JP6688634B2 - SILANE CROSSLINKABLE RUBBER COMPOSITION, SILANE CROSSLINKED RUBBER MOLDED BODY, PROCESS FOR PRODUCING THEM, AND SILANE CROSSLINKED RUBBER MOLDED ARTICLE - Google Patents

SILANE CROSSLINKABLE RUBBER COMPOSITION, SILANE CROSSLINKED RUBBER MOLDED BODY, PROCESS FOR PRODUCING THEM, AND SILANE CROSSLINKED RUBBER MOLDED ARTICLE Download PDF

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Description

本発明は、シラン架橋性ゴム組成物及びシラン架橋ゴム成形体とそれらの製造方法、並びに、シラン架橋ゴム成形品に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a silane-crosslinkable rubber composition, a silane-crosslinked rubber molded product, a method for producing them, and a silane-crosslinked rubber molded product.

各種産業用ケーブル(電線を含む)の被覆材、ゴムモールド材(例えば、自動車用グラスランチャンネル、ウェザーストリップ、ゴムホース、ワイパーブレードゴム、防振ゴム)などのゴム製品には、圧縮永久歪みが小さいことが要求される。また、各種産業用ケーブルの被覆材のうち、外周部を覆うシース材(ジャケット材)等などについては、ケーブル布設の際に引き込みを行うため材料が擦れる場合が多く、傷付きや破損等を防止する点で、高い硬度や高い引張強度も要求される。また、経済的観点から、高速成形性に優れる材料が求められている。
従来、小さい圧縮永久歪みが要求される用途に用いられる製品は、エチレン−プロピレンゴム(EPゴム)を加硫(架橋)した架橋EPゴムが用いられてきた。しかし、架橋EPゴムは、EPゴムを成形した後に加硫することが必要であった。
例えば、特許文献1において、エチレン−プロピレンゴムを主成分とするゴム組成物を射出成形する方法において、上記のエチレン−プロピレンゴムとしてプロピレン含有量が30〜55重量%、ムーニー粘度(ML(1+4)100℃)が20〜80のものを使用し、加硫剤として有機過酸化物を添加することが提案されている。特許文献2において、加硫ゴム製品を、さらに大気圧下又は真空圧下で熱履歴処理することが提案されている。特許文献3において、ゴム100質量部及び金属水酸化物30質量部〜150質量部を含有し、前記ゴムが、エチレン比が60%〜64%のエチレン−プロピレンゴム1及びエチレン比が66%〜70%のエチレン−プロピレンゴム2を70:30〜30:70の質量比で混合したノンハロゲン難燃性ゴム組成物が提案されている。
Rubber products such as coating materials for various industrial cables (including electric wires) and rubber molding materials (for example, glass run channels for automobiles, weather strips, rubber hoses, wiper blade rubber, anti-vibration rubber) have a small compression set. Is required. Also, of the coating materials for various industrial cables, the sheath material (jacket material), etc. that covers the outer periphery is often rubbed because it is pulled in when laying the cable, preventing damage and damage. Therefore, high hardness and high tensile strength are also required. Further, from the economical point of view, a material excellent in high-speed moldability is required.
Conventionally, cross-linked EP rubber obtained by vulcanizing (cross-linking) ethylene-propylene rubber (EP rubber) has been used as a product used for applications requiring a small compression set. However, the crosslinked EP rubber needs to be vulcanized after molding the EP rubber.
For example, in Patent Document 1, in a method of injection molding a rubber composition containing ethylene-propylene rubber as a main component, the ethylene-propylene rubber has a propylene content of 30 to 55% by weight and a Mooney viscosity (ML (1 + 4)). It has been proposed to use one having a temperature of 100 ° C.) of 20 to 80 and add an organic peroxide as a vulcanizing agent. Patent Document 2 proposes that a vulcanized rubber product is further subjected to heat history treatment under atmospheric pressure or vacuum pressure. In Patent Document 3, 100 parts by mass of rubber and 30 parts by mass to 150 parts by mass of metal hydroxide are contained, and the rubber has an ethylene-propylene rubber 1 having an ethylene ratio of 60% to 64% and an ethylene ratio of 66%. A non-halogen flame-retardant rubber composition in which 70% of ethylene-propylene rubber 2 is mixed in a mass ratio of 70:30 to 30:70 has been proposed.

特開平8−66931号公報JP-A-8-66931 特開平11−302415号公報JP-A-11-302415 特開2012−241041号公報JP2012-241041A

特許文献1〜3では、いずれも製造において、ゴムを加硫する必要があるため、加硫設備が必要となる。これに加えて、加硫時間が長く生産性に課題を有していた。
また、一般的なEPゴムを使用して高硬度の成形品を得る場合、エチレン含有量の高い材料が用いられることが多い。さらに、高速成形性を付与するためにはムーニー粘度の低いものが選択されることが多い。しかしながら、そのような特性を有するゴム材料は圧縮永久歪みが大きくなる傾向にあった。
さらに、押出成形において架橋EPゴム製品を製造する場合、押出成形機内で有機過酸化物が分解してEPゴムの架橋反応が生じることがある。架橋したEPゴムは成形時に溶融しないゲルを形成して、得られる成形体の表面に突出したツブ状物(ブツともいう)となる。これにより、製造されるゴム製品の外観を損なうという問題があった。
In each of Patent Documents 1 to 3, since it is necessary to vulcanize the rubber in the production, vulcanization equipment is required. In addition to this, the vulcanization time was long and there was a problem in productivity.
In addition, when a molded product having a high hardness is obtained by using a general EP rubber, a material having a high ethylene content is often used. Furthermore, in order to impart high-speed moldability, a material having a low Mooney viscosity is often selected. However, the rubber material having such characteristics tends to have a large compression set.
Furthermore, when a crosslinked EP rubber product is produced by extrusion molding, the organic peroxide may decompose in the extruder to cause a crosslinking reaction of the EP rubber. The crosslinked EP rubber forms a gel that does not melt during molding, and becomes a lump-like substance (also referred to as lump) protruding on the surface of the obtained molded body. As a result, there is a problem in that the appearance of the manufactured rubber product is impaired.

本発明は、従来の上記課題を克服し、高い線速で押出成形されても、小さな圧縮永久歪み(以下、優れた圧縮永久歪ということがある)と高い引張強度と高い硬度とを兼ね備えたシラン架橋ゴム成形体を提供することを課題とする。また、外観のよいシラン架橋ゴム成形体を提供することを課題とする。上記の特性を有するシラン架橋ゴム成形体の製造方法を提供することを課題とする。
また、本発明は、上記の特性を有するシラン架橋ゴム成形体を、加硫設備を必要とせず、しかも生産性よく製造することができるシラン架橋性ゴム組成物及びその製造方法を提供することを課題とする。
さらに、本発明は、上記の優れた特性を有するシラン架橋ゴム成形体を含むシラン架橋ゴム成形品を提供することを課題とする。
The present invention overcomes the conventional problems described above, and has a small compression set (hereinafter sometimes referred to as an excellent compression set), high tensile strength, and high hardness even when extrusion-molded at a high linear velocity. An object is to provide a silane crosslinked rubber molded body. Another object is to provide a silane-crosslinked rubber molded article having a good appearance. An object of the present invention is to provide a method for producing a silane crosslinked rubber molded product having the above characteristics.
Further, the present invention provides a silane-crosslinked rubber composition having the above-mentioned properties, a silane-crosslinkable rubber composition which can be produced with high productivity without requiring vulcanization equipment, and a production method thereof. It is an issue.
Further, it is an object of the present invention to provide a silane crosslinked rubber molded article containing the silane crosslinked rubber molded article having the above-mentioned excellent properties.

本発明者らは、EPゴムを用いた架橋ゴム成形体の製造において、特定のムーニー粘度及びエチレン含有量のEPゴムに特定のシラン架橋法を適用すると、EPゴムの加硫設備が不要となり、原料ゴムとして粘度の低いEPゴムを用いても、その成形性を損なうことなく、高い引張強度と小さな圧縮永久歪みと高い硬度と外観とを有するシラン架橋ゴム成形体を、必要により高速でも、成形できることを見出した。本発明者らはこの知見に基づきさらに研究を重ね、本発明をなすに至った。
ここで、ゴムのシラン架橋法とは、有機過酸化物の存在下で不飽和基を有する加水分解性シランカップリング剤をゴムにグラフト化反応させてシラングラフトゴムを得た後に、シラノール縮合触媒の存在下でシラングラフトゴムを水分と接触させることにより、シラングラフトゴムがシランカップリング剤を介して架橋された架橋ゴムを得る方法である。
The inventors of the present invention, in the production of a crosslinked rubber molding using an EP rubber, when a specific silane crosslinking method is applied to an EP rubber having a specific Mooney viscosity and an ethylene content, a vulcanization facility for the EP rubber becomes unnecessary, Even if an EP rubber having a low viscosity is used as a raw material rubber, a silane cross-linked rubber molded article having high tensile strength, small compression set, high hardness and appearance can be molded without impairing its moldability, even at high speed as necessary. I found that I could do it. The present inventors have conducted further research based on this finding and have completed the present invention.
Here, the silane cross-linking method of rubber means that after a hydrolyzable silane coupling agent having an unsaturated group is graft-reacted on the rubber in the presence of an organic peroxide to obtain a silane-grafted rubber, a silanol condensation catalyst is used. Is a method of obtaining a crosslinked rubber in which the silane graft rubber is crosslinked via a silane coupling agent by bringing the silane graft rubber into contact with water in the presence of.

すなわち、本発明の課題は以下の手段によって達成された。
〔1〕JIS K 6300−1:2013に基づき測定されたムーニー粘度(ML(1+4)125℃)が15〜40であり、エチレン含有量が65〜80質量%であるエチレン−αオレフィンゴムを61〜100質量%含むベースゴム100質量部対して1〜15質量部のシランカップリング剤を有機過酸化物0.01〜0.6質量部の存在下でグラフト化反応させたシラン架橋性ゴムと、前記ベースゴム100質量部に対して、乾式シリカ0.3〜400質量部と、シラノール縮合触媒0.0001〜0.5質量部とを含有するシラン架橋性ゴム組成物。
〔2〕前記シラン架橋性ゴム組成物が、前記ベースゴム100質量部に対して、乾式シリカ0.3〜400質量部と、シランカップリング剤1〜15質量部と、有機過酸化物0.01〜0.6質量部と、シラノール縮合触媒0.0001〜0.5質量部とを溶融混合してなる〔1〕に記載のシラン架橋性ゴム組成物。
〕前記ベースゴムが、ポリプロピレン系樹脂を1〜30質量%含む〔1〕又は〔2〕に記載のシラン架橋性ゴム組成物。
〕前記シランカップリング剤の含有量が、前記ベースゴム100質量部に対して、3〜15質量部である〔1〕〜〔〕のいずれか1項に記載のシラン架橋性ゴム組成物。
〕〔1〕〜〔〕のいずれか1項に記載のシラン架橋性ゴム組成物を成形した後に水と接触させてなるシラン架橋ゴム成形体。
〕〔〕に記載のシラン架橋ゴム成形体を含むシラン架橋ゴム成形品。
〕JIS K 6300−1:2013に基づき測定されたムーニー粘度(ML(1+4)125℃)が15〜40であり、エチレン含有量が65〜80質量%であるエチレン−αオレフィンゴムを61〜100質量%含むベースゴム100質量部に対して、乾式シリカ0.3〜400質量部と、シランカップリング剤1〜15質量部と、有機過酸化物0.01〜0.6質量部と、シラノール縮合触媒0.0001〜0.5質量部とを溶融混合してシラン架橋性ゴム組成物を得る工程(1)を有するシラン架橋性ゴム組成物の製造方法であって、
前記工程(1)が、下記工程(a)及び工程(c)を有し、但し下記工程(a)で前記ベースゴムの一部を溶融混合する場合には下記工程(a)、工程(b)及び工程(c)を有する、シラン架橋性ゴム組成物の製造方法。
工程(a):前記ベースゴムの全部又は一部と、前記乾式シリカと、前記シランカッ
プリング剤と、前記有機過酸化物とを前記有機過酸化物の分解温度以上の温度で溶融
混合して、シランマスターバッチを調製する工程
工程(b):前記ベースゴムの残部と前記シラノール縮合触媒とを溶融混合して、触
媒マスターバッチを調製する工程
工程(c):前記シランマスターバッチと、前記シラノール縮合触媒又は前記触媒マ
スターバッチとを溶融混合する工程
〕下記工程(1)、工程(2)及び工程(3)を有するシラン架橋ゴム成形体の製造方法であって、
工程(1):JIS K 6300−1:2013に基づき測定されたムーニー粘度
(ML(1+4)125℃)が15〜40であり、エチレン含有量が65〜80質量
%であるエチレン−αオレフィンゴムを61〜100質量%含むベースゴム100質
量部に対して、乾式シリカ0.3〜400質量部と、シランカップリング剤1〜15
質量部と、有機過酸化物0.01〜0.6質量部と、シラノール縮合触媒0.000
1〜0.5質量部とを溶融混合してシラン架橋性ゴム組成物を得る工程
工程(2):前記工程(1)で得られたシラン架橋性ゴム組成物を成形して成形体を
得る工程
工程(3):前記工程(2)で得られた成形体を水と接触させてシラン架橋ゴム成形
体を得る工程
前記工程(1)が、下記工程(a)及び工程(c)を有し、但し下記工程(a)で前記ベースゴムの一部を溶融混合する場合には下記工程(a)、工程(b)及び工程(c)を有する、シラン架橋ゴム成形体の製造方法。
工程(a):前記ベースゴムの全部又は一部と、前記乾式シリカと、前記シランカ
ップリング剤と、前記有機過酸化物とを前記有機過酸化物の分解温度以上の温度で溶
融混合して、シランマスターバッチを調製する工程
工程(b):前記ベースゴムの残部と前記シラノール縮合触媒とを溶融混合して、触
媒マスターバッチを調製する工程
工程(c):前記シランマスターバッチと、前記シラノール縮合触媒又は前記触媒マ
スターバッチとを溶融混合する工程
That is, the object of the present invention was achieved by the following means.
[1] An ethylene-α olefin rubber having a Mooney viscosity (ML (1 + 4) 125 ° C.) of 15 to 40 and an ethylene content of 65 to 80% by mass, measured according to JIS K 6300-1: 2013, is 61 100 wt% including silane crosslinkable rubber silane coupling agent 1 to 15 parts by weight for the base rubber 100 parts by weight by grafting reaction in the presence of an organic peroxide 0.01 to 0.6 parts by weight A silane-crosslinkable rubber composition containing 0.3 to 400 parts by mass of dry silica and 0.0001 to 0.5 parts by mass of a silanol condensation catalyst based on 100 parts by mass of the base rubber.
[2] The silane crosslinkable rubber composition contains 0.3 to 400 parts by mass of dry silica , 1 to 15 parts by mass of a silane coupling agent, and 0.1. The silane-crosslinkable rubber composition according to [1], which is obtained by melt-mixing 01 to 0.6 parts by mass and silanol condensation catalyst 0.0001 to 0.5 parts by mass.
[ 3 ] The silane crosslinkable rubber composition according to [1] or [2], wherein the base rubber contains 1 to 30 mass% of a polypropylene resin.
[ 4 ] The silane crosslinkable rubber composition according to any one of [1] to [ 3 ], wherein the content of the silane coupling agent is 3 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base rubber. object.
[ 5 ] A silane-crosslinked rubber molded product obtained by molding the silane-crosslinkable rubber composition according to any one of [1] to [ 4 ] and then contacting it with water.
[ 6 ] A silane-crosslinked rubber molded article containing the silane-crosslinked rubber molded article according to [ 5 ].
[ 7 ] An ethylene-α olefin rubber having a Mooney viscosity (ML (1 + 4) 125 ° C.) of 15 to 40 and an ethylene content of 65 to 80% by mass, measured according to JIS K 6300-1: 2013, is 61%. To 100 parts by mass of base rubber, 0.3 to 400 parts by mass of dry silica , 1 to 15 parts by mass of silane coupling agent, and 0.01 to 0.6 parts by mass of organic peroxide. A method for producing a silane crosslinkable rubber composition, comprising the step (1) of melt-mixing 0.0001 to 0.5 part by mass of a silanol condensation catalyst to obtain a silane crosslinkable rubber composition,
The step (1) includes the following steps (a) and (c), provided that when a part of the base rubber is melt-mixed in the following step (a), the following steps (a) and (b) ) And the process (c), the manufacturing method of a silane crosslinkable rubber composition.
Step (a): All or part of the base rubber, the dry silica , the silane coupling agent, and the organic peroxide are melt-mixed at a temperature equal to or higher than the decomposition temperature of the organic peroxide, Step of preparing silane masterbatch Step (b): Step of preparing catalyst masterbatch by melting and mixing the rest of the base rubber and the silanol condensation catalyst Step (c): The silane masterbatch and the silanol A step of melt-mixing a condensation catalyst or the catalyst master batch [ 8 ] , which is a method for producing a silane-crosslinked rubber molded article having the following step (1), step (2) and step (3) ,
Step (1): An ethylene-α olefin rubber having a Mooney viscosity (ML (1 + 4) 125 ° C.) of 15 to 40 and an ethylene content of 65 to 80 mass% measured according to JIS K 6300-1: 2013. Of 100 to 100 parts by mass of the base rubber, 0.3 to 400 parts by mass of dry silica , and 1 to 15 parts of the silane coupling agent.
Parts by mass, 0.01 to 0.6 parts by mass of organic peroxide, and 0.000 of silanol condensation catalyst
Step of melt-mixing 1 to 0.5 parts by mass to obtain a silane-crosslinkable rubber composition Step (2): Molding the silane-crosslinkable rubber composition obtained in the step (1) to obtain a molded article Step Step (3): Step of contacting the molded body obtained in the step (2) with water to obtain a silane crosslinked rubber molded body The step (1) has the following steps (a) and (c). However, when a part of the base rubber is melt-mixed in the following step (a), a method for producing a silane crosslinked rubber molded product , which has the following steps (a), (b) and (c) .
Step (a): Melt-mixing all or part of the base rubber, the dry silica , the silane coupling agent, and the organic peroxide at a temperature equal to or higher than the decomposition temperature of the organic peroxide. A step of preparing a silane masterbatch step (b): a step of preparing a catalyst masterbatch by melt-mixing the rest of the base rubber with the silanol condensation catalyst step (c): the silane masterbatch and the above Melting and mixing with silanol condensation catalyst or the catalyst master batch

本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。   In the present specification, the numerical range represented by using "to" means a range including the numerical values before and after "to" as the lower limit value and the upper limit value.

本発明により、従来の上記課題を克服し、小さな圧縮永久歪みと高い引張強度と高い硬度とを兼ね備えたシラン架橋ゴム成形体、また外観のよいシラン架橋ゴム成形体を、EPゴムの加硫設備を必要とせず、必要により高速で、しかも生産性よく製造することができる。
したがって、本発明により、高い線速で押出成形されても、小さな圧縮永久歪みと高い引張強度と高い硬度とを兼ね備えたシラン架橋ゴム成形体を提供することができる。また、外観のよいシラン架橋ゴム成形体を提供することができる。このような優れた特性を有するシラン架橋ゴム成形体の製造方法を提供することができる。また、上述の特性を有するシラン架橋ゴム成形体を、加硫設備を必要とせず、生産性よく製造することができるシラン架橋性ゴム組成物及びその製造方法を提供することができる。さらに、このような優れた特性を有するシラン架橋ゴム成形体を含むシラン架橋ゴム成形品を提供することができる。
According to the present invention, a silane-crosslinked rubber molded body that overcomes the above-mentioned conventional problems and has a small compression set, high tensile strength, and high hardness, and a silane-crosslinked rubber molded body that has a good appearance are provided in EP rubber vulcanization equipment. Can be manufactured at high speed and with high productivity as required.
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a silane-crosslinked rubber molded product having a small compression set, a high tensile strength and a high hardness even when it is extrusion molded at a high linear velocity. Further, it is possible to provide a silane-crosslinked rubber molded product having a good appearance. It is possible to provide a method for producing a silane-crosslinked rubber molding having such excellent properties. It is also possible to provide a silane-crosslinkable rubber composition capable of producing a silane-crosslinked rubber molded product having the above-mentioned properties with high productivity without requiring vulcanization equipment and a method for producing the same. Further, it is possible to provide a silane-crosslinked rubber molded article including the silane-crosslinked rubber molded article having such excellent properties.

