JP3438419B2 - Epdm組成物 - Google Patents

Epdm組成物

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコーンゴムとの接
着性が良好な成形物を与えるEPDM組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】EPDM(エチレン−プロピレン−ジエ
ン共重合体)樹脂は耐候性、耐熱性、耐薬品性に優れ、
電線の被覆や自動車部品等に応用される。このうち、電
線被覆に応用される場合において、一般に電線の端部は
端子等と接続される。このような端子は高圧電流のリー
ク防止の必要に応じ、ゴム製キャップによって保護され
る。このリーク防止を完全なものにする場合には、電線
被覆部とゴムキャップとが接着剤で接着される。ゴムキ
ャップは耐熱性の必要に応じシリコーンゴムからなるも
のが用いられることが多いが、従来のEPDMポリマー
による成形物(以下「EPDM成形物」と云う)はシリ
コーンゴム用接着剤との接着性が悪くこれら接着箇所は
非常に剥がれやすく、従って、その電気絶縁の信頼性は
低いものであった。
【0003】ここで、EPDMポリマーにオルガノポリ
シロキサン或いはポリオキシアルキレン・アルキルポリ
シロキサン共重合体を、加硫剤を除くEPDM組成物
中、7〜97重量%の配合量で添加することによって、
EPDM成形物の接着性が改善されることが知られてい
た(特開昭59−15143号公報)。しかし、これら
オルガノポリシロキサン等は高価であるので、このよう
な配合比で混入したEPDM組成物も高価なものとな
る。
【0004】また、同様にEPDM成形物の接着性を改
善するために、EPDM成形物の表面を処理する組成物
(特開昭60−248746号公報)が知られていた
が、有害な有機溶剤であるトルエンを用いるため取扱い
に特別な注意が必要であり、また、シリコーンゴムとの
接着性に関してはほとんど効果が得られない不満足なも
のであった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高価なオル
ガノポリシロキサン等の配合量が少なく、かつ、シリコ
ーンゴムとの接着性の高い成形物が得られるEPDM組
成物を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係るEPDM組
成物は、上記課題を解決するために、EPDMポリマー
100重量部に対し、シラン処理フィラーを60重量部
以上150重量部以下、反応性シリコーンオイルを5重
量部以上10重量部以下、粘着付与剤を5重量部以上3
0重量部以下の配合量で含有する構成を有する。
【0007】ここで、シラン処理フィラーの添加量がE
PDMポリマー100重量部に対し、60重量部未満の
場合には成形物において必要な接着性が得られず、15
0重量部超の場合には混練性が甚だしく低下するととも
に成形物において必要な接着性が得られない。反応性シ
リコーンオイルの添加量がEPDMポリマー100重量
部に対し、5重量部未満の場合には成形物において必要
な接着性が得られず、また、10重量部超の場合にはポ
リマーとの相溶性が著しく低下し混練ができなくなる。
【0008】また、粘着付与剤の添加量がEPDMポリ
マー100重量部に対し、5重量部未満の場合には、組
成物の脆性が著しく高くなるとともに成形物において必
要な接着性が得られず、また、30重量部超の場合には
組成物の粘着性が高くなって混練ができなくなる。
【0009】上記EPDM組成物において、EPDMポ
リマー100重量部に対するシラン処理フィラーの配合
量(重量部)をMfとしたときに、反応性シリコーンオ
イルの配合量Ms(重量部)、粘着付与剤の配合量Ma
(重量部)がそれぞれ、式 0.05Mf ≦ Ms ≦ 0.083Mf 0.083Mf ≦ Ma ≦ 0.2Mf で表せられる範囲であるとき、良好な取り扱い性、最適
の加工性、充分な接着性及び柔軟性を有するEPDM組
成物が得られるので好ましい。
【0010】ここで、EPDMポリマー成分としては、
普通に入手できるもので充分である。このように通常の
EPDMポリマーを用いても、本発明に係る成形物には
優れた対シリコーンゴム接着性が付加される。従って、
接着性を特に改善した特殊なEPDMポリマー成分を用
いる必要はない。ただし、接着性以外の性能の向上をも
併せてはかる際には、特化されたEPDMポリマーを使
うことができる。
【0011】なお、シラン処理フィラーとしては、通常
EPDM成形物を得るために用いられるフィラーをいわ
ゆるシランカップリング剤と反応させて得られたもので
あり、シラン処理タルク、シラン処理マイカ或いはシラ
ン処理クレー等が使用できる。ここで、シラン処理クレ
ーであると、シリコーンゴムとの接着性に優れた成形物
を得ることができるので好ましい。このようなものとし
ては、バーゲス・ピグメント社製のものなどが一般に市
