JP2863865B2 - 耐熱性エラストマー組成物 - Google Patents
耐熱性エラストマー組成物Info
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- JP2863865B2 JP2863865B2 JP6790390A JP6790390A JP2863865B2 JP 2863865 B2 JP2863865 B2 JP 2863865B2 JP 6790390 A JP6790390 A JP 6790390A JP 6790390 A JP6790390 A JP 6790390A JP 2863865 B2 JP2863865 B2 JP 2863865B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は電気絶縁材料、パッキン、ホース、チューブ
等に用いられる耐熱性エラストマー組成物に関する。更
に詳しくは、連続使用温度150℃以上の耐熱性エラスト
マーとポリオレフィンを混和して用いる場合、該耐熱性
エラストマーの耐熱性を犠牲にすることなく上記の用途
に提供できるようなポリオレフィン混和組成物に関す
る。
等に用いられる耐熱性エラストマー組成物に関する。更
に詳しくは、連続使用温度150℃以上の耐熱性エラスト
マーとポリオレフィンを混和して用いる場合、該耐熱性
エラストマーの耐熱性を犠牲にすることなく上記の用途
に提供できるようなポリオレフィン混和組成物に関す
る。
(従来の技術) ポリオレフィンは、安価で物性も優れ、しかも様々な
樹脂やエラストマーと混和し易いことから従来よりブレ
ンド用樹脂として利用されてきた。
樹脂やエラストマーと混和し易いことから従来よりブレ
ンド用樹脂として利用されてきた。
最近では、耐熱性エラストマーと混和してその弱点と
する物性、例えば機械強度、加工性等を改質し、また、
高価な耐熱性エラストマーの使用量を最小に抑えるため
に、種々検討がなされるようになった。
する物性、例えば機械強度、加工性等を改質し、また、
高価な耐熱性エラストマーの使用量を最小に抑えるため
に、種々検討がなされるようになった。
耐熱性エラストマーとしては、シリコーンゴム(連続
使用温度180℃)やフッ素ゴム(連続使用温度180〜230
℃)が検討されている。
使用温度180℃)やフッ素ゴム(連続使用温度180〜230
℃)が検討されている。
例えば、特公昭60-46486号公報ではポリオレフィンと
してのエチレン系ポリマーに、耐熱性エラストマーとし
てプロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体を混和
した組成物が、150℃で1週間の老化に耐える耐熱性
と、プロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体が有
していた性質に由来する耐油性を示すことが示されてい
る。
してのエチレン系ポリマーに、耐熱性エラストマーとし
てプロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体を混和
した組成物が、150℃で1週間の老化に耐える耐熱性
と、プロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体が有
していた性質に由来する耐油性を示すことが示されてい
る。
また、ポリオレフィンとしてエチレンプロピレン共重
合体を、耐熱性エラストマーとしてシリコーンゴムを選
ぶと現在のSEPラバーとして市販されているものにな
る。SEPラバーは、シリコーンゴムの機械強度が改善さ
れる反面、特徴である耐熱性が犠牲になり120〜130℃程
度の耐熱性しか示さないため、この耐熱性を更に向上さ
せるための検討もなされている。
合体を、耐熱性エラストマーとしてシリコーンゴムを選
ぶと現在のSEPラバーとして市販されているものにな
る。SEPラバーは、シリコーンゴムの機械強度が改善さ
れる反面、特徴である耐熱性が犠牲になり120〜130℃程
度の耐熱性しか示さないため、この耐熱性を更に向上さ
せるための検討もなされている。
例えば、特開昭63-304040号公報では特定のエチレン
プロピレン共重合体と特定のシリコーンエラストマーの
混和物にベンズイミダゾール安定剤を使用し、200℃で7
2時間の老化に耐える性能が得られたとされている。ま
た、特開平1-108240号公報では特定のシリカ化合物であ
らかじめ処理されたシリカ系充填剤を使用し、180℃で9