本発明のシラン架橋性ゴム組成物は、JIS K 6300−1:2013に基づき測定されたムーニー粘度(ML(1+4)125℃)が15〜40であり、エチレン含有量が65〜80質量%であるエチレン−αオレフィンゴムを61〜100質量%含むベースゴムにシランカップリング剤がグラフト化したシラン架橋性ゴムと、ベースゴム100質量部に対して、無機フィラー0.3〜400質量部と、シラノール縮合触媒0.0001〜0.5質量部とを含有する。このシラン架橋性ゴム組成物は、好ましくは、ベースゴム100質量部に対して、無機フィラー0.3〜400質量部と、シランカップリング剤1〜15質量部と、有機過酸化物0.01〜0.6質量部と、シラノール縮合触媒0.0001〜0.5質量部とを、溶融混合して調製できる。これにより、後述するように、シランカップリング剤がベースゴムにグラフト化反応してシラン架橋性ゴムが形成される。
また、本発明のシラン架橋ゴム成形体は、本発明のシラン架橋性ゴム組成物を成形した後に水と接触させて得ることができる。これにより、後述するように、シラン架橋性ゴム組成物に含有されるシラン架橋性ゴムのシランカップリング剤が架橋反応してシラン架橋ゴム成形体となる。
The silane crosslinkable rubber composition of the present invention has a Mooney viscosity (ML (1 + 4) 125 ° C.) of 15 to 40 and an ethylene content of 65 to 80% by mass, which are measured according to JIS K 6300-1: 2013. A silane crosslinkable rubber in which a silane coupling agent is grafted to a base rubber containing 61 to 100% by mass of an ethylene-α olefin rubber, and an inorganic filler 0.3 to 400 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base rubber, Silanol condensation catalyst 0.0001 to 0.5 parts by mass. The silane crosslinkable rubber composition is preferably 0.3 to 400 parts by mass of an inorganic filler, 1 to 15 parts by mass of a silane coupling agent, and 0.01% of an organic peroxide, based on 100 parts by mass of a base rubber. ˜0.6 parts by mass and silanol condensation catalyst 0.0001 to 0.5 parts by mass can be melt-mixed to prepare. Thereby, as described later, the silane coupling agent is graft-reacted with the base rubber to form a silane crosslinkable rubber.
The silane-crosslinked rubber molded product of the present invention can be obtained by molding the silane-crosslinkable rubber composition of the present invention and then contacting it with water. Thereby, as described later, the silane coupling agent of the silane crosslinkable rubber contained in the silane crosslinkable rubber composition undergoes a crosslinking reaction to form a silane crosslinked rubber molded body.

まず、本発明に用いる各成分について説明する。
<ベースゴム>
本発明に用いられるベースゴムは、シランカップリング剤がグラフト化反応可能な部位を有するゴム成分として、JIS K 6300−1:2013に基づき測定されたムーニー粘度(ML(1+4)125℃)が15〜40であり、エチレン含有量が65〜80質量%であるエチレン−αオレフィンゴムを含有する。
ベースゴムは、さらにポリプロピレン系樹脂を含有していてもよい。
ベースゴムは、さらにエチレン−αオレフィンゴム以外のゴム成分やポリプロピレン系樹脂以外の樹脂成分を含有してもよい。エチレン−αオレフィンゴム以外のゴム成分としては、特に限定されず、例えば、天然ゴム(NR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、クロロプレンゴム(CR)、アクリルゴム(ACM)、シリコーンゴム(Q)等が挙げられる。ポリプロピレン系樹脂以外の樹脂成分としては、特に限定されず、例えば、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、エチレン系共重合体等が挙げられる。ベースゴムがこれらのゴム成分及び樹脂成分を含有する場合、これらのゴム成分及び樹脂成分それぞれの含有量は、特に限定されず、適宜に決定される。
このベースゴムは、ゴム成分及び樹脂成分の総計が100質量%となるように、各ゴム成分及び各樹脂成分の含有量が適宜に決定され、好ましくは下記範囲内から選択される。
First, each component used in the present invention will be described.
<Base rubber>
The base rubber used in the present invention has a Mooney viscosity (ML (1 + 4) 125 ° C.) of 15 as measured according to JIS K 6300-1: 2013 as a rubber component having a site where a silane coupling agent can undergo a grafting reaction. And an ethylene-α olefin rubber having an ethylene content of 65 to 80% by mass.
The base rubber may further contain a polypropylene resin.
The base rubber may further contain a rubber component other than the ethylene-α-olefin rubber and a resin component other than the polypropylene resin. The rubber component other than the ethylene-α-olefin rubber is not particularly limited, and examples thereof include natural rubber (NR), styrene-butadiene rubber (SBR), chloroprene rubber (CR), acrylic rubber (ACM), silicone rubber (Q). Etc. The resin component other than the polypropylene resin is not particularly limited, and examples thereof include high-density polyethylene (HDPE), low-density polyethylene (LDPE), linear low-density polyethylene (LLDPE), and ethylene-based copolymers. . When the base rubber contains these rubber components and resin components, the content of each of these rubber components and resin components is not particularly limited and is appropriately determined.
In this base rubber, the content of each rubber component and each resin component is appropriately determined so that the total of the rubber component and the resin component is 100% by mass, and preferably selected from the following range.

(エチレン−αオレフィンゴム)
本発明に用いるエチレン−αオレフィンゴムは、JIS K 6300−1:2013に基づき測定されたムーニー粘度(ML(1+4)125℃)が15〜40であり、エチレン含有量が65〜80質量%であるエチレン−αオレフィンゴムである。ムーニー粘度が小さすぎると、本発明に求められる高い硬度及び引張強度が不足する場合がある。一方、ムーニー粘度が大きすぎると、高い線速での成形性(高速成形性)に劣る場合がある。また、エチレン含有量が65質量%未満であると、本発明に求められる高い引張強度が得られないことがある。エチレン含有量が80質量%を超えると、圧縮永久歪みが大きくなりすぎることがある。
エチレン−αオレフィンゴムのムーニー粘度は、硬度、引張強度及び成形性の点で、17〜35(ML1+4(125℃)が好ましく、20〜30(ML1+4(125℃)がより好ましい。
ムーニー粘度は、JIS K 6300−1:2013に規定された測定方法に基づいて測定される。試験は以下のように行う。用いる試験片として、JIS K 6300−1 5.3.1記載のロール通し法で、直径約50mm、厚さ約6mmの試験サンプルを2個1組作成する。二つのダイで構成される円筒状の中空部(キャビティ)の中に円盤状の金属製L型ロータを装着し、その中に得られたゴム試験片を充填する。その後、余熱時間1分、ロータ回転時間4分、試験温度125℃の一定条件でロータを回転させ、このときのゴムの抵抗によりロータが受けるトルクを、ゴムのムーニー粘度としてムーニー単位で測定する。
(Ethylene-α olefin rubber)
The ethylene-α olefin rubber used in the present invention has a Mooney viscosity (ML (1 + 4) 125 ° C.) of 15 to 40 measured according to JIS K 6300-1: 2013, and an ethylene content of 65 to 80% by mass. It is an ethylene-α olefin rubber. If the Mooney viscosity is too low, the high hardness and tensile strength required for the present invention may be insufficient. On the other hand, if the Mooney viscosity is too large, the moldability at high linear velocity (high-speed moldability) may be poor. If the ethylene content is less than 65% by mass, the high tensile strength required in the present invention may not be obtained. If the ethylene content exceeds 80% by mass, the compression set may become too large.
The Mooney viscosity of the ethylene-α olefin rubber is preferably 17 to 35 (ML1 + 4 (125 ° C), more preferably 20 to 30 (ML1 + 4 (125 ° C)) in terms of hardness, tensile strength and moldability.
The Mooney viscosity is measured based on the measuring method defined in JIS K 6300-1: 2013. The test is conducted as follows. As test pieces to be used, two sets of test samples each having a diameter of about 50 mm and a thickness of about 6 mm are prepared by the roll passing method described in JIS K 6300-1 5.3.1. A disc-shaped metal L-shaped rotor is mounted in a cylindrical hollow portion (cavity) composed of two dies, and the obtained rubber test piece is filled therein. After that, the rotor is rotated under constant conditions of a residual heat time of 1 minute, a rotor rotation time of 4 minutes, and a test temperature of 125 ° C., and the torque received by the rotor due to the resistance of the rubber at this time is measured in Mooney units as the Mooney viscosity of the rubber.

エチレン−αオレフィンゴムは、引張強度及び圧縮永久歪性、硬度の点で、共重合体中のエチレン構成成分量(エチレン含有量という)が、67〜78量%が好ましく、67〜75質量%がより好ましい。エチレン含有量は、ASTM D3900に記載の方法に準拠して、測定される値である。   The ethylene-α olefin rubber is preferably 67 to 78% by mass, and 67 to 75% by mass, in terms of tensile strength, compression set and hardness, the amount of ethylene constituent component (referred to as ethylene content) in the copolymer is 67% by mass. Is more preferable. The ethylene content is a value measured according to the method described in ASTM D3900.

エチレン−αオレフィンゴムとしては、エチレン−αオレフィン共重合体からなるゴムであって、好ましくは、エチレンとα−オレフィンとの二元共重合体からなるゴム、エチレンとα−オレフィンとジエンとの三元共重合体からなるゴムが挙げられる。三元共重合体のジエンは、共役ジエンであっても非共役ジエンであってもよく、非共役ジエンが好ましい。すなわち、三元共重合体は、エチレンとα−オレフィンと共役ジエンとの三元共重合体、及び、エチレンとα−オレフィンと非共役ジエンとの三元共重合体等が挙げられる。エチレンとα−オレフィンとの二元共重合体及びエチレンとα−オレフィンと非共役ジエンとの三元共重合体が好ましい。
共役ジエンとしては、例えば、ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン等が挙げられ、ブタジエンが好ましい。非共役ジエンとしては、例えば、ジシクロペンタジエン(DCPD)、エチリデンノルボルネン(ENB)、1,4−ヘキサジエン等が挙げられ、エチリデンノルボルネンが好ましい。共役ジエン及び非共役ジエンの各構成成分は、それぞれ、1種単独で使用され、又は2種以上を併用できる。
α−オレフィンとしては、炭素数3〜12のα−オレフィンが好適に挙げられる。α−オレフィンとしては、特に限定されず、例えば、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン等が挙げられる。
The ethylene-α olefin rubber is a rubber composed of an ethylene-α olefin copolymer, preferably a rubber composed of a binary copolymer of ethylene and an α-olefin, and a rubber composed of ethylene, an α-olefin and a diene. A rubber made of a terpolymer may be used. The diene of the terpolymer may be a conjugated diene or a non-conjugated diene, preferably a non-conjugated diene. That is, examples of the terpolymer include a terpolymer of ethylene, an α-olefin and a conjugated diene, and a terpolymer of ethylene, an α-olefin and a non-conjugated diene. Binary copolymers of ethylene and α-olefins and terpolymers of ethylene, α-olefins and non-conjugated dienes are preferred.
Examples of the conjugated diene include butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene and the like, with butadiene being preferred. Examples of the non-conjugated diene include dicyclopentadiene (DCPD), ethylidene norbornene (ENB), and 1,4-hexadiene, and ethylidene norbornene is preferable. Each of the constituent components of the conjugated diene and the non-conjugated diene may be used alone or in combination of two or more.
Preferable examples of the α-olefin include α-olefins having 3 to 12 carbon atoms. The α-olefin is not particularly limited, and examples thereof include propylene, 1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene and the like.

エチレンとα−オレフィンとの二元共重合体からなるゴムとして、例えば、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−ブテンゴム、エチレン−オクテンゴム等が挙げられる。エチレンとα−オレフィンとジエンとの三元共重合体からなるゴムとしては、例えば、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、エチレン−ブテン−ジエンゴム等が挙げられる。なかでも、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−ブテンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム及びエチレン−ブテン−ジエンゴムが好ましく、エチレン−プロピレンゴム及びエチレン−プロピレン−ジエンゴムがより好ましく、エチレン−プロピレンゴム又はエチレン−プロピレン−エチリデンノルボルネンゴムが特に好ましい。   Examples of the rubber composed of a binary copolymer of ethylene and α-olefin include ethylene-propylene rubber, ethylene-butene rubber, ethylene-octene rubber and the like. Examples of the rubber composed of a terpolymer of ethylene, α-olefin and diene include ethylene-propylene-diene rubber and ethylene-butene-diene rubber. Among them, ethylene-propylene rubber, ethylene-butene rubber, ethylene-propylene-diene rubber and ethylene-butene-diene rubber are preferable, ethylene-propylene rubber and ethylene-propylene-diene rubber are more preferable, ethylene-propylene rubber or ethylene-propylene-ethylidene rubber. Norbornene rubber is particularly preferred.

エチレン−αオレフィンゴムは、共重合体中のジエン構成成分量(ジエン含有量という)が0〜10質量%が好ましく、0〜5質量%がより好ましく、0〜4質量%がさらに好ましい。ジエン含有量が0〜10質量%の範囲であれば、反応性が高くなりすぎず、工程(2)での成形性を保持できる。ジエン含有量は、例えば赤外線吸収分光法(FT−IR)、プロトンNMR(H−NMR)法等で測定できる。 The ethylene-α olefin rubber has a diene component amount (referred to as a diene content) in the copolymer of preferably 0 to 10% by mass, more preferably 0 to 5% by mass, and further preferably 0 to 4% by mass. When the diene content is in the range of 0 to 10% by mass, the reactivity does not become too high and the moldability in the step (2) can be maintained. The diene content can be measured by, for example, infrared absorption spectroscopy (FT-IR), proton NMR ( 1 H-NMR) method, or the like.

エチレン−αオレフィンゴムの含有量は、ベースゴム100質量部中、61〜100質量部である。エチレン−αオレフィンゴムの含有量が61質量部以上であると、上記の優れた特性を成形体に付与できる。本発明において、エチレン−αオレフィンゴムの含有量は、下限が、70質量部であることが好ましく、75質量部であることがより好ましく、80質量部であることがさらに好ましい。ベースゴムがポリプロピレン系樹脂を含有する場合、エチレン−αオレフィンゴムの含有量は、成形性や圧縮永久歪みの点で、ベースゴム100質量部中、70〜99質量部が好ましく、75〜95質量部がより好ましく、80〜90質量部がさらに好ましい。   The content of the ethylene-α olefin rubber is 61 to 100 parts by mass in 100 parts by mass of the base rubber. When the content of the ethylene-α-olefin rubber is 61 parts by mass or more, the above excellent properties can be imparted to the molded product. In the present invention, the lower limit of the content of the ethylene-α olefin rubber is preferably 70 parts by mass, more preferably 75 parts by mass, and further preferably 80 parts by mass. When the base rubber contains a polypropylene resin, the content of the ethylene-α-olefin rubber is preferably 70 to 99 parts by mass, and 75 to 95 parts by mass in 100 parts by mass of the base rubber in terms of moldability and compression set. Parts is more preferable, and 80 to 90 parts by mass is further preferable.

エチレン−αオレフィンゴムは、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。   The ethylene-α olefin rubber may be used alone or in combination of two or more.

(ポリプロピレン系樹脂)
ポリプロピレン系樹脂(PP)は、構成成分としてプロピレン成分を含む重合体からなる樹脂であれば特に限定されない。ポリプロピレン系樹脂には、プロピレンの単独重合体(h−PP)、(好ましくは少量の)エチレン及び/又は1−ブテンとの共重合体であるランダムポリプロピレン(r−PP)、及び、エチレンゴム等のゴムをh−PPやr−PPに分散したブロックポリプロピレン(b−PP)等を含む。これらの中でもランダムポリプロピレンが好ましい。
ポリプロピレン系樹脂のメルトフローレート(MFR、230℃、21.18N)は、特に限定されないが、0.5〜50g/10分が好ましく、特に好ましくは10〜30g/10分である。この範囲のMFRのポリプロピレン系樹脂を用いることで、さらに高速成形性を付与できるとともに優れた外観の成形体を得られる。MFR(190℃、21.18N)は、JIS K 7210に規定の「A法(手動切り落とし法)」に基づき、190℃、21.18Nの条件Dで計測した値とする。
PPとして、例えば、ノバテック(登録商標)PP(日本ポリプロ社製)、PM940M、PM921V(いずれも、商品名、サンアロマー社製)、住友ノーブレン(登録商標、住友化学社製)、及びプライムポリプロ(登録商標、プライムポリマー社製)等が挙げられる。
ベースゴムがポリプロピレン系樹脂を含有する場合、ポリプロピレン系樹脂の含有量は、特に限定されないが、ベースゴム100質量部中、1〜30質量部であることが好ましく、5〜25質量部であることがより好ましく、10〜20質量部であることがより好ましい。
(Polypropylene resin)
The polypropylene resin (PP) is not particularly limited as long as it is a resin made of a polymer containing a propylene component as a constituent component. The polypropylene resin includes homopolymer of propylene (h-PP), random polypropylene (r-PP) which is a copolymer with (preferably a small amount of) ethylene and / or 1-butene, and ethylene rubber. Block polypropylene (b-PP) in which the above rubber is dispersed in h-PP or r-PP is included. Of these, random polypropylene is preferable.
The melt flow rate (MFR, 230 ° C., 21.18N) of the polypropylene resin is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 50 g / 10 minutes, particularly preferably 10 to 30 g / 10 minutes. By using a polypropylene resin having an MFR within this range, a high-speed moldability can be imparted and a molded product having an excellent appearance can be obtained. MFR (190 ° C., 21.18 N) is a value measured under the condition D of 190 ° C., 21.18 N based on “A method (manual cut-off method)” specified in JIS K 7210.
Examples of PP include Novatec (registered trademark) PP (manufactured by Japan Polypro), PM940M, PM921V (all are trade names, manufactured by Sun Allomer), Sumitomo Noblen (registered trademark, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), and Prime Polypro (registered). Trademark, manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., and the like.
When the base rubber contains a polypropylene resin, the content of the polypropylene resin is not particularly limited, but is preferably 1 to 30 parts by mass, and 5 to 25 parts by mass in 100 parts by mass of the base rubber. Is more preferable and 10 to 20 parts by mass is more preferable.

ポリプロピレン系樹脂は、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。   One type of polypropylene resin may be used alone, or two or more types may be used in combination.

<無機フィラー>
本発明に用いられる無機フィラーは、その表面に、シランカップリング剤の反応部位と水素結合又は共有結合等により、化学結合しうる部位を有するものであれば特に制限なく用いることができる。この無機フィラーにおける、シランカップリング剤の反応部位と化学結合しうる部位としては、OH基(水酸基、含水若しくは結晶水の水分子、カルボキシ基等のOH基)、アミノ基、SH基等が挙げられる。
<Inorganic filler>
The inorganic filler used in the present invention can be used without particular limitation as long as it has a site capable of being chemically bonded to the reaction site of the silane coupling agent by a hydrogen bond or a covalent bond on the surface thereof. In this inorganic filler, examples of the site capable of chemically bonding to the reaction site of the silane coupling agent include an OH group (hydroxyl group, water molecule of water containing or crystal water, OH group such as carboxy group), amino group, SH group and the like. To be

このような無機フィラーとしては、例えば、水和水、水酸基あるいは結晶水を有する化合物のような金属水和物等が挙げられる。金属水和物としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム又は酸化アルミニウム水和物等の金属水酸化物、さらには炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ほう酸アルミニウムウイスカ等のほか、水和水等を有する、水和ケイ酸アルミニウム、水和ケイ酸マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイト等の無機酸塩又は無機酸化物等が挙げられる。
無機フィラーとしては、金属水和物以外にも、例えば、窒化ほう素、シリカ(結晶質シリカ、非晶質シリカ等)、カーボンブラック、クレー、酸化亜鉛、酸化錫、酸化チタン、酸化モリブデン、三酸化アンチモン、シリコーン化合物、石英、タルク、ほう酸亜鉛、ホワイトカーボン、硼酸亜鉛、ヒドロキシスズ酸亜鉛、スズ酸亜鉛が挙げられる。
無機フィラーは、これらの中でも、金属水和物、タルク、クレー、シリカ、カーボンブラックからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
特に、本発明のシラン架橋ゴム成形体が、後述する、水中又は湿潤環境下において高い絶縁特性が求められる用途に用いられる場合、シラン架橋ゴム成形体に高い絶縁特性を付与できる点で、無機フィラーとしては、乾式シリカ(ヒュームドシリカともいう)が好ましい。ここで、乾式シリカは、非晶質シリカの一種であって、四塩化ケイ素を酸素ガス及び水素ガスの存在下で燃焼させる乾式法(燃焼法)により、製造されたものをいう。
無機フィラーは、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。
Examples of such inorganic fillers include metal hydrates such as water of hydration, compounds having a hydroxyl group or water of crystallization. Examples of the metal hydrate include metal hydroxides such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide and aluminum oxide hydrate, and further calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium silicate, magnesium silicate, calcium oxide, magnesium oxide. In addition to aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum borate whiskers, etc., inorganic acid salts or inorganic oxides such as hydrated aluminum silicate, hydrated magnesium silicate, basic magnesium carbonate, hydrotalcite, etc. having water of hydration, etc. Etc.
Examples of the inorganic fillers include, in addition to metal hydrates, boron nitride, silica (crystalline silica, amorphous silica, etc.), carbon black, clay, zinc oxide, tin oxide, titanium oxide, molybdenum oxide, and trihydrate. Examples thereof include antimony oxide, silicone compounds, quartz, talc, zinc borate, white carbon, zinc borate, zinc hydroxystannate, and zinc stannate.
Among these, the inorganic filler is preferably at least one selected from the group consisting of metal hydrate, talc, clay, silica and carbon black.
In particular, the silane-crosslinked rubber molded article of the present invention is an inorganic filler in that it can impart high insulating properties to the silane-crosslinked rubber molded article when it is used for an application that requires high insulating properties in water or in a wet environment, which will be described later. For this, dry silica (also called fumed silica) is preferable. Here, the dry silica is a kind of amorphous silica and is produced by a dry method (combustion method) of burning silicon tetrachloride in the presence of oxygen gas and hydrogen gas.
The inorganic filler may be used alone or in combination of two or more.

