JP2853344B2 - 塩素化ポリエチレン組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱安定性、耐油性、耐
熱性、加工操作性に優れ、かつ柔軟性に優れた塩素化ポ
リエチレンからなる磁性ゴム組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】塩素化ポリエチレンは強度が強く高充填
配合の可能な高分子材料であり、これ自体の有する耐候
性、耐薬品性等の長所を活かし充填剤、例えば、クレ
ー、タルク等を混合した床タイル、更にはフェライト粉
末等の金属粉末を混入してゴム磁石等に利用されてい
る。しかし、塩素化ポリエチレンにフェライト類を添加
してゴム磁石を製造する際、混練時に発熱が激しいため
組成物自体の熱劣化が起こりやすいという問題がある。
これを改良する目的でエポキシ化合物、ステアリン酸金
属塩、フェノール系化合物等の安定剤を添加する方法が
提案されている（特公昭４８−１２８６０号公報、特開
昭６２−１１６６４７号公報）。

【０００３】また、近年になって高い磁性特性を有する
異方性ゴム磁石の開発がなされ、小型モーター等の耐油
性を要求される分野には、イオウまたはイオウ化合物を
添加して架橋したアクリロニトリル−ブタジエン共重合
体ゴム（以下ＮＢＲと云う）が使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＮＢＲ
は架橋という工程を必要とするためにコストアップとな
り、さらに再生が難しいという欠点を有する。一方、塩
素化ポリエチレンは耐油性に劣るという問題があり、耐
熱性も十分であるとは言えない。

【０００５】以上のことから、本発明はこれらの欠点
（問題）がなく、即ち、耐油性が良好であり、しかも耐
熱性が優れており、熱安定性、および柔軟性、加工操作
性が良好である塩素化ポリエチレン組成物を得ることを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）塩素化
ポリエチレンと（Ｂ）ニトリル含有量が３０重量％以上
であるアクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴムとの
合計量１００重量部に、（Ｃ）バリウムフェライトおよ
び／またはストロンチウムフェライトからなる磁性粉末
８００〜１５００重量部、（Ｄ）酸化マグネシウム３〜
７重量部および鉛化合物２〜５重量部、（Ｅ）ビスアマ
イド系化合物１〜３重量部およびペンタエリスリトール
系化合物１〜５重量部を配合してなる組成物であって、
（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計量中に占める（Ｂ）成
分の割合が１０〜５０重量％である塩素化ポリエチレン
組成物を提供するものである。以下本発明を具体的に説
明する。

【０００７】（Ａ）塩素化ポリエチレン 本発明において使われる塩素化ポリエチレンは、ポリエ
チレンの粉末または粒子を水性懸濁液中で塩素化する
か、あるいは有機溶媒中に溶解したポリエチレンを塩素
化することによって得られるものである（水性懸濁液中
で塩素化することによって得られるものが望ましい）。
一般には、その塩素含有量が２０〜５０重量％の非結晶
性または結晶性の塩素化ポリエチレンであり、特に塩素
含有量が２５〜４５重量％の非結晶性の塩素化ポリエチ
レンが好ましい。

【０００８】前記ポリエチレンはエチレンを単独重合ま
たはエチレンと多くとも１０重量％のα−オレフィン
（一般には、炭素数が多くとも１２個）とを共重合する
ことによって得られるものである。その密度は一般に
は、０．９１０〜０．９７０ｇ／cm³ である。また、そ
の分子量は５万〜７０万である。

【０００９】（Ｂ）アクリロニトリル−ブタジエン共重
合体ゴム（ＮＢＲ） また、本発明において使われるＮＢＲは、アクリロニト
リルとブタジエンとの共重合によって得られる共重合ゴ
ムであり、そのムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄ ，１００℃）は
４０以上である高分子量のものが望ましい。また、アク
リロニトリル含有量は３０重量％以上であり、好適には
３５％以上である。アクリロニトリル含有量が３０重量
％未満では、耐油性が低下し好ましくない。