6時間の老化に耐える性能が得られたとされている。
プロピレン共重合体と特定のシリコーンエラストマーの
混和物にベンズイミダゾール安定剤を使用し、200℃で7
2時間の老化に耐える性能が得られたとされている。ま
た、特開平1-108240号公報では特定のシリカ化合物であ
らかじめ処理されたシリカ系充填剤を使用し、180℃で9
6時間の老化に耐える性能が得られたとされている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、従来の公知例での範囲内における耐熱
性を見た場合、組成物全体の耐熱性は、耐熱性の悪いポ
リオレフィンの影響を受けているため、使用した耐熱性
エラストマーの本来の性能よりもかなり低くなってい
る。
性を見た場合、組成物全体の耐熱性は、耐熱性の悪いポ
リオレフィンの影響を受けているため、使用した耐熱性
エラストマーの本来の性能よりもかなり低くなってい
る。
そのため、ポリオレフィンの混和によって機械物性等
を改善しても耐熱性が低下してしまうために、その用途
が制限されるという不都合が生じている。
を改善しても耐熱性が低下してしまうために、その用途
が制限されるという不都合が生じている。
(課題を解決するための手段) 本発明者らは、ポリオレフィンによる改質効果を活か
すために、組成物を形成する耐熱性エラストマーにもポ
リオレフィンにも効果のある安定剤系を見いだし、上記
の課題を解決すべく鋭意検討した結果本発明に至った。
すために、組成物を形成する耐熱性エラストマーにもポ
リオレフィンにも効果のある安定剤系を見いだし、上記
の課題を解決すべく鋭意検討した結果本発明に至った。
即ち本発明は、連続使用温度150℃以上の耐熱性エラ
ストマー100重量部とポリオレフィン5〜200重量部との
混和物100重量部に対し、平均一次粒子径が0.01以上0.1
ミクロン未満の微粒子酸化チタンを0.1以上5重量部以
下配合したことを特徴とする耐熱性エラストマー組成物
であり、若しくは上記組成物に更にメルカプトベンズイ
ミダゾール系化合物を0.1以上10重量部以下配合したこ
とを特徴とする組成物である。
ストマー100重量部とポリオレフィン5〜200重量部との
混和物100重量部に対し、平均一次粒子径が0.01以上0.1
ミクロン未満の微粒子酸化チタンを0.1以上5重量部以
下配合したことを特徴とする耐熱性エラストマー組成物
であり、若しくは上記組成物に更にメルカプトベンズイ
ミダゾール系化合物を0.1以上10重量部以下配合したこ
とを特徴とする組成物である。
本発明で用いられる連続使用温度150℃以上の耐熱性
エラストマーとは、財団法人日本電気用品試験所による
「有機絶縁物類の使用温度の上限値の確認試験及び登録
に関する実施規定」に準じて連続使用温度が150℃以上
であるか、またはあり得るものである。例えば、シリコ
ーンゴム、フッ素ゴム、フォスファゼンゴム等が挙げら
れ、各種市販されている。
エラストマーとは、財団法人日本電気用品試験所による
「有機絶縁物類の使用温度の上限値の確認試験及び登録
に関する実施規定」に準じて連続使用温度が150℃以上
であるか、またはあり得るものである。例えば、シリコ
ーンゴム、フッ素ゴム、フォスファゼンゴム等が挙げら
れ、各種市販されている。
本発明で用いられるポリオレフィンとは、エチレン、
プロピレン、ブテン、オクテン、ジシクロペンダジエ
ン、エチリデンノルボルネン等のオレフィン類の単独あ
るいは共重合体、前記ポリオレフィン類と酢酸ビニル、
アクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等のエステルモ
ノマー類との共重合体などが含まれ、各種市販されてい
る。
プロピレン、ブテン、オクテン、ジシクロペンダジエ
ン、エチリデンノルボルネン等のオレフィン類の単独あ
るいは共重合体、前記ポリオレフィン類と酢酸ビニル、
アクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等のエステルモ
ノマー類との共重合体などが含まれ、各種市販されてい
る。
本発明で用いられる微粒子酸化チタンは、平均一次粒
子径が0.01以上0.1ミクロン未満のものである。これら
は気相法と呼ばれる方法で製造されるのが一般的であ
り、各種市販されている。
子径が0.01以上0.1ミクロン未満のものである。これら
は気相法と呼ばれる方法で製造されるのが一般的であ
り、各種市販されている。
本発明で用いられるベンズイミダゾール系化合物とし