無機フィラーの平均1次粒径は、0.001〜10μmが好ましく、0.005〜5μmがより好ましく、0.01〜2μmがさらに好ましく、0.015〜1μmが特に好ましい。平均1次粒径が上記範囲内にあると、シランカップリング剤の保持効果が高く、引張強度や圧縮永久歪みに優れたものとなる。また、シランカップリング剤との混合時に無機フィラーが2次凝集しにくく、外観に優れたものとなる。平均1次粒径は、アルコールや水で分散させて、レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置等の光学式粒径測定器によって求められる。   The average primary particle size of the inorganic filler is preferably 0.001 to 10 μm, more preferably 0.005 to 5 μm, further preferably 0.01 to 2 μm, and particularly preferably 0.015 to 1 μm. When the average primary particle size is within the above range, the effect of retaining the silane coupling agent is high, and the tensile strength and compression set are excellent. In addition, the inorganic filler is less likely to be secondarily aggregated when mixed with the silane coupling agent, resulting in an excellent appearance. The average primary particle size is obtained by dispersing with alcohol or water and using an optical particle size measuring device such as a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device.

無機フィラーは、シランカップリング剤等で表面処理した表面処理無機フィラーを使用することができる。例えば、シランカップリング剤表面処理無機フィラーとして、キスマ5L、キスマ5P(いずれも商品名、水酸化マグネシウム、協和化学社製等)等が挙げられる。シランカップリング剤による無機フィラーの表面処理量は、特に限定されないが、例えば、2質量%以下である。   As the inorganic filler, a surface-treated inorganic filler surface-treated with a silane coupling agent or the like can be used. Examples of the silane coupling agent surface-treated inorganic filler include Kisuma 5L and Kisuma 5P (all are trade names, magnesium hydroxide, manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd.) and the like. The surface treatment amount of the inorganic filler with the silane coupling agent is not particularly limited, but is, for example, 2% by mass or less.

<シランカップリング剤>
本発明に用いられるシランカップリング剤は、有機過酸化物の分解により生じたラジカルの存在下でベースゴムにグラフト化反応しうるグラフト化反応部位(基又は原子)と、無機フィラーの化学結合しうる部位と反応し、シラノール縮合可能な反応部位(加水分解して生成する部位を含む。例えばシリルエステル基等)とを、少なくとも有するものであればよい。このようなシランカップリング剤として、末端に加水分解性基を有する加水分解性シランカップリング剤が好ましい。シランカップリング剤は、末端に、アミノ基、グリシジル基又はエチレン性不飽和基を含有する基と加水分解性基を含有する基とを有しているものがより好ましく、さらに好ましくは末端にエチレン性不飽和基を含有する基と加水分解性基を含有する基とを有しているシランカップリング剤である。エチレン性不飽和基を含有する基としては、特に限定されないが、例えば、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイルオキシアルキレン基、p−スチリル基等が挙げられる。またこれらのシランカップリング剤とその他の末端基を有するシランカップリング剤を併用してもよい。
<Silane coupling agent>
The silane coupling agent used in the present invention is a chemical bond between an inorganic filler and a grafting reaction site (group or atom) capable of undergoing a grafting reaction on a base rubber in the presence of a radical generated by decomposition of an organic peroxide. That has at least a reactive site capable of reacting with a reactive site and capable of silanol condensation (including a site formed by hydrolysis, such as a silyl ester group). As such a silane coupling agent, a hydrolyzable silane coupling agent having a hydrolyzable group at the terminal is preferable. The silane coupling agent is more preferably one having a group containing an amino group, a glycidyl group or an ethylenically unsaturated group and a group containing a hydrolyzable group at the terminal, and further preferably ethylene at the terminal. A silane coupling agent having a group containing a polymerizable unsaturated group and a group containing a hydrolyzable group. The group containing an ethylenically unsaturated group is not particularly limited, and examples thereof include a vinyl group, an allyl group, a (meth) acryloyloxy group, a (meth) acryloyloxyalkylene group, and a p-styryl group. Further, these silane coupling agents may be used in combination with other silane coupling agents having an end group.

このようなシランカップリング剤としては、例えば下記の一般式(1)で表される化合物を用いることができる。   As such a silane coupling agent, for example, a compound represented by the following general formula (1) can be used.

Figure 0006688634
Figure 0006688634

一般式(1)中、Ra11はエチレン性不飽和基を含有する基、Rb11は脂肪族炭化水素基、水素原子又はY13である。Y11、Y12及びY13は加水分解しうる有機基である。Y11、Y12及びY13は互いに同じでも異なっていてもよい。 In the general formula (1), R a11 is a group containing an ethylenically unsaturated group, and R b11 is an aliphatic hydrocarbon group, a hydrogen atom or Y 13 . Y 11 , Y 12 and Y 13 are hydrolyzable organic groups. Y 11 , Y 12 and Y 13 may be the same or different from each other.

一般式(1)で表されるシランカップリング剤のRa11は、エチレン性不飽和基を含有する基が好ましく、エチレン性不飽和基を含有する基は、上述した通りであり、好ましくはビニル基である。 R a11 of the silane coupling agent represented by the general formula (1) is preferably a group containing an ethylenically unsaturated group, and the group containing an ethylenically unsaturated group is as described above, preferably vinyl. It is a base.

b11は脂肪族炭化水素基、水素原子又は後述のY13であり、脂肪族炭化水素基としては、脂肪族不飽和炭化水素基を除く炭素数1〜8の1価の脂肪族炭化水素基が挙げられる。Rb11は、好ましくは後述のY13である。 R b11 is an aliphatic hydrocarbon group, a hydrogen atom or Y 13 described below, and the aliphatic hydrocarbon group is a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms excluding an aliphatic unsaturated hydrocarbon group. Is mentioned. R b11 is preferably Y 13 described later.

11、Y12及びY13は、加水分解しうる有機基であり、例えば、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数6〜10のアリールオキシ基、炭素数1〜4のアシルオキシ基が挙げられ、アルコキシ基が好ましい。加水分解しうる有機基としては、具体的には例えば、メトキシ、エトキシ、ブトキシ、アシルオキシ等を挙げることができる。この中でも、シランカップリング剤の反応性の点から、メトキシ又はエトキシがさらに好ましく、メトキシが特に好ましい。 Y 11 , Y 12 and Y 13 are hydrolyzable organic groups, and examples thereof include an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, and an acyloxy group having 1 to 4 carbon atoms. Alkoxy groups are preferred. Specific examples of the hydrolyzable organic group include methoxy, ethoxy, butoxy, and acyloxy. Among these, methoxy or ethoxy is more preferable, and methoxy is particularly preferable, from the viewpoint of reactivity of the silane coupling agent.

シランカップリング剤としては、好ましくは加水分解速度の速いシランカップリング剤であり、より好ましくはRb11がY13であり、かつY11、Y12及びY13が互いに同じであるシランカップリング剤、又は、Y11、Y12及びY13の少なくとも1つがメトキシ基である加水分解性シランカップリング剤であり、さらに好ましくはRb11がY13であり、かつY11、Y12及びY13が互いに同じであるシランカップリング剤である。特に好ましくは、全てがメトキシ基である加水分解性シランカップリング剤である。 The silane coupling agent is preferably a silane coupling agent having a high hydrolysis rate, more preferably a silane coupling agent in which R b11 is Y 13 and Y 11 , Y 12 and Y 13 are the same as each other. Or a hydrolyzable silane coupling agent in which at least one of Y 11 , Y 12 and Y 13 is a methoxy group, and more preferably R b11 is Y 13 and Y 11 , Y 12 and Y 13 are Silane coupling agents that are the same as each other. Particularly preferred is a hydrolyzable silane coupling agent having all methoxy groups.

シランカップリング剤としては、具体的には、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルジメトキシエトキシシラン、ビニルジメトキシブトキシシラン、ビニルジエトキシブトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン等のビニルシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等の(メタ)アクリロキシシランを挙げることができる。
末端にグリシジル基を有するものとしては、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等が挙げられる。
上記シランカップリング剤の中でも、末端にビニル基とアルコキシ基を有するシランカップリング剤がさらに好ましく、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランが特に好ましい。
As the silane coupling agent, specifically, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltributoxysilane, vinyldimethoxyethoxysilane, vinyldimethoxybutoxysilane, vinyldiethoxybutoxysilane, allyltrimethoxysilane, allyltrimethoxysilane. Examples thereof include vinylsilane such as ethoxysilane and vinyltriacetoxysilane, and (meth) acryloxysilane such as methacryloxypropyltrimethoxysilane, methacryloxypropyltriethoxysilane and methacryloxypropylmethyldimethoxysilane.
Those having a glycidyl group at the terminal include 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane. , 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane and the like.
Among the above silane coupling agents, a silane coupling agent having a vinyl group and an alkoxy group at the terminal is more preferable, and vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane are particularly preferable.

シランカップリング剤は、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。また、そのままで用いても、溶媒等で希釈して用いてもよい。   The silane coupling agent may be used alone or in combination of two or more. Further, it may be used as it is or diluted with a solvent or the like.

<有機過酸化物>
有機過酸化物は、少なくとも熱分解によりラジカルを発生して、触媒としてシランカップリング剤のグラフト化反応部位とベースゴムとのラジカル反応(ゴムからの水素ラジカル引き抜き反応を含む)によるグラフト化反応を生起させる働きをする。
有機過酸化物としては、ラジカルを発生させるものであれば、特に制限はなく、例えば、一般式:R−OO−R、R−OO−C(=O)R、RC(=O)−OO(C=O)Rで表される化合物が好ましい。ここで、R〜Rは各々独立にアルキル基、アリール基又はアシル基を表す。各化合物のR〜Rのうち、いずれもアルキル基であるもの、又は、いずれかがアルキル基で残りがアシル基であるものが好ましい。
<Organic peroxide>
The organic peroxide generates radicals at least by thermal decomposition, and as a catalyst, undergoes a grafting reaction by a radical reaction (including a hydrogen radical abstraction reaction from the rubber) between the grafting reaction site of the silane coupling agent and the base rubber. It works to cause it.
The organic peroxide is not particularly limited as long as it can generate radicals, and examples thereof include general formulas: R 1 —OO—R 2 , R 3 —OO—C (═O) R 4 , and R 5 C. The compound represented by (= O) -OO (C = O) R 6 is preferable. Here, R 1 to R 6 each independently represent an alkyl group, an aryl group, or an acyl group. Among R 1 to R 6 of each compound, it is preferable that all are alkyl groups, or that one is an alkyl group and the rest is an acyl group.

このような有機過酸化物としては、例えば、ジクミルパーオキサイド(DCP)、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、1,3−ビス(tert−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、n−ブチル−4,4−ビス(tert−ブチルパーオキシ)バレレート、ベンゾイルパーオキサイド、p−クロロベンゾイルパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、tert−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジアセチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、tert−ブチルクミルパーオキサイド等を挙げることができる。これらのうち、臭気性、着色性、スコーチ安定性の点で、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(tert−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3が好ましい。   Examples of such organic peroxides include dicumyl peroxide (DCP), di-tert-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di- (tert-butylperoxy) hexane, and , 5-Dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexyne-3,1,3-bis (tert-butylperoxyisopropyl) benzene, 1,1-bis (tert-butylperoxy) -3 , 3,5-Trimethylcyclohexane, n-butyl-4,4-bis (tert-butylperoxy) valerate, benzoyl peroxide, p-chlorobenzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, tert-butyl peroxide Oxybenzoate, tert-butyl peroxyisopropyl carbonate, diacetate Peroxide, lauroyl peroxide, it may be mentioned tert- butyl cumyl peroxide and the like. Among these, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di- (tert-butylperoxy) hexane, and 2,5-dimethyl-2 in terms of odor, colorability, and scorch stability. , 5-di- (tert-butylperoxy) hexyne-3 is preferred.

有機過酸化物の分解温度は、130〜195℃であるのが好ましく、150〜185℃であるのが特に好ましい。
本発明において、有機過酸化物の分解温度とは、単一組成の有機過酸化物を加熱したとき、1分間のうちある一定の温度又は温度域でそれ自身が2種類以上の化合物に半分分解反応を起こす温度(1分間半減期温度)を意味する。具体的には、DSC法等の熱分析により、窒素ガス雰囲気下で5℃/分の昇温速度で、室温から加熱したとき、吸熱又は発熱を開始する温度をいう。
The decomposition temperature of the organic peroxide is preferably 130 to 195 ° C, and particularly preferably 150 to 185 ° C.
In the present invention, the decomposition temperature of an organic peroxide means that when an organic peroxide having a single composition is heated, it decomposes itself into two or more kinds of compounds at a certain temperature or temperature range for one minute. It means the temperature at which the reaction occurs (1 minute half-life temperature). Specifically, it refers to the temperature at which endothermic or exothermic starts when heated from room temperature in a nitrogen gas atmosphere at a rate of temperature increase of 5 ° C./min by thermal analysis such as DSC method.

<シラノール縮合触媒>
シラノール縮合触媒は、ベースゴムにグラフトしたシランカップリング剤を水分の存在下で縮合反応させる働きがある。このシラノール縮合触媒の働きに基づき、シランカップリング剤を介して、ゴム同士が架橋される。その結果、加硫設備を用いなくとも高い引張強度や小さな圧縮永久歪みを有し、必要により高温又は高速でも成形可能となり、従来の架橋EPゴムの製造方法よりも短時間でシラン架橋ゴム成形体が得られる。
<Silanol condensation catalyst>
The silanol condensation catalyst has a function of causing the silane coupling agent grafted on the base rubber to undergo a condensation reaction in the presence of water. Based on the function of this silanol condensation catalyst, the rubbers are crosslinked with each other via the silane coupling agent. As a result, it has a high tensile strength and a small compression set without using vulcanization equipment, and can be molded at a high temperature or at a high speed as necessary, and a silane crosslinked rubber molded body can be produced in a shorter time than the conventional method for producing a crosslinked EP rubber. Is obtained.

本発明に用いられるシラノール縮合触媒としては、有機スズ化合物、金属石けん、白金化合物等が挙げられる。一般的なシラノール縮合触媒としては、例えば、ジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズジラウレート、ジブチルスズジオクチエート、ジブチルスズジアセテート、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸ナトリウム、ナフテン酸鉛、硫酸鉛、硫酸亜鉛、有機白金化合物等が用いられる。これらの中でも、特に好ましくは、ジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズジラウレート、ジブチルスズジオクチエート、ジブチルスズジアセテート等の有機スズ化合物である。   Examples of the silanol condensation catalyst used in the present invention include organic tin compounds, metallic soaps, platinum compounds and the like. As a general silanol condensation catalyst, for example, dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, dibutyltin dioctiate, dibutyltin diacetate, zinc stearate, lead stearate, barium stearate, calcium stearate, sodium stearate, lead naphthenate, Lead sulfate, zinc sulfate, organic platinum compounds and the like are used. Among these, particularly preferable are organic tin compounds such as dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, dibutyltin dioctiate and dibutyltin diacetate.

<キャリアゴム>
シラノール縮合触媒は、所望によりゴムに混合されて、用いられる。このようなゴム(キャリアゴムともいう)としては、特に限定されないが、上記ベースゴムとして説明した各ゴム成分又は各樹脂成分を用いることができる。
<Carrier rubber>
The silanol condensation catalyst is used, optionally mixed with rubber. Such rubber (also referred to as carrier rubber) is not particularly limited, but each rubber component or each resin component described as the base rubber can be used.

<添加剤>
シラン架橋ゴム成形体及びシラン架橋性ゴム組成物は、上記ゴム製品に一般的に使用される各種添加剤を本発明の効果を損なわない範囲で含有してもよい。このような添加剤として、例えば、架橋助剤、酸化防止剤、滑剤、金属不活性剤、着色剤、又は、上記無機フィラー以外の充填剤(難燃(助)剤を含む。)等が挙げられる。
<Additives>
The silane-crosslinked rubber molded product and the silane-crosslinkable rubber composition may contain various additives generally used in the above rubber products within a range that does not impair the effects of the present invention. Examples of such additives include crosslinking aids, antioxidants, lubricants, metal deactivators, colorants, and fillers (including flame retardant (auxiliary) agents) other than the above inorganic fillers. To be

次に、本発明のシラン架橋性ゴム組成物及びシラン架橋ゴム成形体の製造方法を具体的に説明する。
本発明の「シラン架橋ゴム成形体の製造方法」及び本発明の「シラン架橋性ゴム組成物の製造方法」は、いずれも、少なくとも下記工程(1)を行う。したがって、本発明の「シラン架橋ゴム成形体の製造方法」及び本発明の「シラン架橋性ゴム組成物の製造方法」を併せて以下に説明する(両製造方法に共通する説明においては、本発明の製造方法ということがある。)。
Next, the method for producing the silane-crosslinkable rubber composition and the silane-crosslinked rubber molded product of the present invention will be specifically described.
In each of the “method for producing a silane-crosslinked rubber molded article” of the present invention and the “method for producing a silane-crosslinkable rubber composition” of the present invention, at least the following step (1) is performed. Therefore, the “method for producing a silane-crosslinked rubber molded article” of the present invention and the “method for producing a silane-crosslinkable rubber composition” of the present invention will be described below together (in the description common to both production methods, the present invention Sometimes called a manufacturing method.).

工程(1):ベースゴム100質量部に対して、無機フィラー0.3〜400質量部と、シランカップリング剤1〜15質量部と、有機過酸化物0.01〜0.6質量部と、シラノール縮合触媒0.0001〜0.5質量部とを溶融混合して、溶融混合物としてシラン架橋性ゴム組成物を得る工程
工程(2):工程(1)で得られたシラン架橋性ゴム組成物を成形して成形体を得る工程
工程(3):工程(2)で得られた成形体を水と接触させてシラン架橋ゴム成形体を得る工程
Step (1): With respect to 100 parts by mass of the base rubber, 0.3 to 400 parts by mass of the inorganic filler, 1 to 15 parts by mass of the silane coupling agent, and 0.01 to 0.6 parts by mass of the organic peroxide. And 0.0001 to 0.5 part by mass of silanol condensation catalyst are melt-mixed to obtain a silane-crosslinkable rubber composition as a molten mixture Step (2): Silane-crosslinkable rubber composition obtained in step (1) Step of molding article to obtain molded article Step (3): Step of contacting molded article obtained in step (2) with water to obtain silane crosslinked rubber molded article

この工程(1)が、工程(a)でベースゴムの全部を溶融混合する場合には工程(a)及び工程(c)を有し、下記工程(a)でベースゴムの一部を溶融混合する場合には工程(a)、工程(b)及び工程(c)を有する。
工程(a):ベースゴムの全部又は一部と、無機フィラーと、シランカップリング剤と、有機過酸化物とを有機過酸化物の分解温度以上の温度で溶融混合して、シランマスターバッチを調製する工程
工程(b):ベースゴムの残部とシラノール縮合触媒とを溶融混合して、触媒マスターバッチを調製する工程
工程(c):シランマスターバッチと、シラノール縮合触媒又は前記触媒マスターバッチとを溶融混合する工程
ここで、混合するとは、均一な混合物を得ることをいう。
This step (1) has steps (a) and (c) when the entire base rubber is melt mixed in the step (a), and a part of the base rubber is melt mixed in the following step (a). When it does, it has a process (a), a process (b), and a process (c).
Step (a): All or part of the base rubber, the inorganic filler, the silane coupling agent, and the organic peroxide are melt-mixed at a temperature equal to or higher than the decomposition temperature of the organic peroxide to form a silane masterbatch. Step of Preparing Step (b): Step of Preparing Catalyst Masterbatch by Melt Mixing Remainder of Base Rubber and Silanol Condensing Catalyst Step (c): Silane Masterbatch and Silanol Condensing Catalyst or the Catalyst Masterbatch Melting and mixing step Here, mixing means obtaining a uniform mixture.