販されている。なお、シラン処理を行っていないフィラ
ーを用いた場合にはシリコーンゴムとの良好な接着性は
得られない。
【0012】反応性シリコーンオイルは、反応前には潤
滑剤として働いて、系の粘度を低下させ、混練を容易に
し、賦形性を付与するが、反応後はEPDMポリマーと
結合して系の強度向上に寄与するものであり、充分な結
合性が求められるので、両末端反応性シリコーンオイル
であることが必要である。なお、反応性シリコーンオイ
ルは、成形物のシリコーン樹脂との接着で用いられるシ
リコーン樹脂用接着剤との親和性を高める効果を併せ持
つ。両末端反応性シリコーンオイルの両末端基としては
ビニル基であると反応性が高く、その結果、成形物がシ
リコーンゴム用接着剤との接着性が向上するので好まし
い。
【0013】なお、粘着付与剤としてのポリブテンは、
シリコーンゴムとの接着性を向上させるとともに、加硫
剤を添加した段階での可塑性が向上させるものである。
このものはEPDMポリマーとの相溶性に優れているた
め、成形物は強固となる。なお、ここで、EPTやEP
DM等に可塑性を付与するものとして汎用されているプ
ロセスオイル等のいわゆる可塑剤を用いた場合、充分な
接着性が得られない。
【0014】本発明に係るEPDM組成物は、上記各成
分をニーダーやロールミル等の一般に用いられる混合、
混練手段で混合して得られる。混合後、このEPDM組
成物は、使用の際にEPDM用に用いられる通常の加硫
剤及び加硫促進剤が添加されて、再び上記のような手段
によって混合され、加硫剤添加組成物として成形に用い
られる。なお、前記EPDM組成物において、その使用
までの期間が短く、加硫剤の影響が少ないと考えられる
場合には、各組成とともに加硫剤及び加硫促進剤を添加
した加硫剤添加組成物として需用者の使用に供しても良
い。
【0015】本発明に係るEPDM組成物から、次のよ
うにして成形物を得ることができる。すなわち、前記の
ように適切な加硫剤及び加硫促進剤を適量添加して混練
し、その後、EPDM組成物の持つ可塑性を利用して、
型に入れ、或いは、プレス処理等により任意の形に賦形
した後、必要に応じて加圧しながら、加熱等によって加
硫して成形する。
【0016】ここで、加熱条件に関しては特に注意を要
することはなく、使用するEPDMポリマー、加硫剤或
いは加硫促進剤に適した条件に従って行うことができる
ため、非常に簡便である。また、本発明のEPDM組成
物は、腐食性もなく、また、成形時において有毒蒸気等
の発生もないため、取り扱い性に優れ、また混練や成形
時に用いるジグや装置も通常のEPDMで用いられるも
のをそのまま用いることができる。
【0017】本発明に係るEPDM組成物を使用して作
製したEPDM成形物は、通常のシリコーンゴム用の接
着剤を用いて、シリコーンゴムと容易にかつ強固に接着
する。
【0018】
【作用】本発明において、シラン処理クレーをEPDM
ポリマーに添加することにより、組成物にシラン基を導
入しシリコーンゴム用接着剤との接着性向上をはかる。
また、反応性シリコーンオイルは、EPDMポリマーと
反応して、ベースポリマーに取り込まれ、シリコーンゴ
ムとの接着性向上に大きく寄与する。粘着付与剤として
のポリブテンは可塑剤としての効果も併せ持ち、前記シ
ラン処理クレーの添加によって中間体の粘度が極端に上
昇することを防止するとともに、成形物表面に粘着性を
付与し、前記シラン処理クレー及び反応性シリコーンオ
イルの接着性向上の効果をより大きなものにする。
【0019】
【実施例】
〔実施例1〜7及び比較例1〕ベースポリマーのEPD
Mポリマーとして三井石油化学製EPT−3045、フ
ィラー(フィラー1)としてはシラン処理無水珪酸アル
ミニウムであるバーゲス・ピグメント社製バーゲスK
E、反応性シリコーンオイルとしてワッカー社製SLM
−HTV、及び粘着付与剤としてポリブテンである日本
油脂製ポリビス5SHをロールミルを用いて表1に示す
ような混合比で混合し、本発明に係る7種のEPDM組
成物を得た(実施例1〜7)。
【0020】
【表1】
【0021】これら組成物にそれぞれ、加硫促進剤とし
て新中村化学製NKエステルTMPT、加硫剤として日
本油脂製パークミルD- 40を同じく表1に示す混合比
で添加し、再びロールミルで混練し、それぞれ加硫剤添
加組成物を得た。これら加硫剤添加組成物を賦形した
後、180℃・5分のプレス加硫を行って、それぞれ厚
さ1.5mmのシート状の7種のEPDM成形物を得
た。一方、シリコーン生ゴム組成物である東レ・ダウコ
ーニング社製SH−855を賦形した後、170℃・1
0分のプレス加硫、及び200℃・4時間のオーブン加
硫を行うことによって、厚さ1.5mmのシート状のシ
リコーンゴム成形物を得た。
【0022】次に、これらEPDM成形物とシリコーン
ゴム成形物との接着性の評価サンプル作製方法と評価方
法を以下に示す。まず、これらEPDM成形物及びシリ
コーンゴム成形物を切断してそれぞれ150mm×25