ては、2−メルカプトベンズイミダゾール、2−メルカ
プト5−メチルベンズイミダゾール、2−メルカプトベ
ンズイミダゾールの亜鉛塩、2−メルカプト5−メチル
ベンズイミダゾールの亜鉛塩等が挙げられ、特に好まし
くは2−メルカプトベンズイミダゾールの亜鉛塩、2−
メルカプト5−メチルベンズイミダゾールの亜鉛塩であ
る。
ては、2−メルカプトベンズイミダゾール、2−メルカ
プト5−メチルベンズイミダゾール、2−メルカプトベ
ンズイミダゾールの亜鉛塩、2−メルカプト5−メチル
ベンズイミダゾールの亜鉛塩等が挙げられ、特に好まし
くは2−メルカプトベンズイミダゾールの亜鉛塩、2−
メルカプト5−メチルベンズイミダゾールの亜鉛塩であ
る。
本発明における微粒子酸化チタンの配合量は、耐熱性
エラストマーとポリオレフィンとの混和物100重量部に
対し、0.1以上5重量部以下が好ましい。0.1重量部未満
では耐熱性への悪影響を防ぐことができなくなり、5重
量部を超えるとコストが上昇してしまう。
エラストマーとポリオレフィンとの混和物100重量部に
対し、0.1以上5重量部以下が好ましい。0.1重量部未満
では耐熱性への悪影響を防ぐことができなくなり、5重
量部を超えるとコストが上昇してしまう。
また、本発明においては更にベンズイミダゾール系化
合物を0.1以上10重量部以下配合させることにより、よ
り効果を高めることができる。0.1重量部未満ではベン
ズイミダゾール系化合物の効果を十分に生かすことがで
きず、10重量部を超えると架橋を妨げたり、機械強度の
低下及びコストの上昇等の問題が生じる。
合物を0.1以上10重量部以下配合させることにより、よ
り効果を高めることができる。0.1重量部未満ではベン
ズイミダゾール系化合物の効果を十分に生かすことがで
きず、10重量部を超えると架橋を妨げたり、機械強度の
低下及びコストの上昇等の問題が生じる。
本発明の組成物は、一般に架橋して用いられ、公知の
架橋剤を用いた化学架橋、電子線等の放射線による架橋
など任意の方法が適用できる。無論、架橋をし易くする
ために架橋助剤、PH調整剤等を混和しても良く、また様
々な物性の調整のために無機系や有機系の添加剤、難燃
剤、充填剤等を加えても良い。
架橋剤を用いた化学架橋、電子線等の放射線による架橋
など任意の方法が適用できる。無論、架橋をし易くする
ために架橋助剤、PH調整剤等を混和しても良く、また様
々な物性の調整のために無機系や有機系の添加剤、難燃
剤、充填剤等を加えても良い。
(作用) 180℃程度までの老化条件では、フェノール系ラジカ
ル補捉剤やチオエーテル系ラジカル分解剤が有効である
がそれを越える老化温度ではこれらの化合物は十分な効
力を発揮しない。
ル補捉剤やチオエーテル系ラジカル分解剤が有効である
がそれを越える老化温度ではこれらの化合物は十分な効
力を発揮しない。
本発明で用いられる微粒子酸化チタンやメルカプトベ
ンズイミダゾール系化合物の特に亜鉛塩は高温でも揮散
せず、且つラジカル補捉作用を有する化合物であること
により、強い効果を現すものと考えられる。
ンズイミダゾール系化合物の特に亜鉛塩は高温でも揮散
せず、且つラジカル補捉作用を有する化合物であること
により、強い効果を現すものと考えられる。
(実施例) 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
本発明の一般的な実施方法と評価方法を以下に示す。
まず、練り上がり組成物の体積が2.4リットルになる
ように比重に応じて総重量を決め、表−1に示した材料
をその配合比に応じて110℃に予熱された3リットル加
圧型ニーダーに仕込んだ。加圧蓋を降ろし、回転数29:4
3rpmで混練を開始した。配合剤は、場合によっては何回
かに分けて仕込んだ。混練は、ニーダーのモーターの負
荷が一定になってから更に5分間続けられ、その後加圧
蓋を上昇させて回転数18:28rpmで混練し、100℃まで冷
却した。
ように比重に応じて総重量を決め、表−1に示した材料
をその配合比に応じて110℃に予熱された3リットル加
圧型ニーダーに仕込んだ。加圧蓋を降ろし、回転数29:4
3rpmで混練を開始した。配合剤は、場合によっては何回
かに分けて仕込んだ。混練は、ニーダーのモーターの負
荷が一定になってから更に5分間続けられ、その後加圧
蓋を上昇させて回転数18:28rpmで混練し、100℃まで冷
却した。
次に、架橋剤としてジクミルパーオキサイドをポリマ
ー分100重量部に対して1.5重量部仕込み、再び加圧蓋を
降ろし2分間混練し、本発明の組成物を得た。