本発明の製造方法において、「ベースゴム」とは、シラン架橋ゴム成形体又はシラン架橋性ゴム組成物を形成するためのベースゴムである。したがって、本発明の製造方法においては、工程(1)で得られるシラン架橋性ゴム組成物に100質量部のベースゴムが含有されていればよい。例えば、工程(a)において、「ベースゴムの全量(100質量部)が配合される態様」と、「ベースゴムの一部が配合される態様」とを含む。「ベースゴムの一部が配合される態様」においては、ベースゴムの残部が工程(b)でキャリアゴムとして混合されてもよい。   In the production method of the present invention, the “base rubber” is a base rubber for forming a silane crosslinked rubber molded product or a silane crosslinked rubber composition. Therefore, in the production method of the present invention, it is sufficient that the silane crosslinkable rubber composition obtained in the step (1) contains 100 parts by mass of the base rubber. For example, the step (a) includes "a mode in which the total amount (100 parts by mass) of the base rubber is mixed" and "a mode in which a part of the base rubber is mixed". In the "mode in which a part of the base rubber is mixed", the rest of the base rubber may be mixed as the carrier rubber in the step (b).

本発明において、「ベースゴムの一部」とは、ベースゴムのうち工程(a)で使用するゴムであって、ベースゴムそのものの一部(ベースゴムと同一組成を有する)、ベースゴムを構成する成分(ゴム成分又は樹脂成分)の一部、ベースゴムを構成する一部の成分(例えば、複数の成分のうちの特定の成分全量)をいう。
また、「ベースゴムの残部」とは、ベースゴムのうち工程(a)で使用する一部を除いた残りのゴムであって、具体的には、ベースゴムそのものの残部(ベースゴムと同一組成を有する)、ベースゴムを構成する成分の残部、ベースゴムを構成する残りの成分をいう。
In the present invention, "a part of the base rubber" is a rubber used in the step (a) of the base rubber, and constitutes a part of the base rubber itself (having the same composition as the base rubber) and the base rubber. A part of the components (rubber component or resin component) to be used, or a part of the components that form the base rubber (for example, the total amount of a specific component of the plurality of components).
Further, the "remaining part of the base rubber" is the remaining rubber of the base rubber except a part used in the step (a), and specifically, the remaining part of the base rubber itself (having the same composition as the base rubber). ), The rest of the components that make up the base rubber, and the remaining components that make up the base rubber.

工程(a)でベースゴムの一部を配合する場合、工程(1)におけるベースゴムの含有量100質量部は、工程(a)及び工程(b)で混合される各成分の合計量である。
ここで、工程(b)でベースゴムの残部が配合される場合、ベースゴムは、工程(a)において、好ましくは80〜99質量部、より好ましくは94〜98質量部が配合され、工程(b)において、好ましくは1〜20質量部、より好ましくは2〜6質量部が配合される。
When a part of the base rubber is blended in the step (a), the content of the base rubber in the step (1) of 100 parts by mass is the total amount of the respective components mixed in the step (a) and the step (b). .
Here, when the balance of the base rubber is blended in the step (b), the base rubber is blended in the step (a) in an amount of preferably 80 to 99 parts by mass, more preferably 94 to 98 parts by mass. In b), preferably 1 to 20 parts by mass, more preferably 2 to 6 parts by mass are blended.

工程(1)において、エチレン−αオレフィンゴム及びポリプロピレン系樹脂の、ベースゴム中の含有量は、上記した通りである。ポリプロピレン系樹脂を添加することにより、優れた引張強度や圧縮永久歪みを達成しつつ、より高い線速で成形できる。   In the step (1), the contents of the ethylene-α olefin rubber and the polypropylene resin in the base rubber are as described above. By adding a polypropylene resin, molding can be performed at a higher linear velocity while achieving excellent tensile strength and compression set.

工程(1)において、有機過酸化物の含有量は、ベースゴム100質量部に対して、0.01〜0.6質量部であり、0.1〜0.5質量部が好ましい。有機過酸化物の含有量が0.01質量部未満では、溶融混合時にグラフト化反応が進行せず、未反応のシランカップリング剤同士が縮合又は未反応のシランカップリング剤が揮発して、十分な引張強度や小さな圧縮永久歪みを得ることができないことがある。一方、0.6質量部を超えると、副反応によってベースゴムの多くが直接的に架橋してブツを形成し、外観不良が生じる場合がある。このように、有機過酸化物の含有量をこの範囲内にすることにより、適切な範囲でグラフト化反応を行うことができ、ゲル状のブツも発生することなく成形性に優れた組成物を得ることができる。   In the step (1), the content of the organic peroxide is 0.01 to 0.6 parts by mass, preferably 0.1 to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base rubber. When the content of the organic peroxide is less than 0.01 parts by mass, the grafting reaction does not proceed during melt mixing, and the unreacted silane coupling agents are condensed with each other or the unreacted silane coupling agents are volatilized. In some cases, sufficient tensile strength and small compression set cannot be obtained. On the other hand, if the amount exceeds 0.6 parts by mass, many of the base rubbers are directly crosslinked due to a side reaction to form lumps, which may result in poor appearance. Thus, by setting the content of the organic peroxide within this range, it is possible to carry out the grafting reaction in an appropriate range, and to obtain a composition having excellent moldability without causing gel-like spots. Obtainable.

無機フィラーの含有量は、ベースゴム100質量部に対して、0.3〜400質量部であり、1〜200質量部が好ましく、3〜100質量部がより好ましい。無機フィラーの含有量が0.3質量部未満では、シランカップリング剤が揮発しやすく、シランカップリング剤のグラフト化反応及び架橋反応が進行しないことがある。その結果、シラン架橋ゴム成形体とした際に小さな圧縮永久歪みが得られないことがある。一方、400質量部を超えると、ゴム同士の相互作用が小さくなり、ゴム本来の特性が損なわれる。そのため、小さい圧縮永久歪みや高い引張強度が得られず、また、押出成形機のモーター等への負担が大きくなる等の理由で最大押出線速が遅くなることがある。
また、水中又は湿潤環境下における高い絶縁特性を得るために乾式シリカを無機フィラーとして使用する場合には、乾式シリカの含有量は、ベース樹脂100質量部に対して、0.3〜10質量部が好ましく、1〜8質量部がより好ましい。
The content of the inorganic filler is 0.3 to 400 parts by mass, preferably 1 to 200 parts by mass, and more preferably 3 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base rubber. When the content of the inorganic filler is less than 0.3 parts by mass, the silane coupling agent is likely to volatilize, and the grafting reaction and the crosslinking reaction of the silane coupling agent may not proceed. As a result, a small compression set may not be obtained when the silane crosslinked rubber molded body is formed. On the other hand, when it exceeds 400 parts by mass, the interaction between the rubbers becomes small and the original properties of the rubber are impaired. Therefore, a small compression set and a high tensile strength cannot be obtained, and the maximum extrusion linear velocity may be slowed down because the load on the motor of the extrusion molding machine is increased.
When dry silica is used as an inorganic filler in order to obtain high insulating properties in water or in a wet environment, the content of dry silica is 0.3 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base resin. Is preferable, and 1-8 mass parts is more preferable.

シランカップリング剤の含有量は、ベースゴム100質量部に対して、1〜15質量部であり、好ましくは3〜15質量部であり、より好ましくは4質量部を超え15質量部以下であり、さらに好ましくは4質量部を超え、10質量部以下である。
シランカップリング剤の含有量が1質量部未満では、架橋反応が十分に進行せず、小さい圧縮永久歪みを得られないことがある。一方、15質量部を超えると、無機フィラーの表面にシランカップリング剤が吸着しきれず、シランカップリング剤が混練中に揮発してしまい、経済的でない。また、吸着しないシランカップリング剤が縮合して、成形体にブツや焼けが生じて外観が悪化するおそれがある。
The content of the silane coupling agent is 1 to 15 parts by mass, preferably 3 to 15 parts by mass, and more preferably more than 4 parts by mass and 15 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the base rubber. And more preferably more than 4 parts by mass and 10 parts by mass or less.
If the content of the silane coupling agent is less than 1 part by mass, the crosslinking reaction may not proceed sufficiently and a small compression set may not be obtained. On the other hand, if the amount exceeds 15 parts by mass, the silane coupling agent cannot be completely adsorbed on the surface of the inorganic filler, and the silane coupling agent volatilizes during kneading, which is not economical. In addition, the silane coupling agent that does not adsorb may condense, and the molded article may be damaged or burned to deteriorate the appearance.

シランカップリング剤の含有量が3〜15質量部、特に4質量部を超えて15質量部以下であると、ベースゴム同士の架橋反応、及び、シランカップリング剤同士の縮合反応のいずれをも抑えることができ、外観のきれいなシラン架橋ゴム成形体を製造することができる。   When the content of the silane coupling agent is 3 to 15 parts by mass, particularly more than 4 parts by mass and 15 parts by mass or less, both the crosslinking reaction between the base rubbers and the condensation reaction between the silane coupling agents are caused. A silane-crosslinked rubber molded article that can be suppressed and has a beautiful appearance can be produced.

その機構の詳細についてはまだ定かではないが次のように考えられる。
すなわち、工程(a)において、シランカップリング剤がベースゴムにグラフト化する際の有機過酸化物分解による反応は、シランカップリング剤の含有量が4質量部を超えると、ベースゴム同士の架橋反応よりも反応速度が速い、シランカップリング剤とベースゴムとのグラフト化反応、シランカップリング剤同士の縮合反応が支配的になる。したがって、外観荒れやブツの原因となるゴム同士の架橋反応は起こりにくくなる。このように、ベースゴム同士の架橋反応がシランカップリング剤の含有量に応じて効果的に抑えられる。これにより、成形時の外観は良好になる。また、ベースゴム同士の架橋反応による上記欠陥が少なくなるため、押出機を停止後再開しても外観不良が発生しにくくなる。このように、ベースゴム同士の架橋反応を抑えて、外観の良好なシラン架橋ゴム成形体を製造することができる。
一方で、工程(a)において、シランカップリング剤同士の縮合反応も反応速度が速い。しかし、多くのシランカップリング剤が無機フィラーに結合又は吸着して固定化されているため、無機フィラーに結合又は吸着しているシランカップリング剤同士の縮合反応は起こりにくくなる。無機フィラーに結合又は吸着せず、遊離しているシランカップリング剤同士の縮合反応が生じることがあるが、本発明においてシランカップリング剤は大部分が無機フィラーに結合又は吸着しているので、ゲル状のブツの発生に繋がることはない。
このように、特定量のシランカップリング剤を用いることにより、外観のきれいなシラン架橋ゴム成形体を製造することができると、考えられる。
Although the details of the mechanism are not clear yet, it is considered as follows.
That is, in the step (a), the reaction due to the decomposition of the organic peroxide when the silane coupling agent is grafted on the base rubber is such that when the content of the silane coupling agent exceeds 4 parts by mass, the base rubbers are crosslinked. The reaction rate is faster than the reaction, the grafting reaction between the silane coupling agent and the base rubber, and the condensation reaction between the silane coupling agents become dominant. Therefore, the cross-linking reaction between the rubbers, which causes the appearance roughness and the spots, is unlikely to occur. In this way, the crosslinking reaction between the base rubbers is effectively suppressed depending on the content of the silane coupling agent. This gives a good appearance during molding. Further, since the above-mentioned defects due to the cross-linking reaction between the base rubbers are reduced, even if the extruder is restarted after being stopped, the appearance failure is less likely to occur. In this way, it is possible to suppress the cross-linking reaction between the base rubbers and manufacture a silane cross-linked rubber molded article having a good appearance.
On the other hand, in step (a), the reaction rate of the condensation reaction between the silane coupling agents is high. However, since many silane coupling agents are bonded or adsorbed to the inorganic filler and immobilized, the condensation reaction between the silane coupling agents bonded or adsorbed to the inorganic filler is less likely to occur. Although not bound or adsorbed to the inorganic filler, a condensation reaction between the free silane coupling agents may occur, but in the present invention, most of the silane coupling agents are bound or adsorbed to the inorganic filler, It does not lead to the formation of gel-like spots.
Thus, it is considered that a silane-crosslinked rubber molded article having a clean appearance can be manufactured by using a specific amount of the silane coupling agent.

シラノール縮合触媒の含有量は、ベースゴム100質量部に対して、0.0001〜0.5質量部であり、好ましくは0.001〜0.3質量部である。シラノール縮合触媒の含有量が0.0001〜0.5質量部であると、シランカップリング剤の縮合反応による架橋反応がほぼ均一に進みやすく、シラン架橋ゴム成形体の外観、引張強度及び圧縮永久歪みが優れ、生産性も向上する。すなわち、シラノール縮合触媒の含有量が少なすぎると、十分な引張強度又は小さな圧縮永久歪みを得ることができないことがある。一方、多すぎると、シランカップリング剤の縮合反応による架橋反応が不均一になり、外観及び生産性が劣る場合がある。   The content of the silanol condensation catalyst is 0.0001 to 0.5 part by mass, preferably 0.001 to 0.3 part by mass, based on 100 parts by mass of the base rubber. When the content of the silanol condensation catalyst is 0.0001 to 0.5 part by mass, the crosslinking reaction due to the condensation reaction of the silane coupling agent is likely to proceed almost uniformly, and the appearance, tensile strength and compression permanent of the silane crosslinked rubber molded body are improved. Distortion is excellent and productivity is improved. That is, if the content of the silanol condensation catalyst is too small, sufficient tensile strength or a small compression set may not be obtained. On the other hand, if the amount is too large, the crosslinking reaction due to the condensation reaction of the silane coupling agent becomes non-uniform, and the appearance and productivity may be poor.

工程(a)において、ベースゴムの全部又は一部と、無機フィラーと、シランカップリング剤と、有機過酸化物とを、上記含有量で、混合機に投入し、有機過酸化物の分解温度以上の温度に加熱しながら溶融混練して、シランマスターバッチを調製する。   In the step (a), all or a part of the base rubber, the inorganic filler, the silane coupling agent, and the organic peroxide are charged into the mixer at the above contents, and the decomposition temperature of the organic peroxide. A silane masterbatch is prepared by melt-kneading while heating to the above temperature.

上記成分を溶融混合(溶融混練、混練りともいう)する温度は、有機過酸化物の分解温度以上、好ましくは有機過酸化物の分解温度+(1〜80)℃の温度である。溶融混合の温度は、一義的に定めることは難しいが、一例を挙げると、80〜250℃が好ましく、100〜240℃がより好ましい。この混合温度はベースゴムが溶融してから設定することが好ましい。上記範囲の混合温度であれば、上記成分が溶融し、有機過酸化物が分解し、作用して必要なグラフト化反応が工程(a)において十分に進行する。その他の条件は適宜設定することができる。例えば、混合時間は、上記溶融温度でシランカップリング剤のポリオレフィン系樹脂へのグラフト化反応が十分に進行する時間であればよく、例えば、5分〜1時間が好ましい。
混合方法としては、ゴム、プラスチック等で通常用いられる方法であれば、特に限定されない。混合装置は、例えば無機フィラーの含有量に応じて適宜に選択される。混練装置として、一軸押出機、二軸押出機、ロール、バンバリーミキサー又は各種のニーダー等が用いられる。ゴムの分散性、及び架橋反応の安定性の面で、バンバリーミキサー又は各種のニーダー等の密閉型ミキサーが好ましい。
また、無機フィラーがベースゴム100質量部に対して100質量部を超えて混合される場合、連続混練機、加圧式ニーダー、バンバリーミキサーで溶融混合するのがよい。
The temperature at which the above components are melt-mixed (also referred to as melt-kneading or kneading) is equal to or higher than the decomposition temperature of the organic peroxide, preferably the decomposition temperature of the organic peroxide + (1 to 80) ° C. Although it is difficult to uniquely determine the temperature of melt mixing, as an example, 80 to 250 ° C is preferable, and 100 to 240 ° C is more preferable. This mixing temperature is preferably set after the base rubber has melted. When the mixing temperature is within the above range, the above components are melted, the organic peroxide is decomposed, and acts so that the necessary grafting reaction proceeds sufficiently in step (a). Other conditions can be set as appropriate. For example, the mixing time may be a time at which the grafting reaction of the silane coupling agent onto the polyolefin resin at the melting temperature sufficiently proceeds, and for example, 5 minutes to 1 hour is preferable.
The mixing method is not particularly limited as long as it is a method usually used for rubber, plastics and the like. The mixing device is appropriately selected depending on the content of the inorganic filler, for example. As the kneading device, a single-screw extruder, a twin-screw extruder, a roll, a Banbury mixer, various kneaders, or the like is used. A closed mixer such as a Banbury mixer or various kneaders is preferable in terms of rubber dispersibility and stability of crosslinking reaction.
When the inorganic filler is mixed in an amount of more than 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base rubber, it is preferable to melt-mix with a continuous kneader, a pressure kneader, or a Banbury mixer.

本発明において、「ベースゴムの全部又は一部、有機過酸化物、無機フィラー及びシランカップリング剤を溶融混合する」とは、溶融混合する際の混合順を特定するものではなく、どのような順で混合してもよいことを意味する。すなわち、工程(a)における混合順は特に限定されない。
また、ゴムの混合方法も特に限定されない。例えば、予め混合調製されたベースゴムを用いてもよく、各ゴム成分又は樹脂成分それぞれを別々に混合してもよい。
In the present invention, "melt mixing of all or a part of the base rubber, the organic peroxide, the inorganic filler and the silane coupling agent" does not specify the mixing order at the time of melt mixing. It means that they may be mixed in order. That is, the order of mixing in step (a) is not particularly limited.
Also, the method of mixing the rubber is not particularly limited. For example, a base rubber prepared by mixing in advance may be used, or each rubber component or resin component may be mixed separately.

工程(a)においては、上記各成分を一度に溶融混合することができるが、好ましくは、シランカップリング剤は、シランマスターバッチに単独で混合されず、無機フィラーと前混合等した状態で混合されることもできる。前混合されたシランカップリング剤は、無機フィラーの表面を取り囲むように存在し、その一部又は全部が無機フィラーに吸着又は結合する。これにより、後の溶融混合の際にシランカップリング剤の揮発を低減できる。また、無機フィラーに吸着又は結合しないシランカップリング剤が縮合して溶融混合が困難になることも防止できる。さらに、押出成形の際に所望の形状を得ることもできる。
このような混合方法として、好ましくは、有機過酸化物の分解温度未満の温度、好ましくは室温(25℃)で有機過酸化物と無機フィラーとシランカップリング剤を、好ましくは1〜10分程度、前混合(分散)した後に、得られた混合物とベースゴムとを溶融混合させる方法が挙げられる。
In the step (a), the above components can be melt-mixed at one time, but preferably the silane coupling agent is not mixed alone into the silane masterbatch, but is mixed with the inorganic filler in a premixed state or the like. It can also be done. The premixed silane coupling agent exists so as to surround the surface of the inorganic filler, and part or all of the silane coupling agent is adsorbed or bonded to the inorganic filler. This can reduce volatilization of the silane coupling agent during the subsequent melt mixing. Further, it is possible to prevent the silane coupling agent which is not adsorbed or bonded to the inorganic filler from condensing and making it difficult to melt-mix. Further, a desired shape can be obtained during extrusion molding.
As such a mixing method, the organic peroxide, the inorganic filler and the silane coupling agent are preferably added at a temperature lower than the decomposition temperature of the organic peroxide, preferably room temperature (25 ° C.), preferably for about 1 to 10 minutes. A method of pre-mixing (dispersing) and then melt-mixing the obtained mixture with the base rubber can be mentioned.

また、無機フィラーとシランカップリング剤と有機過酸化物とを混合する方法としては、特に限定されず、有機過酸化物は無機フィラー等と同時に混合されても、また無機フィラーとシランカップリング剤との混合段階のいずれにおいて混合されてもよい。
例えば、有機過酸化物は、シランカップリング剤と混合した後に無機フィラーと混合されてもよいし、シランカップリング剤と分けて別々に無機フィラーに混合されてもよい。本発明においては、有機過酸化物とシランカップリング剤とは実質的に一緒に混合した方がよい。一方、生産条件によっては、シランカップリング剤のみを無機フィラーに混合し、次いで有機過酸化物を混合してもよい。すなわち、工程(1)において、無機フィラーはシランカップリング剤と予め混合したものを用いることができる。
有機過酸化物は、他の成分と混合させたものでもよいし、単体でもよい。
有機過酸化物と無機フィラーとシランカップリング剤の混合方法においては、上記分解温度未満の温度が保持されている限り、ゴム成分又は樹脂成分が存在していてもよい。
The method of mixing the inorganic filler, the silane coupling agent, and the organic peroxide is not particularly limited, and the organic peroxide may be mixed with the inorganic filler and the like at the same time, or the inorganic filler and the silane coupling agent may be mixed. May be mixed in any of the mixing stages with.
For example, the organic peroxide may be mixed with the inorganic filler after being mixed with the silane coupling agent, or may be separately mixed with the inorganic filler separately from the silane coupling agent. In the present invention, it is preferable that the organic peroxide and the silane coupling agent are substantially mixed together. On the other hand, depending on the production conditions, only the silane coupling agent may be mixed with the inorganic filler, and then the organic peroxide may be mixed. That is, in the step (1), the inorganic filler may be a mixture with the silane coupling agent in advance.
The organic peroxide may be a mixture with other components or may be a simple substance.
In the method of mixing the organic peroxide, the inorganic filler and the silane coupling agent, the rubber component or the resin component may be present as long as the temperature below the decomposition temperature is maintained.