mmのシートを得た。
【0023】次いでこれらのそれぞれ片面の内、100
mm×25mmの範囲を接着面としてシリコーンゴム用
接着剤である東レ・ダウコーニング・シリコーン社製C
Y54−16を塗布し、これらEPDM成形物シート及
びシリコーンゴム成形物シートの接着面を重ね合わせ
た。その後、接着面に対して4g/cm2 の荷重を96
時間与えながら養生させ、図1に示すようなT型剥離試
験用サンプルを得た。接着性の評価は、東洋精機製作所
製ストログラフを用いて、100mm/分の引張速度で
これら接着面の接着強さを測定することで行った。
【0024】なお、ここで比較のために、EPDMポリ
マーに加硫剤及び加硫促進剤を添加して成形したEPD
M単独系成形物(比較例1)についても同様にサンプル
を作製し、その接着性を評価した。このときの接着性評
価結果を表1に示す。表1より、本願発明に係るEPD
M組成物を使用して作製された成形物のシリコーンゴム
との接着性は、非常に優れていることが明らかである。
【0025】〔比較例2〜11〕次に比較例2〜11と
して、本願発明特有の構成を有しないEPDM組成物の
シリコーンゴムとの接着性について示す。前記実施例で
用いた各成分の他、フィラーとして、EPDM成形物に
おいて充填材として一般に用いられるタルク(マグネシ
ウムの含水珪酸塩)である竹原化学製ハイトロン(以下
「フィラー2」と云う)、及び、シラン処理を行ってい
ない通常のクレーであるハーゲス・ピグメント社製アイ
スキャップK(以下「フィラー3」と云う)を、また、
反応性を有しない通常のシリコーンオイルとして東レ・
ダウコーニング・シリコーン社製SH−200(100
cs)(以下「シリコーンオイル」と云う)を、また、
系に可塑性を付与するための可塑剤として出光興産製ダ
イアナプロセスPW−380(以下「可塑剤」と云う)
を用いて、それぞれ表2に示した配合比の比較例2〜比
較例11の10種の組成のEPDM組成物を得た。な
お、ここで比較例8に係る組成物は、ベースポリマーと
相溶性の低い反応性シリコーンオイルの添加量が多いた
め、混練できなかったので、以下の検討は行わなかっ
た。
【0026】
【表2】
【0027】比較例8を除くこれらEPDM組成物を用
いて、実施例と同様にして、加硫剤添加組成物を経て、
それぞれシート状EPDM成形物を得た。ここで、比較
例6は反応性シリコーンオイルではなく、通常のシリコ
ーンオイルを用いたものであるが、成形物にシリコーン
オイルのブリードが観察された。
【0028】これらシート状EPDM成形物を用いて、
やはり実施例と同様に、それぞれT型剥離試験用サンプ
ルを作製し、シリコーンゴムとの接着性を評価した。評
価結果を表2に示す。表2より、本発明特有の構成を有
しない比較例2〜10では、そのシリコーンゴムとの接
着性が極めて低く、従って、本発明の効果が得られない
ことが明らかである。
【0029】
【発明の効果】表1及び表2により明らかなように、特
有の構成を有する本発明のEPDM組成物から、高価な
オルガノポリシロキサン等の配合量が少なく、かつ、シ
リコーンゴムとの接着性に優れたEPDM成形物を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】シリコーンゴムとの接着性を評価するためのT
型剥離試験用サンプルの形状を示した図である。
【符号の説明】
1 EPDM成形シート 2 シリコーンゴム成形シート 3 接着面

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 EPDMポリマー100重量部に対し、
    シラン処理フィラーを60重量部以上150重量部以
    下、反応性シリコーンオイルを5重量部以上10重量部
    以下、粘着付与剤としてポリブテンを5重量部以上30
    重量部以下の配合量で含有することを特徴とするEPD
    M組成物。
  2. 【請求項2】 上記EPDM組成物において、EPDM
    ポリマー100重量部に対するシラン処理フィラーの配
    合量(重量部)をMfとしたときに、反応性シリコーン
    オイルの配合量Ms(重量部)、粘着付与剤の配合量M
    a(重量部)がそれぞれ、式 0.05Mf ≦ Ms ≦ 0.083Mf 0.083Mf ≦ Ma ≦ 0.2Mf で表せられる範囲であることを特徴とする請求項1記載
    のEPDM組成物。
  3. 【請求項3】 上記シラン処理フィラーがシラン処理ク
    レーであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記
    載のEPDM組成物。
  4. 【請求項4】 加硫剤及び加硫促進剤を含有することを
    特徴とする請求項1乃至請求項3に記載のEPDM組成
    物。
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