【００１０】（Ｃ）磁性粉末 また、本発明において使われる磁性粉末の代表例として
は、酸化鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃ ）と炭酸バリウム（ＢａＣ
Ｏ₃ ）からつくられるバリウムフェライト（ＢａＯ・６
Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）、酸化鉄と炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ
₃ ）とからつくられるストロンチウムフェライト（Ｓｒ
Ｏ・６Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）、水酸化鉄を原料としてつくられる
偏平状フェライト等があげられる。これらの磁性粉末は
六方晶形結晶構造を有しているものであり、等方性方
向、異方性方向を有する特徴をもっているものである。
本発明においてはこれらの特徴を有しているものが望ま
しく、また真密度は、一般には５．０〜５．５ｇ／cm³
であり、とりわけ５．２〜５．３ｇ／cm³ が好ましい。
更に、磁性粉末の粒子は抵抗力に依することにより、粒
子径が０．８ミクロンないし３．０ミクロンのものが望
ましく、特に１．８ミクロンないし２．３ミクロンのも
のが好適である。さらに、使用目的に応じて、チタネー
ト系カップリング剤で処理してもよい。

【００１１】（Ｄ）酸化マグネシウム、鉛化合物 また、本発明において使われる酸化マグネシウムは１０
０メッシュパス、比表面積１５０ｍ² ／ｇが選ばれる。
また鉛化合物は鉛の酸化物、および鉛の塩基性塩および
そのシリカゲルとの共沈から選ばれる。鉛化合物の代表
例としては、一酸化鉛（ＰｂＯ）、鉛丹（四酸化三鉛、
Ｐｂ₃ Ｏ₄ ）等があげられる。また、鉛の塩基性塩とし
ては塩基性ケイ酸鉛および三塩基性硫酸鉛があげられ
る。さらに鉛の塩基性塩とシリカゲルとの共沈物中に占
めるシリカゲルの割合は通常１０〜６０重量％（望まし
くは、１０〜５０重量％、好適には２０〜５０重量％）
である。これらの鉛化合物の平均粒径は一般には０．５
〜３００μｍであり、０．５〜２００μｍのものが好ま
しく、特に１．０〜１５０μｍのものが好適である。

【００１２】（Ｅ）ビスアマイド系化合物、ペンタエリ
スリトール系化合物 また、本発明において使われるビスアマイド系化合物
は、ＲＣＯＮＨ₂ で示される化合物であり、融点が５０
〜１５０℃のものであり、その代表例としてはステアリ
ルアミド、パチミチルアミド、オレイルアミド、メチレ
ンビス・ステアロアミド、エチレンビス・ステアロアミ
ド、ステアロアミド、エルシルアミド等があげられる。
また、ペンタエリスリトール系化合物としては、比重が
０．８０〜１．１０のものであり、融点は４０℃以上の
ものである。その代表例としては、ジペンタエリスリト
ール、ジペンタエリスリトール・エステル、ペンタエリ
スリトール脂肪酸エステル、ペンタエリスリトール・テ
トラ脂肪酸エステル等があげられる。

【００１３】（Ｆ）組成割合（配合割合） 塩素化ポリエチレンとＮＢＲとの合計量中に占めるＮＢ
Ｒの割合は１０〜５０重量％であり、１５〜５０重量％
が望ましく、とりわけ１５〜４５重量％が好適である。
ＮＢＲの組成割合が１０重量％未満では、耐油性に劣
る。一方、５０重量％を超えると耐熱性および得られた
製品の柔軟性に劣る。塩素化ポリエチレンとＮＢＲの合
計量１００重量部に対して他の組成成分の配合割合（組
成割合）は下記の通りである。