無機フィラーとシランカップリング剤と有機過酸化物との混合方法として、湿式処理、乾式処理等の混合方法が挙げられる。具体的には、アルコールや水等の溶媒に無機フィラーを分散させた状態でシランカップリング剤を加える湿式処理、加熱又は非加熱で両者を加え混合する乾式処理、及び、その両方が挙げられる。本発明においては、無機フィラー、好ましくは乾燥させた無機フィラー中にシランカップリング剤を、加熱又は非加熱で加え混合する乾式処理が好ましい。
この前混合は、好ましくは、バンバリーミキサーやニーダー等のミキサー型混練機で行われる。このようにすると、ベースゴム同士の過剰な架橋反応を防止することができ、外観が優れたものとなる。なお、前混合は、ヘンシェルミキサー等の混合機を用いてもよく、また人手により混合してもよい。
湿式混合では、シランカップリング剤と無機フィラーとの結力合が強くなるため、シランカップリング剤の揮発を効果的に抑えることができるが、ベースゴムへのグラフト化反応が進みにくくなることがある。一方、乾式混合では、無機フィラーとシランカップリング剤の結合力が比較的弱くなるため、効率的にグラフト化反応が進み、シラノール縮合反応が進みやすくなる。
Examples of the method for mixing the inorganic filler, the silane coupling agent, and the organic peroxide include a mixing method such as a wet treatment and a dry treatment. Specifically, a wet treatment in which a silane coupling agent is added in a state in which an inorganic filler is dispersed in a solvent such as alcohol or water, a dry treatment in which both are heated or unheated and mixed, and both of them are mentioned. In the present invention, a dry treatment is preferred in which a silane coupling agent is added to and mixed with an inorganic filler, preferably a dried inorganic filler, with or without heating.
This premixing is preferably performed with a mixer-type kneader such as a Banbury mixer or a kneader. By doing so, it is possible to prevent an excessive crosslinking reaction between the base rubbers, and the appearance becomes excellent. The pre-mixing may be performed using a mixer such as a Henschel mixer, or may be manually mixed.
In wet mixing, the binding force between the silane coupling agent and the inorganic filler becomes strong, so that volatilization of the silane coupling agent can be effectively suppressed, but the grafting reaction on the base rubber may be difficult to proceed. is there. On the other hand, in dry mixing, the binding force between the inorganic filler and the silane coupling agent becomes relatively weak, so that the grafting reaction proceeds efficiently and the silanol condensation reaction easily proceeds.

上記前混合する混合方法においては、次いで、得られた混合物とベースゴムの全部又は一部とを、有機過酸化物の分解温度以上に加熱しながら、溶融混練する。   In the premixing mixing method described above, then, the obtained mixture and all or part of the base rubber are melt-kneaded while being heated to a temperature equal to or higher than the decomposition temperature of the organic peroxide.

工程(a)においては、シラノール縮合触媒を実質的に混合せずに上述の各成分を混練することが好ましい。これにより、シランカップリング剤の縮合反応を抑えることができ、溶融混合しやすく、また押出成形の際に所望の形状を得ることができる。ここで、「実質的に混合せず」とは、不可避的に存在するシラノール縮合触媒をも排除するものではなく、シランカップリング剤のシラノール縮合による上述の問題が生じない程度に存在していてもよいことを意味する。例えば、工程(a)において、シラノール縮合触媒は、ベースゴム100質量部に対して0.01質量部以下であれば存在していてもよい。   In the step (a), it is preferable to knead the above-mentioned components without substantially mixing the silanol condensation catalyst. This makes it possible to suppress the condensation reaction of the silane coupling agent, facilitate melt mixing, and obtain a desired shape during extrusion molding. Here, "substantially not mixed" does not exclude the silanol condensation catalyst which is inevitably present, and is present to the extent that the above-mentioned problems due to silanol condensation of the silane coupling agent do not occur. Means good. For example, in step (a), the silanol condensation catalyst may be present in an amount of 0.01 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the base rubber.

工程(1)において、上記添加剤、特に酸化防止剤や金属不活性剤は、いずれの工程で又は成分に混合されてもよいが、キャリアゴムに混合されるのがよい。例えば、酸化防止剤をシランマスターバッチに多量(例えば1質量部以上)に添加するとラジカル捕捉効果等により架橋阻害を生じ、結果グラフト化反応が十分に進行しないことがある。   In the step (1), the additives, particularly the antioxidant and the metal deactivator, may be mixed in any step or in the components, but are preferably mixed in the carrier rubber. For example, when an antioxidant is added to the silane masterbatch in a large amount (for example, 1 part by mass or more), crosslinking inhibition may occur due to a radical scavenging effect and the like, and as a result, the grafting reaction may not proceed sufficiently.

このようにして、工程(a)を行い、シランマスターバッチ(シランMBともいう)が調製される。このシランMBは、後述するように、工程(1)で調製される溶融混合物(シラン架橋性ゴム組成物)の製造に、好ましくは、シラノール縮合触媒又は後述する触媒マスターバッチとともに、用いられる。シランMBは、後述の工程(2)により成形可能な程度にシランカップリング剤がベースゴムにグラフトしたシラン架橋性ゴム(シラングラフトゴム)を含有している。   In this way, step (a) is carried out to prepare a silane masterbatch (also referred to as silane MB). This silane MB is preferably used together with a silanol condensation catalyst or a catalyst masterbatch described below in the production of the molten mixture (silane crosslinkable rubber composition) prepared in step (1), as described below. The silane MB contains a silane crosslinkable rubber (silane graft rubber) in which a silane coupling agent is grafted onto a base rubber to such an extent that it can be molded in the step (2) described later.

本発明の製造方法において、次いで、工程(a)でベースゴムの一部を溶融混合する場合には、ベースゴムの残部とシラノール縮合触媒とを溶融混合して、触媒マスターバッチ(触媒MBともいう)を調製する工程(b)を行う。したがって、工程(a)でベースゴムの全部を溶融混合する場合は、工程(b)を行わなくてもよく、また他の樹脂とシラノール縮合触媒とを混合してもよい。   In the production method of the present invention, when a part of the base rubber is then melt-mixed in step (a), the rest of the base rubber and the silanol condensation catalyst are melt-mixed to form a catalyst masterbatch (also referred to as catalyst MB). ) Is performed. Therefore, when melt-mixing all of the base rubber in the step (a), the step (b) may not be performed, and another resin may be mixed with the silanol condensation catalyst.

キャリアゴムとしてのゴムとシラノール縮合触媒との混合割合は、特に限定されないが、好ましくは、工程(1)における上記含有量を満たすように、設定される。
混合は、均一に混合できる方法であればよく、ゴムの溶融下で行う混合(溶融混合)が挙げられる。溶融混合は上記行程(a)の溶融混合と同様に行うことができる。例えば、混合温度は、80〜250℃、より好ましくは100〜240℃で行うことができる。その他の条件、例えば混合時間は適宜設定することができる。
The mixing ratio of the rubber as the carrier rubber and the silanol condensation catalyst is not particularly limited, but is preferably set so as to satisfy the above content in the step (1).
Any mixing method may be used as long as it can be uniformly mixed, and examples thereof include mixing (melt mixing) performed while the rubber is melted. The melt mixing can be performed in the same manner as the melt mixing in the above step (a). For example, the mixing temperature can be 80 to 250 ° C, more preferably 100 to 240 ° C. Other conditions, such as the mixing time, can be set appropriately.

工程(b)において、ベースゴムの残部に代えて、又は、加えて他のゴム成分若しくは樹脂成分をキャリアゴムとして用いることができる。すなわち、工程(b)は、工程(a)でベースゴムの一部を溶融混合する場合のベースゴムの残部、又は、工程(a)で用いたベースゴム以外のゴム成分若しくは樹脂成分と、シラノール縮合触媒とを溶融混合して、触媒MBを調製してもよい。
キャリアゴムが他のゴム成分又は樹脂成分である場合、工程(a)においてシラン架橋を早く促進させることができるうえ、成形中にブツが生じにくい点で、他のゴム成分又は樹脂成分の含有量は、ベースゴム100質量部に対して、好ましくは1〜50質量部、より好ましくは2〜30質量部、さらに好ましくは4〜20質量部である。
In the step (b), other rubber component or resin component may be used as the carrier rubber instead of or in addition to the rest of the base rubber. That is, the step (b) is the rest of the base rubber when a part of the base rubber is melt-mixed in the step (a), or a rubber component or resin component other than the base rubber used in the step (a), and silanol. The catalyst MB may be prepared by melt mixing with a condensation catalyst.
When the carrier rubber is another rubber component or a resin component, the content of the other rubber component or the resin component is that the silane cross-linking can be promoted quickly in the step (a), and that no hard spots are formed during molding. Is preferably 1 to 50 parts by mass, more preferably 2 to 30 parts by mass, and still more preferably 4 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base rubber.

また、工程(b)において、無機フィラーを用いてもよい。この場合、無機フィラーの含有量は、特には限定されないが、キャリアゴム100質量部に対し、350質量部以下が好ましい。無機フィラーの含有量が多いとシラノール縮合触媒が分散しにくく、架橋反応が進行しにくくなる。   Moreover, you may use an inorganic filler in a process (b). In this case, the content of the inorganic filler is not particularly limited, but is preferably 350 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the carrier rubber. When the content of the inorganic filler is large, the silanol condensation catalyst is difficult to disperse, and the crosslinking reaction is difficult to proceed.

このようにして調製される触媒MBは、シラノール縮合触媒及びキャリアゴム、所望により添加される無機フィラーの混合物である。
この触媒MBは、シランMBとともに、工程(1)で調製されるシラン架橋性ゴム組成物の製造に、マスターバッチセットとして、用いられる。
The catalyst MB thus prepared is a mixture of a silanol condensation catalyst, a carrier rubber, and an inorganic filler optionally added.
This catalyst MB is used as a master batch set in the production of the silane crosslinkable rubber composition prepared in the step (1) together with the silane MB.

本発明の製造方法において、次いで、シランMBと、シラノール縮合触媒又は触媒MBとを混合して、溶融混合物を得る工程(c)を行う。
混合方法は、上述のように均一な溶融混合物を得ることができれば、どのような混合方法でもよい。
In the production method of the present invention, next, step (c) of mixing the silane MB and the silanol condensation catalyst or the catalyst MB to obtain a molten mixture is performed.
Any mixing method may be used as long as a uniform molten mixture can be obtained as described above.

混合は、工程(a)の溶融混合と基本的に同様である。混合は、ベースゴムやその他樹脂成分が溶融する温度で混練する。混合温度は、ベースゴム又はキャリアゴムの溶融温度に応じて適宜に選択される。工程(c)において、混合温度は、例えば、好ましくは100〜250℃、より好ましくは120〜220℃である。その他の条件、例えば混合(混練)時間は適宜設定することができる。   The mixing is basically the same as the melt mixing in step (a). The mixing is carried out at a temperature at which the base rubber and other resin components melt. The mixing temperature is appropriately selected according to the melting temperature of the base rubber or the carrier rubber. In the step (c), the mixing temperature is, for example, preferably 100 to 250 ° C, more preferably 120 to 220 ° C. Other conditions, for example, mixing (kneading) time can be set appropriately.

工程(c)においては、シラノール縮合反応を避けるため、シランMBとシラノール縮合触媒が混合された状態で高温状態に長時間保持されないことが好ましい。   In the step (c), it is preferable that the silane MB and the silanol condensation catalyst are not kept at a high temperature for a long time in order to avoid the silanol condensation reaction.

この工程(c)は、シランMBとシラノール縮合触媒とを混合して溶融混合物を得る工程であればよく、シラノール縮合触媒及びキャリアゴムを含有する触媒MBとシランMBとを溶融混合する工程であるのが好ましい。   The step (c) may be a step of mixing the silane MB and the silanol condensation catalyst to obtain a molten mixture, and is a step of melting and mixing the catalyst MB containing the silanol condensation catalyst and the carrier rubber and the silane MB. Is preferred.

このようにして、工程(a)〜(c)(工程(1))、すなわち本発明のシラン架橋性ゴム組成物の製造方法を行い、溶融混合物として、本発明のシラン架橋性ゴム組成物が製造される。このシラン架橋性ゴム組成物は、JIS K 6300−1:2013に基づき測定されたムーニー粘度(ML(1+4)125℃)が15〜40であり、エチレン含有量が65〜80質量%であるエチレン−αオレフィンゴムを61〜100質量%含むベースゴムにシランカップリング剤がグラフト化したシラン架橋性ゴムと、ベースゴム100質量部に対して、無機フィラー0.3〜400質量部と、シラノール縮合触媒0.0001〜0.5質量部とを含有する。
このシラン架橋性ゴム組成物中に含有されるシラン架橋性ゴムは、シランカップリング剤がベースゴムにグラフトしたシラン架橋性ゴムである。このシラン架橋性ゴムにおいて、シランカップリング剤の反応部位は、無機フィラーと結合又は吸着していてもよいが、後述するようにシラノール縮合していない。したがって、シラン架橋性ゴムは、無機フィラーと結合又は吸着したシランカップリング剤がベースゴムにグラフトした架橋性ゴムと、無機フィラーと結合又は吸着していないシランカップリング剤がベースゴムにグラフトした架橋性ゴムとを少なくとも含む。また、シラン架橋性ゴムは、無機フィラーが結合又は吸着したシランカップリング剤と、無機フィラーが結合又は吸着していないシランカップリング剤とを有していてもよい。さらに、シランカップリング剤と未反応のゴム成分を含んでいてもよい。
In this way, the steps (a) to (c) (step (1)), that is, the method for producing the silane-crosslinkable rubber composition of the present invention, is carried out, and the silane-crosslinkable rubber composition of the present invention is obtained as a molten mixture. Manufactured. This silane-crosslinkable rubber composition has a Mooney viscosity (ML (1 + 4) 125 ° C.) of 15 to 40 and an ethylene content of 65 to 80% by mass measured according to JIS K 6300-1: 2013. A silane crosslinkable rubber in which a silane coupling agent is grafted to a base rubber containing 61 to 100% by mass of α-olefin rubber, and 0.3 to 400 parts by mass of an inorganic filler, and silanol condensation with respect to 100 parts by mass of the base rubber. The catalyst contains 0.0001 to 0.5 parts by mass.
The silane crosslinkable rubber contained in this silane crosslinkable rubber composition is a silane crosslinkable rubber in which a silane coupling agent is grafted onto a base rubber. In this silane crosslinkable rubber, the reaction site of the silane coupling agent may be bonded or adsorbed to the inorganic filler, but is not silanol-condensed as described later. Therefore, a silane crosslinkable rubber is a crosslinkable rubber in which a silane coupling agent bound or adsorbed with an inorganic filler is grafted to a base rubber, and a silane coupling agent not bound or adsorbed with an inorganic filler is crosslinked in a base rubber. And at least a rubber. Further, the silane crosslinkable rubber may have a silane coupling agent having an inorganic filler bonded or adsorbed thereto and a silane coupling agent having no inorganic filler bonded or adsorbed thereto. Further, it may contain a rubber component which has not reacted with the silane coupling agent.

シラン架橋性ゴムは、JIS K 6300−1:2013に基づき測定されたムーニー粘度(ML(1+4)125℃)が15〜40であり、エチレン含有量が65〜80質量%であるエチレン−αオレフィンゴムを61〜100質量%含むベースゴム100質量部にシランカップリング剤1〜15質量部が70〜100質量%でグラフト化反応してなるゴムであることが好ましい。
シランカップリング剤がベースゴムにグラフト化反応するときのシランカップリング剤の反応割合(グラフト化率ともいう)は、本発明の効果を損なわない範囲であれば特に限定されない。本発明において、グラフト化率は、一義的に定めることは難しいが、例えば、後述する実施例に記載の測定方法によるグラフト化率としては、70〜100質量%(シラングラフト量は0.7〜15質量部)であることが好ましく、75〜100質量%(シラングラフト量は0.75〜15質量部)であることがより好ましく、80〜100質量%(シラングラフト量は0.8〜15質量部)であることがさらに好ましい。グラフト化率が70〜100質量%であると、ベースゴムの架橋が十分になり、上記の優れた特性を付与するのに好適である。
本発明において、グラフト化率は、有機過酸化物の種類又は含有量、シランカップリング剤の種類、密閉型ミキサーの使用等によって、所定の範囲に設定できる。
The silane crosslinkable rubber has an Mooney viscosity (ML (1 + 4) 125 ° C.) of 15 to 40 and an ethylene content of 65 to 80% by mass, which are measured according to JIS K 6300-1: 2013. It is preferable that 100 parts by mass of the base rubber containing 61 to 100% by mass of rubber be grafted with 1 to 15 parts by mass of the silane coupling agent at 70 to 100% by mass.
The reaction ratio of the silane coupling agent (also referred to as a grafting ratio) when the silane coupling agent is graft-reacted with the base rubber is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired. In the present invention, it is difficult to uniquely determine the grafting rate, but for example, the grafting rate according to the measuring method described in Examples described later is 70 to 100% by mass (the silane grafting amount is 0.7 to 15 parts by mass), more preferably 75 to 100% by mass (silane graft amount is 0.75 to 15 parts by mass), and 80 to 100% by mass (silane graft amount is 0.8 to 15). (Parts by mass) is more preferable. When the grafting ratio is 70 to 100% by mass, crosslinking of the base rubber will be sufficient, which is suitable for imparting the above excellent properties.
In the present invention, the grafting ratio can be set within a predetermined range depending on the type or content of organic peroxide, the type of silane coupling agent, the use of a closed mixer, and the like.

工程(1)により得られるシラン架橋性ゴムは、シランカップリング剤がシラノール縮合していない未架橋体である。実際的には、工程(c)で溶融混合されると、一部架橋(部分架橋)は避けられないが、得られるシラン架橋性ゴム組成物について、少なくとも工程(2)で成形可能な成形性が保持されたもの(未架橋状態又は部分架橋状態)とする。   The silane crosslinkable rubber obtained in the step (1) is an uncrosslinked body in which the silane coupling agent is not silanol condensed. Practically, when melt-mixed in the step (c), partial cross-linking (partial cross-linking) is unavoidable, but the obtained silane cross-linkable rubber composition is moldable at least in step (2). Shall be retained (uncrosslinked state or partially crosslinked state).

工程(1)において、工程(a)〜(c)は、同時又は連続して行うことができる。   In step (1), steps (a) to (c) can be performed simultaneously or successively.

本発明のシラン架橋ゴム成形体の製造方法は、次いで、工程(2)及び工程(3)を行う。
本発明のシラン架橋ゴム成形体の製造方法において、得られた溶融混合物を成形して成形体を得る工程(2)を行う。この工程(2)は、溶融混合物を成形できればよく、本発明の製品の形態に応じて、適宜に成形方法及び成形条件が選択される。成形方法は、押出機を用いた押出成形、射出成形機を用いた射出成形、プレス成形機を用いたプレス成形、その他の成形機を用いた成形が挙げられる。押出成形は、本発明の製品が電線又は光ファイバケーブルである場合に、好ましい。
成形工程(2)を押出成形により行う場合、本発明のシラン架橋性ゴム組成物の成形速度(押出速度)は、特に限定されず、通常、線速で1〜20m/分未満、好ましくは1〜10m/分に設定できる。また、本発明においては、生産性のさらなる向上のため成形速度を線速で20〜200m/分の高速に設定することもできる。
また、押出成形は、高温で行うこともできる。成形温度を高温に設定すると、上記の高速な押出速度での押出成形が容易になる。特に、本発明の製造方法では、優れた外観をも実現できる。成形温度として、高温に設定する場合、例えば、150℃以上に設定でき、好ましくは180〜250℃に設定することもできる。
In the method for producing a silane-crosslinked rubber molded product of the present invention, next, step (2) and step (3) are performed.
In the method for producing a silane-crosslinked rubber molded product of the present invention, the step (2) of molding the obtained molten mixture to obtain a molded product is performed. In this step (2), it is sufficient that the molten mixture can be molded, and the molding method and molding conditions are appropriately selected according to the form of the product of the present invention. Examples of the molding method include extrusion molding using an extruder, injection molding using an injection molding machine, press molding using a press molding machine, and molding using other molding machines. Extrusion is preferred when the product of the invention is a wire or fiber optic cable.
When the molding step (2) is carried out by extrusion molding, the molding speed (extrusion speed) of the silane crosslinkable rubber composition of the present invention is not particularly limited and is usually 1 to less than 20 m / min, preferably 1 in linear velocity. It can be set to 10 m / min. Further, in the present invention, the molding speed can be set to a high speed of 20 to 200 m / min in linear speed in order to further improve the productivity.
Also, extrusion molding can be performed at high temperature. When the molding temperature is set to a high temperature, extrusion molding at the above high extrusion speed becomes easy. In particular, the manufacturing method of the present invention can realize an excellent appearance. When the molding temperature is set to a high temperature, it can be set to, for example, 150 ° C. or higher, preferably 180 to 250 ° C.

