライナー
(1) Various rubber parts for automobiles (for example, packing and hose) (2) Electric wire coating (3) Parts of electrical equipment and electronic equipment (4) Various packings and sheets (5) Hose (6) Various building materials Parts (7) Roofing, bond liner

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】(A)プロピレンの含有量が15〜40重量%
であり、かつメルトフローインデックスが0.01〜5.0g/1
0分であり、差動走査熱量計で測定した融解ピークが80
℃以上であり、X線で測定した結晶化度が3%以上であ
り、しかもゲルパーミエーションクロマトグラフィーで
測定した分子量分布の指標である重量平均分子量/数平
均分子量が4以上であるエチレン−プロピレン系共重合
体を塩素化させることによって得られる塩素含有率が20
〜45重量%であり、かつムーニー粘度(ML1+4、100℃)
が10〜150である塩素化エチレン−プロピレン系共重合
体100重量部 ならびに (B)カーボンブラック10〜150重量部からなる塩素化
エチレン−プロピレン系共重合体組成物。
(1) a content of (A) propylene of 15 to 40% by weight;
And the melt flow index is 0.01 to 5.0 g / 1
0 minutes and the melting peak measured by a differential scanning calorimeter is 80
Ethylene-propylene having a degree of crystallinity of 3% or more as measured by X-ray and a weight average molecular weight / number average molecular weight of 4 or more as an index of molecular weight distribution measured by gel permeation chromatography. The chlorine content obtained by chlorinating the copolymer is 20
~ 45% by weight and Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ℃)
A chlorinated ethylene-propylene-based copolymer composition comprising 100 parts by weight of a chlorinated ethylene-propylene-based copolymer having a molecular weight of 10 to 150 and (B) 10 to 150 parts by weight of carbon black.
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