【００１４】磁性粉末は、８００〜１５００重量部であ
り、８５０〜１５００重量部が望ましく、とりわけ８７
０〜１５００重量部が好適である。磁性粉末が８００重
量部未満では、優れた磁力の製品が得られない。一方１
５００重量部を超えて配合するとロール作業、ニーダー
作業等でフェライトを高充填することができず混練作業
が困難である。また、酸化マグネシウムは３〜７重量部
であり、３〜６重量部が望ましく、とりわけ３〜５重量
部が好適である。酸化マグネシウムの組成割合が３重量
部未満では、熱安定性に良好な組成が得られない。一方
７重量部を超えて配合しても、さらに熱安定性が向上す
ることもない。また鉛化合物は、２〜５重量部であり、
２．５〜５重量部が望ましく、とりわけ、３〜５重量部
が好適である。鉛化合物の組成割合が２重量部未満では
熱安定性が低下する。一方５重量部を超えて配合しても
熱安定性がさらに向上することもない。ビスアマイド系
化合物は、１〜３重量部であり、１．５〜３重量部が望
ましく、とりわけ２〜３重量部が好適である。ビスマレ
イミド系化合物の組成割合が１重量部未満では、得られ
た製品の表面がきれいにできないとともに、加工性にお
いて劣る。一方３重量部を超えて配合しても、製品の表
面にブリードアウトして良好な製品が得られない。さら
にペンタエリスリトール系化合物は１〜５重量部であ
り、２〜５重量部が望ましくとりわけ３〜４重量部が好
適である。ペンタエリスリトール系化合物の組成割合が
１重量部未満では製品を得る加工性において劣る。一方
５重量部を超えて配合したとしても、製品の表面にブリ
ードアウトして良好な製品が得られない。

【００１５】（Ｇ）混合方法、成形方法など 以上の物質を均一に配合することによって本発明の組成
物を得ることができるけれども、さらにゴム業界および
樹脂および樹脂業界において一般に使われている充填
剤、可塑剤、酸素、オゾン、熱および光（紫外線）に対
する安定剤、滑剤ならびに粘着付与剤のごとき添加剤を
組成物の使用目的に応じて添加してもよい。

【００１６】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混合
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、その混合物をオープンロールを用いて混合する
方法）。本発明の組成物を製造するにあたり、全配合成
分を同時に混合してもよいが、配合成分のうちいくつか
をあらかじめ混合した後、得られた混合物に他の配合成
分を混合してもよい（たとえば、塩素化ポリエチレンと
ＮＢＲとをあらかじめ混合した後、得られる混合物と磁
性粉末とを混合する方法）。

【００１７】本発明の組成物は一般のゴム業界において
通常使用されている押出成形機、射出成形機、圧縮成形
機およびカレンダー成形機のごとき成形機を用いて所望
の形状物に成形して使用される。

【００１８】

【実施例】以下、実施例によって本発明をさらにくわし
く説明する。尚、曲げ試験は、厚さが３mm、幅が８mm、
長さが５０mmのシートをノギスにはさみ、６mmまで折り
曲げて破断する様子を下記の基準に従って肉眼で観察し
た表面の亀裂のランクを３段階にて示す。 ランク 表面の亀裂の程度 ○ 亀裂が全く入らない △ 亀裂がわずかに入る × 亀裂が大きく入り、割れる

【００１９】また、熱安定性試験は、厚さ２mm、幅２０
mm、長さ２０mmのシートを作成した後、ギヤー老化試験
機を用いて温度１５０℃の雰囲気下で３０分，６０分放
置し、その後、シートの表面状態を目視で斑点の有無を
観察した。また、耐熱老化性試験は、２mmシートからＪ
ＩＳ＃３号ダンベルを打抜きその試料についてギヤー老
化試験機を用いて１２０℃×２４時間の条件で老化させ
た後、引張試験機を用いて破断強度（以下「ＴＢ」と云
う）、破断伸度（以下「ＥＢ」と云う）を測定し変化率
（％）を調べた。

【００２０】さらに、耐油性試験は、２mmシートから幅
２０mm、長さ２０mmを作成した後、ＪＩＳ Ｋ−６３０
１に準じたテストチューブ老化試験機を用い、オイルに
ついては、ゴム膨潤油No．１号とゴム膨潤油No．３号を
用いて、温度１２０℃、老化時間２４時間の条件で各オ
イルに浸漬した後、取りだし体積変化率（％）（以下
「△Ｖ」という）を求めた。