また、工程(2)は、工程(c)と同時に又は連続して、行うことができる。すなわち、工程(c)の溶融混合の一実施態様として、溶融成形の際、例えば押出成形の際に、又は、その直前に、シランMBやシラノール縮合触媒又は触媒MB等との成形原料を溶融混合する態様が挙げられる。例えば、ドライブレンド等のペレット同士を常温又は高温で混ぜ合わせて成形機に導入(溶融混合)してもよいし、混ぜ合わせた後に溶融混合し、再度ペレット化をして成形機に導入してもよい。より具体的には、シランMBとシラノール縮合触媒又は触媒MBとの成形材料を被覆装置内で溶融混練し、次いで、導体等の外周面に押出被覆して、所望の形状に成形する一連の工程を採用できる。
このようにして、シラン架橋性ゴム組成物の成形体が得られる。この成形体はシラン架橋性ゴム組成物と同様に、一部架橋は避けられないが、工程(2)で成形可能な成形性を保持する部分架橋状態にある。したがって、この発明のシラン架橋ゴム成形体は、工程(3)を実施することによって、架橋又は最終架橋された成形体とされる。
In addition, step (2) can be performed simultaneously with step (c) or continuously. That is, as one embodiment of the melt mixing in the step (c), at the time of melt molding, for example, at the time of extrusion molding, or immediately before that, the molding raw materials such as the silane MB, the silanol condensation catalyst or the catalyst MB are melt mixed. The aspect which does is mentioned. For example, pellets such as dry blend may be mixed with each other at room temperature or high temperature and introduced into a molding machine (melt mixing), or they may be melt-mixed after mixing and pelletized again and introduced into a molding machine. Good. More specifically, a series of steps in which a molding material of silane MB and a silanol condensation catalyst or a catalyst MB is melt-kneaded in a coating device, and then the outer peripheral surface of a conductor or the like is extrusion-coated and molded into a desired shape. Can be adopted.
In this way, a molded product of the silane crosslinkable rubber composition is obtained. Like the silane-crosslinkable rubber composition, this molded article is inevitably partially crosslinked, but is in a partially crosslinked state that retains moldability that can be molded in step (2). Therefore, the silane-crosslinked rubber molded article of the present invention is made into a crosslinked or finally crosslinked molded article by carrying out the step (3).

本発明のシラン架橋ゴム成形体の製造方法においては、工程(2)で得られた成形体を水と接触させる工程を行う。これにより、シランカップリング剤の反応部位が縮合して架橋反応が起こる。具体的には、反応部位が加水分解されてシラノールとなり、成形体中に存在するシラノール縮合触媒によりシラノールの水酸基同士が縮合して架橋反応が起こる。こうして、シランカップリング剤がシラノール縮合して架橋したシラン架橋ゴム成形体を得ることができる。
この工程(3)の処理自体は、通常の方法によって行うことができる。シランカップリング剤同士の縮合は、常温で放置するだけで進行する。したがって、工程(3)において、成形体を水に積極的に接触させる必要はない。この架橋反応を促進させるために、成形体を水分と積極的に接触させることもできる。例えば、温水への浸水、湿熱槽への投入、高温の水蒸気への暴露等の積極的に水に接触させる方法を採用できる。また、その際に水分を内部に浸透させるために圧力をかけてもよい。このような手法は、被覆厚さの大きい電線やその他体積の大きい成形体の場合、有効である。
In the method for producing a silane-crosslinked rubber molded body of the present invention, a step of bringing the molded body obtained in step (2) into contact with water is performed. As a result, the reaction sites of the silane coupling agent are condensed to cause a crosslinking reaction. Specifically, the reaction site is hydrolyzed to silanol, and the silanol hydroxyl groups are condensed with each other by the silanol condensation catalyst present in the molded body to cause a crosslinking reaction. In this way, a silane-crosslinked rubber molded product in which the silane coupling agent is silanol-condensed and crosslinked can be obtained.
The treatment itself of this step (3) can be performed by a usual method. Condensation of the silane coupling agents with each other proceeds only by leaving them at room temperature. Therefore, in the step (3), it is not necessary to positively contact the molded body with water. In order to accelerate this crosslinking reaction, the molded body can be brought into contact with water positively. For example, a method of actively contacting with water, such as immersion in warm water, introduction into a moist heat tank, exposure to high temperature steam, or the like, can be adopted. Further, at that time, pressure may be applied to permeate water into the inside. Such a method is effective in the case of an electric wire having a large coating thickness and other molded articles having a large volume.

このようにして、本発明のシラン架橋ゴム成形体の製造方法が実施され、本発明のシラン架橋性ゴム組成物からシラン架橋ゴム成形体が製造される。このシラン架橋ゴム成形体は、後述するように、シラン架橋性ゴムがシランカップリング剤を介して架橋した架橋性ゴムを含んでいる。このシラン架橋ゴム成形体の一形態は、シラン架橋ゴムと、無機フィラーとを含有する。ここで、無機フィラーは、シラン架橋ゴムのシランカップリング剤に結合していてもよい。したがって、このシラン架橋ゴムは、複数の架橋ゴムがシランカップリング剤により無機フィラーに結合又は吸着することにより、無機フィラー及びシランカップリング剤を介して結合(架橋)した架橋ゴムと、上記架橋性ゴムのシランカップリング剤の反応部位が加水分解して互いにシラノール縮合反応することにより、シランカップリング剤を介して架橋した架橋ゴムとを少なくとも含む。また、シラン架橋ゴムは、無機フィラー及びシランカップリング剤を介した結合(架橋)と、シランカップリング剤を介した架橋とが混在していてもよい。さらに、シランカップリング剤と未反応のゴム成分及び/又は架橋していないシラン架橋性ゴムを含んでいてもよい。   In this way, the method for producing a silane-crosslinked rubber molded article of the present invention is carried out, and a silane-crosslinked rubber molded article is produced from the silane-crosslinkable rubber composition of the present invention. This silane crosslinked rubber molded product contains a crosslinkable rubber obtained by crosslinking the silane crosslinkable rubber via a silane coupling agent, as described later. One form of this silane crosslinked rubber molded product contains a silane crosslinked rubber and an inorganic filler. Here, the inorganic filler may be bonded to the silane coupling agent of the silane crosslinked rubber. Therefore, this silane cross-linked rubber is a cross-linked rubber that is bonded (cross-linked) through the inorganic filler and the silane coupling agent by bonding or adsorbing a plurality of cross-linked rubbers to the inorganic filler by the silane coupling agent, and the above-mentioned cross-linking property. The rubber contains at least a cross-linked rubber that is cross-linked through a silane coupling agent by hydrolyzing the reaction site of the silane coupling agent and performing a silanol condensation reaction with each other. Further, the silane crosslinked rubber may have a mixture (crosslinking) through an inorganic filler and a silane coupling agent and a crosslink through a silane coupling agent. Further, a silane coupling agent and an unreacted rubber component and / or a non-crosslinked silane crosslinkable rubber may be contained.

本発明の製造方法におけるグラフト化の理由についてはまだ定かではないが、以下のように考えられる。すなわち、ベースゴムを有機過酸化物の存在下、無機フィラー及びシランカップリング剤とともに有機過酸化物の分解温度以上で加熱混練すると、有機過酸化物が分解してラジカルを発生し、ベースゴムに対してシランカップリング剤のグラフト化が起こる。
また、上記溶融混合での加熱により、部分的には、シランカップリング剤と無機フィラーの表面での水酸基等の基との共有結合による化学結合の形成反応も起きる。
本発明では、工程(3)で、最終的な架橋反応を行うこともあり、ベースゴムにシランカップリング剤を上述のように特定量配合すると、成形時の押し出し加工性(成形性)を損なうことなく無機フィラーを多量に配合することが可能になる。これにより、優れた成形性を確保しながらも、優れた成形体の外観、さらには機械特性等を併せ持つことができる。
The reason for grafting in the production method of the present invention is not yet clear, but it is considered as follows. That is, when the base rubber is heated and kneaded with the inorganic filler and the silane coupling agent at the decomposition temperature of the organic peroxide or higher in the presence of the organic peroxide, the organic peroxide is decomposed to generate radicals, and the base rubber is added. On the other hand, grafting of the silane coupling agent occurs.
Further, the heating in the melt mixing also causes a chemical bond forming reaction due to a covalent bond between the silane coupling agent and a group such as a hydroxyl group on the surface of the inorganic filler.
In the present invention, the final crosslinking reaction may be carried out in the step (3), and when a specific amount of the silane coupling agent is blended with the base rubber as described above, the extrusion workability (moldability) during molding is impaired. It becomes possible to mix a large amount of the inorganic filler without having to do so. As a result, it is possible to have an excellent appearance of the molded product and further mechanical properties while securing excellent moldability.

本発明のシラン架橋ゴム成形体の製造方法は、低粘度のムーニー粘度を有し上記範囲のエチレン量を有するエチレン−αオレフィンゴムを上記含有率で含有するベースゴムを上記のシラン架橋法により、混合、成形及び架橋する。したがって、圧縮永久歪、引張強度、硬度及び外観がいずれも優れたシラン架橋ゴム成形体を製造することができる。
さらに、本発明シラン架橋ゴム成形体の製造方法は、上記ベースゴムを上記のシラン架橋法により、成形及び架橋するものであるから、架橋反応を行うに当たり加硫設備を不要とし、EPゴムの加硫法に対して生産性を高めることができる。
さらに、本発明のシラン架橋ゴム成形体の製造方法は、成形時にベースゴムの架橋を抑えることができ、必要により、成形温度を上記のように高温に設定することができ、さらに線速を高く設定することもできる。
The method for producing a silane crosslinked rubber molded article of the present invention is a base rubber containing an ethylene-α olefin rubber having a low viscosity Mooney viscosity and an ethylene amount in the above range at the above content ratio by the above silane crosslinking method, Mix, mold and crosslink. Therefore, it is possible to produce a silane-crosslinked rubber molded article having excellent compression set, tensile strength, hardness and appearance.
Further, in the method for producing a silane-crosslinked rubber molded product of the present invention, since the above-mentioned base rubber is molded and crosslinked by the above-mentioned silane-crosslinking method, vulcanization equipment is not required for carrying out the crosslinking reaction, and EP rubber is added Productivity can be increased relative to the sulfurization method.
Furthermore, the method for producing a silane crosslinked rubber molded article of the present invention can suppress crosslinking of the base rubber during molding, and if necessary, the molding temperature can be set to a high temperature as described above, and the linear velocity can be increased. It can also be set.

本発明の上記プロセスの作用のメカニズムはまだ定かではないが次のように推定される。すなわち、ベースゴムとの混練り前及び/又は混練り時に、無機フィラー及びシランカップリング剤を用いることにより、シランカップリング剤は、その反応部位で無機フィラーの化学結合しうる基と結合して、保持される。又は、無機フィラーと結合することなく、無機フィラーの穴や表面に物理的又は化学的に吸着して、保持される。このように、無機フィラーに対して、強い結合で結びつくシランカップリング剤(その理由は、例えば、無機フィラー表面の化学結合しうる基等との化学結合の形成が考えられる)と、弱い結合で結びつくシランカップリング剤(その理由は、例えば、水素結合による相互作用、イオン、部分電荷若しくは双極子間での相互作用、吸着による作用等が考えられる)を形成できる。この状態で、有機過酸化物の存在下で、ベースゴムと混練りを行うと、後述するようにシランカップリング剤がゴム組成物(ゴム混練物)からほとんど揮発することなく、もう一方の末端に存在するグラフト化反応部位でベースゴムのグラフト化反応可能な部位と結合する。こうして、無機フィラーとの結合が異なる、シランカップリング剤がベースゴムにグラフト化反応したシラン架橋性ゴムが形成される。
工程(1)においては、有機過酸化物が分解して生じるラジカルにより、ベースゴム中のジエン成分同士も架橋すると考えられる。しかし、上記の好ましい方法では、シランカップリング剤と有機過酸化物と無機フィラーとを混合するため、シランカップリング剤のグラフト化反応が優先的に進行するものと考えられる。
Although the mechanism of action of the above process of the present invention is not yet clear, it is presumed as follows. That is, by using the inorganic filler and the silane coupling agent before and / or during the kneading with the base rubber, the silane coupling agent is bonded to the group capable of chemically bonding with the inorganic filler at the reaction site. , Retained. Alternatively, it is physically and chemically adsorbed and held in the holes and the surface of the inorganic filler without being bound to the inorganic filler. In this way, a silane coupling agent that binds to the inorganic filler with a strong bond (the reason is considered to be, for example, the formation of a chemical bond with a group capable of chemical bonding on the surface of the inorganic filler) and a weak bond. A silane coupling agent (which is considered to be, for example, an interaction due to a hydrogen bond, an interaction between ions, partial charges or dipoles, an action due to adsorption, etc.) can be formed. When kneading with the base rubber in this state in the presence of an organic peroxide, the silane coupling agent hardly volatilizes from the rubber composition (rubber kneading material) and the other end At the grafting reaction site existing in the base rubber, it is bonded to the site capable of grafting reaction of the base rubber. In this way, a silane cross-linking rubber in which the silane coupling agent has a different bond with the inorganic filler and is graft-reacted with the base rubber is formed.
In the step (1), it is considered that the diene components in the base rubber also crosslink with each other by radicals generated by decomposition of the organic peroxide. However, in the above preferred method, since the silane coupling agent, the organic peroxide and the inorganic filler are mixed, it is considered that the grafting reaction of the silane coupling agent proceeds preferentially.

上述の混練りにより、シランカップリング剤のうち無機フィラーと強い結合を有するシランカップリング剤は、無機フィラーとの結合が保持され、かつ、グラフト化反応部位がベースゴムのグラフト化反応可能な部位(有機過酸化物の分解で生じたラジカルによる水素ラジカル引き抜きで生じたゴムのラジカル化部位)とグラフト化反応する。特に、1つの無機フィラー粒子の表面に複数のシランカップリング剤が強い結合を介して結合した場合、この無機フィラー粒子を介してゴムが複数結合する。これらの反応又は結合により、この無機フィラーを介した架橋ネットワークが広がる。すなわち、無機フィラーに結合しているシランカップリング剤がベースゴムにグラフト化反応してなるシラン架橋性ゴムが形成される。   By the above-mentioned kneading, the silane coupling agent having a strong bond with the inorganic filler among the silane coupling agents, the bond with the inorganic filler is retained, and the grafting reaction site is a site where the grafting reaction of the base rubber is possible. Grafting reaction with (radical formation site of rubber produced by abstraction of hydrogen radical by radical produced by decomposition of organic peroxide). In particular, when a plurality of silane coupling agents are bonded to the surface of one inorganic filler particle via a strong bond, a plurality of rubbers are bonded via the inorganic filler particle. By these reactions or bonds, the cross-linked network via the inorganic filler spreads. That is, a silane cross-linking rubber formed by a graft reaction of the silane coupling agent bonded to the inorganic filler on the base rubber is formed.

無機フィラーと強い結合を有するシランカップリング剤の場合は、このシラノール縮合触媒による水存在下での縮合反応が生じにくく、無機フィラーとの結合が保持される。シラノール縮合反応が生じにくい理由は無機フィラーとシランカップリング剤の結合エネルギーが非常に高く、シラノール縮合触媒下にあっても、縮合反応が起こらないからであると考えられる。このように、ベースゴムと無機フィラーの結合が生じ、シランカップリング剤を介したゴムの架橋が生じる。これによりベースゴムと無機フィラーの密着性が強固になり、引張強度が高く、圧縮永久歪みに優れた成形体が得られる。
また、1つの無機フィラー粒子表面に複数のシランカップリング剤を複数結合でき、高い引張強度を得ることができる。
このように、無機フィラーに対して強い結合で結合したシランカップリング剤は、引張強度の向上及び圧縮永久歪みの抑制に寄与すると考えられる。
In the case of the silane coupling agent having a strong bond with the inorganic filler, the condensation reaction in the presence of water by the silanol condensation catalyst is unlikely to occur, and the bond with the inorganic filler is retained. It is considered that the reason why the silanol condensation reaction is difficult to occur is that the binding energy between the inorganic filler and the silane coupling agent is so high that the condensation reaction does not occur even under the silanol condensation catalyst. In this way, the base rubber and the inorganic filler are bound to each other, and the rubber is crosslinked via the silane coupling agent. As a result, the adhesiveness between the base rubber and the inorganic filler becomes strong, and a molded product having high tensile strength and excellent compression set can be obtained.
Further, a plurality of silane coupling agents can be bonded to the surface of one inorganic filler particle, and high tensile strength can be obtained.
As described above, the silane coupling agent bonded to the inorganic filler with a strong bond is considered to contribute to the improvement of tensile strength and the suppression of compression set.

一方、シランカップリング剤のうち無機フィラーと弱い結合を有するシランカップリング剤は、無機フィラーの表面から離脱して、シランカップリング剤のグラフト化反応部位が、ベースゴムのグラフト化反応可能な部位と反応してグラフト化反応が起こる。すなわち、無機フィラーから離脱したシランカップリング剤がベースゴムにグラフト化反応したシラン架橋性ゴムが形成される。このようにして生じたグラフト部分のシランカップリング剤は、その後シラノール縮合触媒と混合され、水分と接触することにより、縮合反応(架橋反応)が生じる。この架橋反応により得られたシラン架橋ゴム成形体の引張強度は高くなり、耐熱性に加えて、圧縮永久歪みの小さいシラン架橋ゴム成形体を得ることが可能となる。このように、無機フィラーに対して弱い結合で結合したシランカップリング剤は、架橋度の向上、すなわち圧縮永久歪みの抑制に寄与すると考えられる。   On the other hand, among the silane coupling agents, the silane coupling agent having a weak bond with the inorganic filler is separated from the surface of the inorganic filler, and the grafting reaction site of the silane coupling agent is a site where the grafting reaction of the base rubber is possible. And a grafting reaction occurs. That is, the silane coupling agent separated from the inorganic filler is graft-reacted with the base rubber to form a silane crosslinkable rubber. The silane coupling agent in the graft portion thus produced is then mixed with a silanol condensation catalyst and brought into contact with water to cause a condensation reaction (crosslinking reaction). The silane-crosslinked rubber molded body obtained by this crosslinking reaction has a high tensile strength, and in addition to heat resistance, a silane-crosslinked rubber molded body having a small compression set can be obtained. Thus, it is considered that the silane coupling agent bonded to the inorganic filler by a weak bond contributes to the improvement of the degree of crosslinking, that is, the suppression of compression set.

特に、本発明では、工程(3)における、水存在下でのシラノール縮合触媒を使用した縮合による架橋反応を、成形体を形成した後に行う。これにより、例えば特許文献1に記載の方法のように押出成形と架橋反応を同時に行う方法と比較して、成形体形成までの工程での作業性が優れる。また、シラノール縮合触媒を使用した縮合反応は、水分のほとんど存在しない押出機内では進行しないため、工程(2)において高温での押出成形が可能になる。したがって、高温及び高速での成形も可能となる。   Particularly, in the present invention, the crosslinking reaction by condensation using the silanol condensation catalyst in the presence of water in the step (3) is performed after forming the molded body. As a result, the workability in the steps up to the formation of the molded body is excellent as compared with the method such as the method described in Patent Document 1 in which the extrusion molding and the crosslinking reaction are simultaneously performed. Moreover, since the condensation reaction using the silanol condensation catalyst does not proceed in the extruder in which almost no water is present, it becomes possible to perform extrusion molding at a high temperature in the step (2). Therefore, molding at high temperature and high speed is possible.

さらに、本発明の製造方法によりシランカップリング剤を無機フィラーに混合すると、上記のように、シランカップリング剤同士の縮合が抑えられる等により、外観に優れたものとなる。しかも、本発明において、3〜15質量部、特に4質量部を超え15質量部以下のシランカップリング剤を無機フィラーに混合する場合には、上述したように、工程(1)、特に工程(a)での溶融混練時におけるゴム同士の架橋反応を効果的に抑えることができる。また、シランカップリング剤は無機フィラーに結合しており、工程(1)、特に工程(a)での溶融混練中にも揮発しにくく、遊離しているシランカップリング剤同士の反応も効果的に抑えることができる。したがって、押出機を停止した後に再開しても外観不良が発生しにくく、外観の良好なシラン架橋ゴム成形体を製造できる。ここで、一旦停止後、再開するとは、ベースゴムの組成、加工条件等に左右され一義的に述べることはできないが、例えば、190℃で、間隔30分間まで、好ましくは90分間まで再開できることをいう。   Furthermore, when the silane coupling agent is mixed with the inorganic filler by the production method of the present invention, the appearance of the silane coupling agent is excellent because the condensation of the silane coupling agents is suppressed as described above. Moreover, in the present invention, when 3 to 15 parts by mass, particularly more than 4 parts by mass and 15 parts by mass or less of the silane coupling agent is mixed with the inorganic filler, as described above, the step (1), particularly the step ( It is possible to effectively suppress the crosslinking reaction between the rubbers at the time of melt-kneading in a). In addition, the silane coupling agent is bonded to the inorganic filler and is unlikely to volatilize during the melt kneading in the step (1), particularly the step (a), and the reaction between the released silane coupling agents is also effective. Can be suppressed to Therefore, even if the extruder is stopped and then restarted, a poor appearance hardly occurs, and a silane-crosslinked rubber molded article having a good appearance can be manufactured. Here, although it cannot be unequivocally stated that once stopped and then restarted depends on the composition of the base rubber, processing conditions, etc., it can be restarted at 190 ° C. for an interval of 30 minutes, preferably for 90 minutes. Say.

