JP2863865B2

JP2863865B2 - 耐熱性エラストマー組成物

Info

Publication number: JP2863865B2
Application number: JP6790390A
Authority: JP
Inventors: 淳一村松; 英典石川; 一志和田
Original assignee: KURABE KK
Current assignee: KURABE KK
Priority date: 1990-03-16
Filing date: 1990-03-16
Publication date: 1999-03-03
Anticipated expiration: 2014-03-03
Also published as: JPH03269035A

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０８Ｌ 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

(57)【特許請求の範囲】

【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。