ー分100重量部に対して1.5重量部仕込み、再び加圧蓋を
降ろし2分間混練し、本発明の組成物を得た。
得られた組成物は、40mmφゴム用押出機械にてヘッド
温度100℃、シリンダー温度90℃の温度条件にて0.5mm2
のスズメッキ撚線上に0.5mm肉厚で押出し、直ちに15気
圧の高圧蒸気に接触させて架橋させた。
温度100℃、シリンダー温度90℃の温度条件にて0.5mm2
のスズメッキ撚線上に0.5mm肉厚で押出し、直ちに15気
圧の高圧蒸気に接触させて架橋させた。
引張強度(初期強度)は、JISC3005に従い測定した。
耐熱性は、芯線を引き抜いた菅状サンプルを、実施例
1から5まで及び比較例1は210℃で96時間、実施例6
から10まで及び比較例2は230℃で96時間の老化条件で
老化させた後、初期強度と同様に引張強度(老化後強
度)を測定することよって評価した。これらの結果も表
−1に示した。
1から5まで及び比較例1は210℃で96時間、実施例6
から10まで及び比較例2は230℃で96時間の老化条件で
老化させた後、初期強度と同様に引張強度(老化後強
度)を測定することよって評価した。これらの結果も表
−1に示した。
本実施例では、シリコーンゴムとしては、東レダウコ
ーニングシリコーン社製SRX530uコンパウンドを用い、
フッ素ゴムとしては、旭硝子(株)製アフラス150Eを代
表例として用いた。
ーニングシリコーン社製SRX530uコンパウンドを用い、
フッ素ゴムとしては、旭硝子(株)製アフラス150Eを代
表例として用いた。
また、ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリ
プロピレンの他にも多数の共重合体が知られているが、
酸化劣化の化学反応はどれも同じであるので、日本ユニ
カー(株)の低密度ポリエチレングレード9025を使用し
た。
プロピレンの他にも多数の共重合体が知られているが、
酸化劣化の化学反応はどれも同じであるので、日本ユニ
カー(株)の低密度ポリエチレングレード9025を使用し
た。
実施例1〜5及び比較例1は耐熱性エラストマーとし
てシリコーンゴムを用いた例である。
てシリコーンゴムを用いた例である。
表−1において、実施例1、4、5を見るとシリコー
ンゴムの欠点であった機械強度が、低密度ポリエチレン
比率の増加に伴って改良されるのが判る。それに対し
て、老化後の強度や伸びの劣化は大きくなるが、しかし
このような厳しい条件で老化させた後も実用的な物性を
保っている。
ンゴムの欠点であった機械強度が、低密度ポリエチレン
比率の増加に伴って改良されるのが判る。それに対し
て、老化後の強度や伸びの劣化は大きくなるが、しかし
このような厳しい条件で老化させた後も実用的な物性を
保っている。
比較例1と実施例2、3、4を比較すると本発明の効
果が判る。
果が判る。
比較例1では、一般の顔料用酸化チタン(アナタース
型、粒子径0.1〜0.2ミクロン)を用い、実施例2では微
粒子酸化チタン(粒子径0.02〜0.03ミクロン)を用い
た。この二つを比較して微粒子酸化チタンの効果が大き
いことが判る。
型、粒子径0.1〜0.2ミクロン)を用い、実施例2では微
粒子酸化チタン(粒子径0.02〜0.03ミクロン)を用い
た。この二つを比較して微粒子酸化チタンの効果が大き
いことが判る。
実施例3、4では更にメルカプトベンズイミダゾール
またはメルカプトベンズイミダゾールの亜鉛塩を加えた
ものであるが、特に実施例4では効果が大きい。
またはメルカプトベンズイミダゾールの亜鉛塩を加えた
ものであるが、特に実施例4では効果が大きい。
実施例6〜10及び比較例2は、前述の実施例1〜5及
び比較例1におけるシリコーンゴムの代わりにフッ素ゴ
ムをそれぞれ用いた例であり、実施例1〜5及び比較例
1と同様に評価した。この場合、実施例1〜5の場合よ
りも老化温度が高いので効果は小さくなるが、同じよう
に微粒子酸化チタンとメルカプトベンズイミダゾール系
化合物の効果が表れている。
び比較例1におけるシリコーンゴムの代わりにフッ素ゴ
ムをそれぞれ用いた例であり、実施例1〜5及び比較例
1と同様に評価した。この場合、実施例1〜5の場合よ
りも老化温度が高いので効果は小さくなるが、同じよう
に微粒子酸化チタンとメルカプトベンズイミダゾール系
化合物の効果が表れている。
(発明の効果) 本発明によれば、連続使用温度150℃以上の耐熱性エ
ラストマーとポリオレフィンを混和して用いる場合に、
該耐熱性エラストマーの耐熱性の犠牲を最小にすること
ができる。