また、無機フィラーとして乾式シリカを用いた本発明のシラン架橋ゴム成形体は、水中又は湿潤環境下においても、高い絶縁特性を保持できる。
例えば、本発明のシラン架橋ゴム成形体が示す絶縁特性として、例えば、20℃の水中に1時間浸漬したときの絶縁抵抗ρV1が100000MΩ・km以上であることが好ましく、120000MΩ・km以上であることがより好ましい。また、20℃の水中に24時間浸漬したときの絶縁抵抗ρV24が100000MΩ・km以上であることが好ましい。さらに、湿潤環境下における絶縁特性の保持については、例えば、上記絶縁抵抗ρV1及び上記絶縁抵抗ρV24から下記計算式で求められる、絶縁抵抗の低下率Δρが50%以下であることが好ましく、35%以下であることがより好ましい。ここで、絶縁抵抗の低下率は、下記式から求められる。絶縁抵抗の測定方法は後述する。

計算式:絶縁抵抗の低下率Δρ(%)=[(ρV1−ρV24)/ρV1]×100
Further, the silane-crosslinked rubber molding of the present invention using dry silica as the inorganic filler can maintain high insulating properties even in water or in a wet environment.
For example, as the insulating property of the silane cross-linked rubber molding of the present invention, for example, the insulation resistance ρ V1 when immersed in water at 20 ° C. for 1 hour is preferably 100,000 MΩ · km or more, and 120,000 MΩ · km or more. Is more preferable. The insulation resistance ρ V24 when immersed in water at 20 ° C. for 24 hours is preferably 100,000 MΩ · km or more. Further, regarding the retention of the insulation characteristics in a wet environment, for example, the insulation resistance decrease rate Δρ, which is obtained from the insulation resistance ρ V1 and the insulation resistance ρ V24 by the following calculation formula, is preferably 50% or less, It is more preferably 35% or less. Here, the reduction rate of the insulation resistance is obtained from the following formula. The method for measuring the insulation resistance will be described later.

Calculation: reduction in the insulation resistance Δρ (%) = [(ρ V1 -ρ V24) / ρ V1] × 100

無機フィラーとして乾式シリカを用い、シラン架橋法によりシラン架橋ゴム成形体を調製する本発明においては、上述したように、乾式シリカの表面にシランカップリング剤が吸着及び/又は結合している。これによって、シラン架橋ゴム成形体中に水分が吸湿されにくくなり、初期(製造後)の絶縁特性を向上できるとともに、水中又は湿潤環境下においても絶縁特性の低下を抑制できると、考えられる。ここで、湿潤環境とは、本発明のシラン架橋ゴム成形品が用いられる環境であって、例えば、温度が20℃以上で、この範囲内の特定温度における相対湿度が70%以上の環境をいう。
また、上述した従来のゴム組成物においては、無機フィラーとして乾式シリカを使用した場合、得られるゴム組成物は、乾燥環境下では高い絶縁特性を示すが、水中又は湿潤環境下においては絶縁特性が著しく低下することがある。これは、ゴム組成物が、表面に多数のOH基を有する乾式シリカを含むと、水分を吸湿しやすくなると考えられる。
In the present invention in which dry silica is used as the inorganic filler and the silane crosslinked rubber molded article is prepared by the silane crosslinking method, as described above, the silane coupling agent is adsorbed and / or bonded to the surface of the dry silica. It is considered that this makes it difficult for moisture to be absorbed into the silane cross-linked rubber molded body, improves the initial (after manufacturing) insulating properties, and suppresses the deterioration of insulating properties even in water or in a wet environment. Here, the wet environment is an environment in which the silane-crosslinked rubber molded article of the present invention is used, for example, a temperature of 20 ° C. or higher and a relative humidity of 70% or higher at a specific temperature within this range. .
Further, in the above-mentioned conventional rubber composition, when dry silica is used as an inorganic filler, the obtained rubber composition exhibits high insulating properties under a dry environment, but has insulating properties under water or a wet environment. May be significantly reduced. It is considered that when the rubber composition contains dry silica having a large number of OH groups on the surface, it tends to absorb moisture.

本発明のシラン架橋ゴム成形体は、少なくとも下記の特性(測定方法は実施例と同じ。)を有し、外観にも優れる。
すなわち、シラン架橋ゴム成形体は、圧縮永久歪みが、好ましくは40%以下であり、より好ましくは35%以下であり、さらに好ましくは30%以下である。下限は特に限定されないが、例えば、10%である。
シラン架橋ゴム成形体は、引張強度が、好ましくは6MPa以上であり、より好ましくは8MPa以上であり、さらに好ましくは10MPa以上である。上限は特に限定されないが、例えば、15MPaである。
シラン架橋ゴム成形体は、硬度が、好ましくは50以上であり、より好ましくは60以上であり、さらに好ましくは70以上である。上限は特に限定されないが、例えば、90である。
The silane-crosslinked rubber molded product of the present invention has at least the following characteristics (the measuring method is the same as that of the example) and is excellent in appearance.
That is, the silane-crosslinked rubber molded product has a compression set of preferably 40% or less, more preferably 35% or less, and further preferably 30% or less. The lower limit is not particularly limited, but is 10%, for example.
The silane-crosslinked rubber molded product has a tensile strength of preferably 6 MPa or more, more preferably 8 MPa or more, still more preferably 10 MPa or more. The upper limit is not particularly limited, but is 15 MPa, for example.
The silane-crosslinked rubber molded body has a hardness of preferably 50 or more, more preferably 60 or more, and further preferably 70 or more. The upper limit is not particularly limited, but is 90, for example.

本発明のシラン架橋性ゴム組成物は、上記優れた特性を有するシラン架橋ゴム成形体を製造できる。しかも、高速成形性にも優れ、高い生産性を発揮する。   The silane-crosslinkable rubber composition of the present invention can produce a silane-crosslinked rubber molded product having the above-mentioned excellent properties. Moreover, it excels in high-speed moldability and exhibits high productivity.

本発明のシラン架橋ゴム成形品は、シラン架橋ゴム成形体を含む製品でもよく、シラン架橋ゴム成形体のみからなる製品でもよい。シラン架橋ゴム成形体を含む製品としては、シラン架橋ゴム成形体と、他の部材、例えば支持体、支持枠等とからなる製品が挙げられる。本発明において、製品には、半製品、部品、部材も含む意味で用いる。
本発明のシラン架橋ゴム成形品として、各種産業用ケーブル(電線を含む)の被覆材、ゴムモールド材(例えば、自動車用グラスランチャンネル、ウェザーストリップ、ゴムホース、ワイパーブレードゴム、ガスケット、防振ゴム)等が挙げられる。
本発明のシラン架橋ゴム成形品は、無機フィラーとして乾式シリカを含有する場合、高い絶縁特性、又は、長期わたる絶縁特性が求められる用途に好適であり、例えば、水中又は湿潤環境下で用いられる用途に好適である。このような用途としては、特に限定されないが、例えば、高電圧用電線若しくはケーブル、配電室内の絶縁ゴムシート、グロメット又はパッキン、さらには高電圧作業用ゴム手袋等が挙げられる。
The silane-crosslinked rubber molded product of the present invention may be a product containing a silane-crosslinked rubber molded product or a product consisting of only a silane-crosslinked rubber molded product. Examples of the product including the silane-crosslinked rubber molded product include a product including the silane-crosslinked rubber molded product and other members such as a support and a support frame. In the present invention, the term "finished product" includes semi-finished products, parts, and members.
As the silane cross-linked rubber molded product of the present invention, a coating material for various industrial cables (including electric wires), a rubber molding material (for example, a glass run channel for automobiles, a weather strip, a rubber hose, a wiper blade rubber, a gasket, an anti-vibration rubber), etc. Is mentioned.
The silane-crosslinked rubber molded article of the present invention, when containing dry silica as an inorganic filler, is suitable for applications requiring high insulation properties, or long-term insulation properties, for example, applications used in water or in a wet environment. Suitable for Examples of such applications include, but are not limited to, high-voltage electric wires or cables, insulating rubber sheets in a power distribution chamber, grommets or packings, and rubber gloves for high-voltage work.

本発明のシラン架橋ゴム成形品は、好ましくは、優れた圧縮永久歪み、高い引張強度、及び高い硬度の少なくとも一つの特性が要求される製品とされる。このような製品としては、特に限定されない。例えば、70℃において40%以下の圧縮永久歪みが求められる製品、6MPa以上の引張強度が求められる製品、50以上の硬度が求められる製品又は、上記圧縮永久歪み、上記引張強度、及び上記硬度が求められる製品が挙げられる。具体的には、本発明のシラン架橋ゴム成形品として、好ましくは、各種産業用ケーブルの被覆材のうちのシース材(ジャケット材)、さらにはゴムモールド材の中でも、自動車用ゴムモールド材、ウェザーストリップ又はガスケット等が挙げられる。   The silane-crosslinked rubber molded product of the present invention is preferably a product that requires at least one of excellent compression set, high tensile strength, and high hardness. Such a product is not particularly limited. For example, a product requiring a compression set of 40% or less at 70 ° C., a product requiring a tensile strength of 6 MPa or more, a product requiring a hardness of 50 or more, or the compression set, the tensile strength, and the hardness described above. Required products are listed. Specifically, as the silane cross-linked rubber molded article of the present invention, preferably, a sheath material (jacket material) among coating materials for various industrial cables, and further, among rubber molding materials, a rubber molding material for automobiles, a weather Examples include strips and gaskets.

本発明の製造方法は、小さな圧縮永久歪みが要求される製品(半製品、部品、部材も含む。)、高い硬度が求められる製品、ゴム材料等の製品の構成部品又はその部材の製造に適用することができる。
上記のように、本発明の製造方法は、優れた上記特性を有するシラン架橋ゴム成形体を、加硫設備を必要とせず、生産性よく製造することもできる。したがって、本発明の製造方法は、小さな圧縮永久歪み、高い引張強度、及び高い硬度の少なくとも一つの特性が要求される製品に特に好ましく適用することができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The production method of the present invention is applied to the production of products requiring a small compression set (including semi-finished products, parts and members), products requiring high hardness, component parts of products such as rubber materials or members thereof. can do.
As described above, the production method of the present invention can produce a silane-crosslinked rubber molded product having the above excellent properties with high productivity without requiring vulcanization equipment. Therefore, the production method of the present invention can be particularly preferably applied to a product that requires at least one of characteristics such as small compression set, high tensile strength, and high hardness.

本発明の製造方法は、上記製品のなかでも、特に電線及び光ケーブルの製造に好適に適用され、これらの被覆材(絶縁体、シース)を形成することができる。
本発明の製品が電線、ケーブル等の押出成形品である場合、好ましくは、成形材料を押出機(押出被覆装置)内で溶融混練しながら、導体等の外周に押し出して導体等を被覆する等により、製造できる(工程(c)及び工程(2))。このような製品は、無機フィラーを大量に加えたシラン架橋性ゴム組成物を電子線架橋機等の特殊な機械も、ゴムの加硫設備も使用することなく汎用の押出被覆装置を用いて、導体の周囲に、又は抗張力繊維を縦添え若しくは撚り合わせた導体の周囲に押出被覆することにより、成形することができる。例えば、導体としては軟銅の単線又は撚り線等を用いることができる。また、導体としては裸線の他に、錫メッキしたものやエナメル被覆絶縁層を有するものを用いることもできる。導体の周りに形成される絶縁層(本発明のシラン架橋性ゴム組成物又はシラン架橋ゴム成形体からなる被覆層)の肉厚は特に限定されないが、一般的には、0.15〜5mm程度である。
The production method of the present invention is preferably applied to the production of electric wires and optical cables among the above-mentioned products, and can form coating materials (insulators, sheaths) thereof.
When the product of the present invention is an extrusion molded article such as an electric wire or a cable, it is preferable that the molding material is melt-kneaded in an extruder (extrusion coating apparatus) while being extruded onto the outer periphery of the conductor or the like to coat the conductor or the like. Can be manufactured (step (c) and step (2)). Such a product is a special machine such as an electron beam cross-linking machine for a silane cross-linking rubber composition containing a large amount of an inorganic filler, using a general-purpose extrusion coating device without using rubber vulcanization equipment, It can be formed by extrusion coating around a conductor or around a conductor in which tensile strength fibers are laid vertically or twisted. For example, a single wire of copper or a stranded wire or the like can be used as the conductor. In addition to the bare wire, a conductor plated with tin or a conductor having an enamel coating insulating layer can be used as the conductor. The thickness of the insulating layer (a coating layer made of the silane-crosslinkable rubber composition or the silane-crosslinked rubber molded product of the present invention) formed around the conductor is not particularly limited, but is generally about 0.15 to 5 mm. Is.

以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
表1及び表2において、各例の含有量に関する数値は特に断らない限り質量部を表す。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited thereto.
In Table 1 and Table 2, the numerical value regarding the content of each example represents a mass part unless otherwise specified.

実施例1〜9、参考例10及び比較例1〜10は、下記成分を用いて、それぞれの諸元を表1及び表2に示す条件に設定して、実施した。 Examples 1 to 9, Reference Example 10 and Comparative Examples 1 to 10 were carried out by using the following components and setting the respective specifications to the conditions shown in Table 1 and Table 2.

表1及び表2中に示す各化合物(成分)の詳細を以下に示す。エチレン−αオレフィンゴムの、ムーニー粘度(ML(1+4)125℃)、エチレン含有量及びジエン含有量(測定は赤外線吸収分光法による)は表1及び表2に示す。
<ゴム成分>
(エチレン−αオレフィンゴム、EPゴム)
「ノーデル3720P」(NORDEL(登録商標)、ダウ・ケミカル社製、エチレン−プロピレン−エチリデンノルボルネンゴム)
「ノーデル3722P」(NORDEL(登録商標)、ダウ・ケミカル社製、エチレン−プロピレン−エチリデンノルボルネンゴム)
「ノーデル4725P」(NORDEL(登録商標)、ダウ・ケミカル社製、エチレン−プロピレン−エチリデンノルボルネンゴム)
「EP51」(商品名、JSR社製、エチレン−プロピレン−エチリデンノルボルネンゴム)
「Vistalon 722」(Vistalon(登録商標)、エクソンモービル社製、エチレン−プロピレンゴム)
「Vistalon 1703P」(Vistalon(登録商標)、エクソンモービル社製、エチレン−プロピレン−エチリデンノルボルネンゴム)
「Vistalon 8731」(Vistalon(登録商標)、エクソンモービル社製、エチレン−プロピレン−エチリデンノルボルネンゴム)
EPM−1、EPM−2、EPM−3、EPM−4、EPM−5は、後述の方法で合成した。
<樹脂成分>
(ポリプロピレン系樹脂)
「PM940M」(商品名、サンアロマー社製、r−PP、MFR(230℃、21.18N)30g/10分)
Details of each compound (component) shown in Table 1 and Table 2 are shown below. The Mooney viscosity (ML (1 + 4) 125 ° C.), ethylene content and diene content (measured by infrared absorption spectroscopy) of ethylene-α-olefin rubber are shown in Tables 1 and 2.
<Rubber component>
(Ethylene-α olefin rubber, EP rubber)
"Nodell 3720P" (NORDEL (registered trademark), Dow Chemical Co., ethylene-propylene-ethylidene norbornene rubber)
"Nodell 3722P" (NORDEL (registered trademark), Dow Chemical Co., ethylene-propylene-ethylidene norbornene rubber)
"Nodel 4725P" (NORDEL (registered trademark), Dow Chemical Co., ethylene-propylene-ethylidene norbornene rubber)
"EP51" (trade name, manufactured by JSR, ethylene-propylene-ethylidene norbornene rubber)
"Vistalon 722" (Vistalon (registered trademark), manufactured by ExxonMobil, ethylene-propylene rubber)
"Vistalon 1703P" (Vistalon (registered trademark), manufactured by ExxonMobil, ethylene-propylene-ethylidenenorbornene rubber)
"Vistalon 8731" (Vistalon (registered trademark), ExxonMobil, ethylene-propylene-ethylidene norbornene rubber)
EPM-1, EPM-2, EPM-3, EPM-4 and EPM-5 were synthesized by the method described below.
<Resin component>
(Polypropylene resin)
"PM940M" (trade name, manufactured by Sun Allomer, r-PP, MFR (230 ° C, 21.18N) 30 g / 10 minutes)

<無機フィラー>
「アエロジル200」(アエロジル(登録商標)、日本アエロジル社製、乾式シリカ(親水性フュームドシリカ)、平均1次粒子径12nm)
「クリスタライト5X」(商品名、龍森社製、結晶質シリカ、平均1次粒子径1.4μm)
「キスマ5L」(キスマ(登録商標)、水酸化マグネシウム、協和化学社製、平均1次粒径0.8μm)
<Inorganic filler>
"Aerosil 200" (Aerosil (registered trademark), Nippon Aerosil Co., Ltd., dry silica (hydrophilic fumed silica), average primary particle diameter 12 nm)
"Crystallite 5X" (trade name, manufactured by Tatsumori, crystalline silica, average primary particle size 1.4 μm)
"Kisuma 5L" (Kisuma (registered trademark), magnesium hydroxide, manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd., average primary particle size 0.8 μm)

<シランカップリング剤>
「KBM1003」(商品名、信越シリコーン社製、ビニルトリメトキシシラン)
<有機過酸化物>
「パーヘキサ25B」(商品名、日本油脂社製、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン、1分間半減期温度179.8℃)
<シラノール縮合触媒>
「アデカスタブOT−1」(商品名、ADEKA社製、ジオクチルスズジラウレート)
<Silane coupling agent>
"KBM1003" (brand name, Shin-Etsu Silicone, vinyltrimethoxysilane)
<Organic peroxide>
"Perhexa 25B" (trade name, manufactured by NOF CORPORATION, 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexane, 1-minute half-life temperature 179.8 ° C)
<Silanol condensation catalyst>
"ADEKA STAB OT-1" (trade name, ADEKA, dioctyl tin dilaurate)

EPM−1、EPM−2、EPM−3、EPM−4、EPM−5の合成
EPM−1〜5は、表1及び表2に示した、ムーニー粘度、エチレン含有量となるように、2種以上のEPMを予めバンバリーミキサーを用いて150℃で10分間溶融混合し、ペレット化することによって得た。
「EPM−1」(エチレン−プロピレン−ゴム)
「EPM−2」(エチレン−プロピレン−ゴム)
「EPM−3」(エチレン−プロピレン−ゴム)
「EPM−4」(エチレン−プロピレン−ゴム)
「EPM−5」(エチレン−プロピレン−ゴム)
Synthesis of EPM-1, EPM-2, EPM-3, EPM-4, and EPM-5 EPM-1 to 5 have two types of Mooney viscosity and ethylene content shown in Table 1 and Table 2. The above EPM was melt-mixed at 150 ° C. for 10 minutes using a Banbury mixer in advance and obtained by pelletizing.
"EPM-1" (ethylene-propylene-rubber)
"EPM-2" (ethylene-propylene-rubber)
"EPM-3" (ethylene-propylene-rubber)
"EPM-4" (ethylene-propylene-rubber)
"EPM-5" (ethylene-propylene-rubber)

(実施例1〜9、参考例10及び比較例1〜8)
実施例1〜9、参考例10及び比較例1〜8において、EPゴムの一部を工程(a)で用い、EPゴムの残部(5質量部)を工程(b)で触媒MBのキャリアゴムとして用いた。
無機フィラーと、シランカップリング剤と、有機過酸化物とを、表1及び表2に示す質量比で、室温(25℃)下で、混合した。得られた混合物とEPゴムの一部を含むベースゴムとを、2Lバンバリーミキサー(日本ロール社製)を用いて、有機過酸化物の分解温度以上の温度(185℃)において5分間にわたり溶融混合した後、材料排出温度130℃で排出し、ペレット化してシランMBを得た(工程(a))。得られたシランMBは、EPゴムにシランカップリング剤がグラフト化反応したシラン架橋性EPゴムを含有している。
(Examples 1 to 9, Reference Example 10 and Comparative Examples 1 to 8)
In Examples 1 to 9, Reference Example 10 and Comparative Examples 1 to 8, a part of the EP rubber was used in the step (a), and the rest of the EP rubber (5 parts by mass) was used in the step (b) as the carrier rubber of the catalyst MB. Used as.
The inorganic filler, the silane coupling agent, and the organic peroxide were mixed at a mass ratio shown in Tables 1 and 2 at room temperature (25 ° C). The obtained mixture and the base rubber containing a part of the EP rubber are melt mixed for 5 minutes at a temperature (185 ° C.) higher than the decomposition temperature of the organic peroxide using a 2 L Banbury mixer (manufactured by Nippon Roll Co., Ltd.). After that, the material was discharged at a discharge temperature of 130 ° C. and pelletized to obtain silane MB (step (a)). The obtained silane MB contains a silane cross-linkable EP rubber obtained by graft-reacting an EP rubber with a silane coupling agent.