【００２１】尚、実施例および比較例において使った塩
素化ポリエチレン、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジ
エン共重合体ゴム）、磁性粉末、鉛化合物、ハイドロタ
ルサイト石群、エポキシ樹脂または化合物およびその他
の添加剤の物性、種類等を下記に示す。 〔塩素化ポリエチレン〕ブテン−１を３．０重量％含有
するエチレン−ブテン−１共重合体（密度 ０．９４５
ｇ／cc、平均分子量 約２０万）を水性懸濁液中で塩素
化し、非晶性の塩素化ポリエチレン（塩素含有量 ４
１．５重量％、ムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄ ）１２０、以下
「ＣＰＥ」と云う）を製造した。 〔アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢ
Ｒ）〕ムーニー粘度ＭＬ₁₊₄ （１００℃）が５６でかつ
アクリロニトリル含有量が３５重量％、比重が０．９８
のニトリルゴム（日本合成ゴム（株）社製ＪＳＲ Ｎ２
３０Ｓ１）を用いた（以下「ＮＢＲ」と云う）。 〔磁性粉末〕磁性粉末としては、長軸径１μｍ、短軸径
０．３μｍのストロンチウムフェライト粉末（ＩＨＣ＝
３５００ Ｏｅ）を用いた（以下「Ｓｒ・Ｆ」と云
う）。 〔酸化マグネシウム〕酸化マグネシウムとして、酸化マ
グネシウム〔協和化学工業社製、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〕を用いた。 〔鉛化合物〕鉛化合物として、三塩基性硫酸鉛〔耕正社
製、商品名トリベース、平均粒径１μｍ、以下「ＴＳ」
と云う〕を用いた。 〔ビスマレイド系化合物〕ビスマレイド系化合物とし
て、ステアロアミド〔日本化成社製、商品名ダイヤミッ
トＯ−２００、融点９９℃、窒素含有４．８％以上、以
下「Ｏ−２００」と云う〕を用いた。 〔ペンタエリスリトール系化合物〕ペンタエリスリトー
ル系化合物として、ペンタエリスリトール脂肪酸エステ
ル〔Ｓｃｈｉｌｌ， Ｓｅｉｌａｃｈｅｒ社製、商品名
ストラクトールＷＢ２１２、融点４５℃、水分０．３以
下、以下「ＷＢ−２１２」と云う〕を用いた。

【００２２】実施例１〜３、比較例１〜５ 表１にそれぞれの配合量が示されている、塩素化ポリエ
チレン（以下ＣＰＥと云う）、アクリロニトリル−ブタ
ジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、磁性粉末、酸化マグネ
シウム、鉛化合物、ビスアマイド系化合物およびペンタ
エリスリトール系化合物をあらかじめ表面温度１００℃
に設定したオープンロールを使って充分混練した。混練
した後、２mmおよび３mmシートを作成した。このように
して得られた各シートを用いて、曲げ試験、熱安定性試
験、耐熱性試験、耐油性試験を行なった。それらの結果
を表２に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【表２】

【００２５】

【発明の効果】本発明によって得られる塩素化ポリエチ
レン組成物は、強磁性が良好であるばかりでなく、下記
の如き効果（特徴）を発揮する組成物である。 （１）耐熱性、熱安定性、機械的強度にすぐれている。 （２）耐油性、寸法安定性にすぐれている。 （３）可塑剤、滑剤等を添加しても、これらのブリード
等が生じない。 （４）磁性粉末の配合量が多いにもかかわらず、作業性
（例えば、混練性）がすぐれている。本発明によって得
られる塩素化ポリエチレン組成物は、上記の如きすぐれ
ている効果を有しているばかりでなく、強磁性が良好で
あることにより、ゴム磁石に成形され、下記の如き方面
に使用することができる。 （１）冷蔵庫用ガスケット （２）標示掲示用の磁石材 （３）教材用の磁石材 （４）電子機器の磁石材 （５）磁気選別機用の磁石材 （６）磁気ペイント （７）自動車用、発電用等のマイクロモーター材

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）塩素化ポリエチレンと（Ｂ）ニト
   リル含有量が３０重量％以上であるアクリロニトリル−
   ブタジエン共重合体ゴムとの合計量１００重量部に、
   （Ｃ）バリウムフェライトおよび／またはストロンチウ
   ムフェライトからなる磁性粉末８００〜１５００重量
   部、（Ｄ）酸化マグネシウム３〜７重量部および鉛化合
   物２〜５重量部、（Ｅ）ビスアマイド系化合物１〜３重
   量部およびペンタエリスリトール系化合物１〜５重量部
   を配合してなる組成物であって、（Ａ）成分と（Ｂ）成
   分との合計量中に占める（Ｂ）成分の割合が１０〜５０
   重量％である塩素化ポリエチレン組成物。