ラストマーとポリオレフィンを混和して用いる場合に、
該耐熱性エラストマーの耐熱性の犠牲を最小にすること
ができる。
この成果により、該耐熱性エラストマーが従来機械強
度が低い、成形性が悪い、価格が高いなどの理由により
使用されなかった用途においても、ポリオレフィンによ
る改質効果により目的の性質を得たところで使用するこ
とができるようになり、且つ耐熱性の低下に対してはほ
とんど意識することなく使用することができるようにな
った。
度が低い、成形性が悪い、価格が高いなどの理由により
使用されなかった用途においても、ポリオレフィンによ
る改質効果により目的の性質を得たところで使用するこ
とができるようになり、且つ耐熱性の低下に対してはほ
とんど意識することなく使用することができるようにな
った。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08L 85/02 C08L 85/02 (56)参考文献 特開 昭63−304040(JP,A) 特開 昭62−48743(JP,A) 特開 平2−228346(JP,A) 特開 平3−215587(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08L 23/00 - 23/36 C08L 83/04 C08L 27/18 C08L 85/02
Claims (2)
- 【請求項1】連続使用温度150℃以上の耐熱性エラスト
マー100重量部とポリオレフィン5〜200重量部との混和
物100重量部に対し、平均一次粒子径が0.01以上0.1ミク
ロン未満の微粒子酸化チタンを0.1以上5重量部以下配
合したことを特徴とする耐熱性エラストマー組成物。 - 【請求項2】連続使用温度150℃以上の耐熱性エラスト
マー100重量部とポリオレフィン5〜200重量部との混和
物100重量部に対し、平均一次粒子径が0.01以上〜0.1ミ
クロン未満の微粒子酸化チタンを0.1以上5重量部以
下、メルカプトベンズイミダゾール系化合物を0.1以上1
0重量部以下配合したことを特徴とする耐熱性エラスト
マー組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6790390A JP2863865B2 (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | 耐熱性エラストマー組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6790390A JP2863865B2 (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | 耐熱性エラストマー組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03269035A JPH03269035A (ja) | 1991-11-29 |
JP2863865B2 true JP2863865B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=13358322
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6790390A Expired - Fee Related JP2863865B2 (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | 耐熱性エラストマー組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2863865B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050256239A1 (en) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Lee Chun D | White polyolefin compositions having reduced die drool |
-
1990
- 1990-03-16 JP JP6790390A patent/JP2863865B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03269035A (ja) | 1991-11-29 |
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