また、EPゴムの残部とシラノール縮合触媒0.1質量部とを150℃でバンバリーミキサー(日本ロール社製)にて溶融混合し、材料排出温度130℃で排出して、触媒MBを得た(工程(b))。   Further, the rest of the EP rubber and 0.1 part by mass of the silanol condensation catalyst were melt mixed at 150 ° C. with a Banbury mixer (manufactured by Nippon Roll Co., Ltd.) and discharged at a material discharge temperature of 130 ° C. to obtain a catalyst MB ( Step (b)).

工程(a)で得たシランMBと工程(b)で得た触媒MBを電線被覆用押出成形機(L/D(スクリュー有効長Lと直径Dとの比)が25で、スクリュー直径が25mmφ)の直上で、25℃で約1分間にわたりドライブレンドして、ドライブレンド物を得た。   The silane MB obtained in the step (a) and the catalyst MB obtained in the step (b) were prepared by using an electric wire coating extruder (L / D (ratio of effective screw length L and diameter D) of 25, and screw diameter of 25 mmφ). ) Was directly blended at 25 ° C. for about 1 minute to obtain a dry blended product.

−電線の製造−
得られたドライブレンド物を、上記電線被覆用押出成形機に投入して、下記押出温度条件により、0.8mmφの導体(軟銅線)の外周に仕上がり外径1.2mmφとなるように、線速10m/分で、押出被覆して、電線前駆体を製造した。
押出温度条件は、電線被覆用押出成形機のシリンダー部分における温度制御をフィーダー側からダイス側に向けて3ゾーンC1、C2、C3に分け、C1ゾーンを150℃、C2ゾーンを170℃、C3ゾーンを190℃に設定し、さらにダイス温度(成形温度)を200℃に設定した。
上記ドライブレンド物を電線被覆用押出成形機内で押出成形前に溶融混合することにより、シラン架橋性ゴム組成物を調製した。このシラン架橋性ゴム組成物は、上記シラン架橋性EPゴムと、表1及び表2に示す含有量の無機フィラー及びシラノール縮合触媒を、含有している。
このようにして得られた電線前駆体を、25℃、50%RH環境に24時間放置することにより、水と接触させて、電線を製造した。この電線は、EPゴムがシランカップリング剤により架橋したシラン架橋EPゴムと表1及び表2に示す含有量の無機フィラーとを含有するシラン架橋成形体を被覆材として有していた。
-Manufacture of electric wires-
The obtained dry blended product was put into the above-mentioned electric wire coating extrusion molding machine, and a wire having a finished outer diameter of 1.2 mmφ was formed on the outer periphery of a 0.8 mmφ conductor (soft copper wire) under the following extrusion temperature conditions. A wire precursor was manufactured by extrusion coating at a speed of 10 m / min.
Extrusion temperature conditions are divided into 3 zones C1, C2 and C3 from the feeder side to the die side in the temperature control in the cylinder part of the wire coating extrusion molding machine. C1 zone is 150 ° C, C2 zone is 170 ° C and C3 zone. Was set to 190 ° C, and the die temperature (molding temperature) was set to 200 ° C.
A silane crosslinkable rubber composition was prepared by melt-mixing the above dry blend in an electric wire coating extruder before extrusion molding. This silane-crosslinkable rubber composition contains the above-mentioned silane-crosslinkable EP rubber, the inorganic filler and the silanol condensation catalyst in the contents shown in Tables 1 and 2.
The electric wire precursor thus obtained was left in an environment of 25 ° C. and 50% RH for 24 hours to be brought into contact with water to produce an electric wire. This electric wire had, as a coating material, a silane crosslinked molded product containing silane crosslinked EP rubber obtained by crosslinking EP rubber with a silane coupling agent and an inorganic filler having the content shown in Tables 1 and 2.

−円柱状ゴム成形品の製造−
上記電線の製造において、導体を用いることなく、ドライブレンド物を押出成形したこと以外は上記電線の製造と同様にして、直径約35mmの溶融ストランドを得た。得られた溶融ストランドを約15mmの長さに切り分け、溶融状態のまま、29.0mmφ、厚さ12.5mmの円柱状金型に押し込み、プレス成形機を用いて、プレス予備成形した。
その後、プレス成形機を用いて、円柱状金型を150℃で10分予熱した後、プレス予備成形したストランドを予熱した円柱状金型に入れ、150℃で3分、圧力4MPaでプレス成形した。これにより、29.0mmφ、12.5mm厚の円柱状ゴム成形品を得た。
このようにして得られた円柱状ゴム成形品を、25℃、50%RH環境に24時間放置することにより、水と接触させて、円柱状ゴム成形品を製造した。この円柱状ゴム成形品は、EPゴムがシランカップリング剤により架橋したシラン架橋EPゴムと表1及び表2に示す含有量の無機フィラーとを含有するシラン架橋成形体であった。
-Manufacture of columnar rubber moldings-
In the production of the above electric wire, a molten strand having a diameter of about 35 mm was obtained in the same manner as in the production of the above electric wire, except that a dry blend was extruded without using a conductor. The obtained molten strand was cut into pieces each having a length of about 15 mm, and while being kept in a molten state, they were pressed into a cylindrical mold having a diameter of 29.0 mm and a thickness of 12.5 mm, and preliminarily press-molded using a press molding machine.
Then, using a press molding machine, the cylindrical mold was preheated at 150 ° C. for 10 minutes, and then the press-preformed strand was put into the preheated cylindrical mold and press molded at 150 ° C. for 3 minutes at a pressure of 4 MPa. . As a result, a cylindrical rubber molded product having a diameter of 29.0 mm and a thickness of 12.5 mm was obtained.
The cylindrical rubber molded product thus obtained was left in an environment of 25 ° C. and 50% RH for 24 hours to be brought into contact with water to produce a cylindrical rubber molded product. This columnar rubber molded article was a silane crosslinked molded article containing the silane crosslinked EP rubber obtained by crosslinking the EP rubber with a silane coupling agent and the inorganic filler in the content shown in Tables 1 and 2.

(比較例9及び10)
−電線の製造−
表2に示す割合の有機過酸化物を、8インチオープンロールを用いて、表2に示すEPゴム100質量部に100℃で練り込み、ペレット化した。得られたペレットを、上記電線被覆用押出成形機を用いて、実施例1の電線の製造と同様にして上記導体上に押出被覆して、電線前駆体を製造した。
ここで、比較例9及び10については、実施例1と同様の押出温度条件で成形すると押出成形機内で、架橋反応が生じて、押出成形ができず、押出成形できたものであっても電線前駆体の外観を損なった。そこで、押出成形機のC1〜C3ゾーンを90℃、ダイス温度を100℃に設定して、押出成形した。
得られた電線前駆体を、温度200℃、圧力10MPaの水蒸気環境に設定された、長さ20mの化学架橋管内を通過させることで、架橋し、電線を製造した。
(Comparative Examples 9 and 10)
-Manufacture of electric wires-
The organic peroxide in the proportion shown in Table 2 was kneaded into 100 parts by mass of the EP rubber shown in Table 2 at 100 ° C. using an 8-inch open roll to form a pellet. The obtained pellets were extrusion-coated on the conductor using the above-described electric wire coating extrusion molding machine in the same manner as in the production of the electric wire of Example 1 to produce an electric wire precursor.
Here, in Comparative Examples 9 and 10, when molded under the same extrusion temperature conditions as in Example 1, a cross-linking reaction occurred in the extruder and extrusion molding was not possible. The appearance of the precursor was impaired. Therefore, extrusion molding was performed by setting the C1 to C3 zones of the extruder to 90 ° C and the die temperature to 100 ° C.
The obtained electric wire precursor was crosslinked by passing through a chemically crosslinked pipe having a length of 20 m, which was set in a steam environment at a temperature of 200 ° C. and a pressure of 10 MPa, to produce an electric wire.

−円柱状ゴム成形品の製造−
上記電線の製造において、導体を用いることなく、ペレットを押出成形したこと以外は上記電線の製造と同様にして、直径35mmの溶融ストランドを得た。次いで、その溶融ストランドを15mmの長さに切り分け、溶融状態のまま、29.0mmφ、厚さ12.5mmの円柱状金型に押し込み、プレス成形機を用いて、プレス予備成形を行った。
その後、プレス成形機を用いて、金型を170℃で10分予熱した後、プレス予備成形したストランドを予熱した金型に入れ、170℃で60分、圧力4MPaでプレス成形した。これにより、29.0mmφ、12.5mm厚の円柱状ゴム成形品を製造した。
-Manufacture of columnar rubber moldings-
In the production of the above electric wire, a molten strand having a diameter of 35 mm was obtained in the same manner as in the production of the above electric wire except that a pellet was extruded without using a conductor. Then, the molten strand was cut into a length of 15 mm, pressed in a molten state into a cylindrical mold having a diameter of 29.0 mm and a thickness of 12.5 mm, and pre-press-molded using a press molding machine.
Then, using a press molding machine, the mold was preheated at 170 ° C. for 10 minutes, and then the press-preformed strand was put into the preheated mold and press-molded at 170 ° C. for 60 minutes at a pressure of 4 MPa. As a result, a cylindrical rubber molded product having a diameter of 29.0 mm and a thickness of 12.5 mm was manufactured.

<グラフト化率の測定>
得られた各電線について、下記のようにしてグラフト化率を確認し、その結果を表1及び表2に示した。
本発明において、シランカップリング剤のゴムへのグラフト化反応のグラフト化率は、次のようにして、測定した。まず、得られた各電線から任意の箇所の被覆をサンプリングした試験片を、80℃の真空環境下で24時間乾燥させた後、赤外線吸収分光法によって、3750cm−1付近に見られる吸収ピークから孤立シラノール(未反応のシランカップリング剤)の質量を定量した。次いで、得られた値と、実際に用いたシランカップリング剤の質量(含有量)から、下記計算式によって、グラフト化率を算出した。
グラフト化率(質量%)={(実際に用いた質量−赤外線吸収分光法による孤立シラノールの質量)/実際に用いた質量)×100
<Measurement of grafting rate>
The grafting rate of each of the obtained electric wires was confirmed as follows, and the results are shown in Tables 1 and 2.
In the present invention, the grafting rate of the grafting reaction of the silane coupling agent to the rubber was measured as follows. First, a test piece obtained by sampling a coating at an arbitrary position from each obtained electric wire was dried under a vacuum environment of 80 ° C. for 24 hours, and then, by infrared absorption spectroscopy, from an absorption peak seen near 3750 cm −1. The mass of the isolated silanol (unreacted silane coupling agent) was quantified. Then, the grafting rate was calculated from the obtained value and the mass (content) of the silane coupling agent actually used by the following formula.
Grafting rate (mass%) = {(mass actually used-mass of isolated silanol by infrared absorption spectroscopy) / mass actually used) × 100

得られた各電線又は円柱状ゴム成形品について、下記試験をし、その結果を表1及び表2に示した。   The following tests were carried out on the obtained electric wires or cylindrical rubber molded products, and the results are shown in Tables 1 and 2.

<外観試験>
製造した各電線の外観を目視で観察して評価した。電線の外観が優れていたものを「A」、外観に製品上問題があるほどブツが発生していたものを「B」とした。
<Appearance test>
The appearance of each manufactured electric wire was visually observed and evaluated. "A" was given when the appearance of the electric wire was excellent, and "B" was given when the electric wire had so many spots that there was a problem in the appearance of the product.

<硬度A>
JIS K 6253−3:2012に基づき、各例で製造した円柱状ゴム成形品について、タイプAデュロメーターを用いて硬度を測定した。データの読み取りは押針を押し込んだ15秒後に行った。
硬度が70以上であった場合を「A」、60以上70未満であった場合を「B」、50以上60未満であった場合を「C」、50未満の場合を「D」とした。
本発明において、硬度は、評価「C」が本発明の試験の合格レベルである。
<Hardness A>
Based on JIS K 6253-3: 2012, the hardness of the cylindrical rubber molded product manufactured in each example was measured using a type A durometer. Data reading was performed 15 seconds after the push needle was pushed.
The hardness was 70 or more, "A", 60 or more and less than 70, "B", 50 or more and less than 60, "C", and less than 50, "D".
In the present invention, the hardness means that the evaluation “C” is the passing level of the test of the present invention.

<引張強度>
JIS C 3005に基づき、引張試験を行った。得られた電線から導体を引き抜いた管状片を用いて、標点間距離20mm、引張速度200mm/分で引張強度を計測し、下記評価基準にて評価した。
引張強度が、10MPa以上であった場合を「A」、8MPa以上10MPa未満であった場合を「B」、6MPa以上8MPa未満であった場合を「C」、6MPa未満であった場合を「D」とした。
本発明において、引張強度は、評価「C」が本発明の試験の合格レベルである。
<Tensile strength>
A tensile test was conducted based on JIS C 3005. Using a tubular piece obtained by pulling a conductor from the obtained electric wire, the tensile strength was measured at a gauge length of 20 mm and a tensile speed of 200 mm / min, and evaluated according to the following evaluation criteria.
When the tensile strength is 10 MPa or more, it is “A”, when it is 8 MPa or more and less than 10 MPa, it is “B”, when it is 6 MPa or more and less than 8 MPa, it is “C”, and when it is less than 6 MPa, it is “D”. "
In the present invention, as for the tensile strength, the evaluation “C” is the passing level of the test of the present invention.

<圧縮永久歪み>
JIS K 6262 A法に基づき、各例で製造した円柱状ゴム成形品を用いて、その圧縮永久歪を測定した。2枚の圧縮板とスペーサ(厚さは円柱状ゴム成形品の厚さの75%)を備えた圧縮装置を利用して、円柱状ゴム成形品を厚さ方向に25%分の圧縮を加え(圧縮率25%)、その状態で70℃に加熱して22時間保持した。その後、常温(23℃)にて圧縮を開放し、30分間の冷却後(最終的な温度は23℃)、円柱状ゴム成形品の厚さを測定した。
円柱状ゴム成形品の、圧縮前後の厚さから、以下の式によって、圧縮永久歪みを算出して、下記評価基準にて、評価した。

式:CS=[(t−t)/(t−t)]×100

式中、CS:圧縮永久歪み(%)
:円柱状ゴム成形品の圧縮前の厚さ(元の厚さ)(mm)
:スペーサの厚さ(mm)
円柱状ゴム成形品の圧縮後の厚さ(圧縮装置から取り外して、30分後の厚さ)(mm)
圧縮永久歪みが、30%以下であった場合を「A」、30%を超え35%以下であった場合を「B」、35%を超え40%以下であった場合を「C」、40%を超えた場合を「D」とした。
本発明において、圧縮永久歪は、評価「C」が本発明の試験の合格レベルである。
<Compression set>
Based on JIS K 6262 A method, the compression set was measured using the cylindrical rubber molded product manufactured in each example. Using a compression device equipped with two compression plates and a spacer (thickness is 75% of the thickness of the cylindrical rubber molded product), the cylindrical rubber molded product is compressed by 25% in the thickness direction. (Compressibility: 25%), the state was heated to 70 ° C. and kept for 22 hours. Then, the compression was released at room temperature (23 ° C.), and after cooling for 30 minutes (final temperature is 23 ° C.), the thickness of the cylindrical rubber molded product was measured.
The compression set was calculated from the thickness of the cylindrical rubber molded product before and after compression by the following formula, and evaluated by the following evaluation criteria.

Formula: CS = [(t 0 −t 2 ) / (t 0 −t 1 )] × 100

In the formula, CS: compression set (%)
t 0 : thickness of the cylindrical rubber molded product before compression (original thickness) (mm)
t 1 : Spacer thickness (mm)
t 2 Thickness of the cylindrical rubber molded product after compression (thickness after 30 minutes from removal from the compression device) (mm)
When the compression set was 30% or less, it was "A", when it was more than 30% and 35% or less, it was "B", and when it was more than 35% and 40% or less, it was "C", 40. When it exceeded%, it was designated as "D".
In the present invention, the compression set has a rating “C” which is a passing level of the test of the present invention.

<押出成形性>
上記各例で調製したシラン架橋性ゴム組成物(溶融混合された各ドライブレンド物)の押出成形性(高速成形性)を、評価した、
各例で調製したドライブレンド物を、L/Dが25で、スクリュー直径が40mmφの電線用押出成形機(モーター負荷限界:80A)に投入して、下記押出温度条件により、0.8mmφの導体(軟銅線)の外周に、仕上がり外径2.4mmφとなるように、線速を変更して、押出被覆した。
押出温度条件は、実施例1〜9、参考例10及び比較例1〜8においては、C1ゾーンを150℃、C2ゾーンを170℃、C3ゾーンを190℃に設定し、さらにダイス温度を200℃に設定した。比較例9及び10においては、C1〜C3ゾーンを90℃、ダイス温度を100℃に設定した。
上記押出被覆において、押出成形可能な最大の製造スピード(最高線速)により、下記評価基準で、高速成形性を評価した。ここで、押出成形可能な最大の製造スピードとは、押し出された被覆が押出途中で切れ(所謂樹脂切れ)することなく、かつ、モーター負荷が上記限界値を超えない線速であって、最速のものとする。
最高線速が、150m/分以上であった場合を「A」、100m/分以上150m/分未満であった場合を「B」、50m/分以上100m/分未満であった場合を「C」、50m/分未満であった場合を「D」とした。
本発明において、高速成形性は、評価「C」が本発明の試験の合格レベルである。
<Extrudability>
Extrusion moldability (high-speed moldability) of the silane crosslinkable rubber composition (each dry-blended mixture mixed) prepared in each of the above examples was evaluated,
The dry blend prepared in each example was put into an electric wire extruder having an L / D of 25 and a screw diameter of 40 mmφ (motor load limit: 80 A), and a conductor of 0.8 mmφ was produced according to the following extrusion temperature conditions. The outer circumference of the (soft copper wire) was extrusion-coated while changing the wire speed so that the finished outer diameter was 2.4 mmφ.
Extrusion temperature conditions in Examples 1 to 9, Reference Example 10 and Comparative Examples 1 to 8 were set to 150 ° C. for the C1 zone, 170 ° C. for the C2 zone and 190 ° C. for the C3 zone, and a die temperature of 200 ° C. Set to. In Comparative Examples 9 and 10, the C1 to C3 zones were set to 90 ° C and the die temperature was set to 100 ° C.
In the extrusion coating, the high-speed moldability was evaluated according to the following evaluation criteria based on the maximum production speed (maximum linear speed) at which extrusion molding was possible. Here, the maximum production speed at which extrusion molding is possible is the linear speed at which the extruded coating does not break during extrusion (so-called resin breakage) and the motor load does not exceed the above-mentioned limit value. It is assumed that
"A" when the maximum linear velocity is 150 m / min or more, "B" when it is 100 m / min or more and less than 150 m / min, and "C" when it is 50 m / min or more and less than 100 m / min. ", And when it was less than 50 m / min.
In the present invention, the high-speed moldability is that the evaluation “C” is the passing level of the test of the present invention.

<絶縁抵抗(参考試験)>
上記各例で製造した電線(50m)を20℃の水中に1時間及び24時間浸漬させ、それぞれ絶縁抵抗値ρV1及びρV24(MΩ・km)を測定した。
絶縁抵抗値の測定は、JIS C 3005に記載の方法に準拠して、測定電圧、荷電時間及び測定時間はそれぞれ500V、10秒及び50秒で行った。
測定した絶縁抵抗ρV1及びρV24から上記計算式により、絶縁抵抗の低下率Δρを求めた。
本試験において、浸漬1時間後の絶縁抵抗(ρV1)が100,000MΩ・km以上であり、かつ低下率Δρが50%以内であると絶縁電線の被覆材として特に好ましい。
<Insulation resistance (reference test)>
The electric wire (50 m) manufactured in each of the above examples was immersed in water at 20 ° C. for 1 hour and 24 hours, and the insulation resistance values ρ V1 and ρ V24 (MΩ · km) were measured.
The insulation resistance was measured according to the method described in JIS C 3005, and the measurement voltage, charging time and measurement time were 500 V, 10 seconds and 50 seconds, respectively.
From the measured insulation resistances ρ V1 and ρ V24 , the reduction rate Δρ of insulation resistance was obtained by the above calculation formula.
In this test, the insulation resistance (ρ V1 ) after one hour of immersion is 100,000 MΩ · km or more, and the reduction rate Δρ is preferably within 50%, which is particularly preferable as a covering material for the insulated wire.

Figure 0006688634
Figure 0006688634

Figure 0006688634
Figure 0006688634

表1及び表2に示す結果から明らかなように、実施例1〜9、参考例10で製造されたシラン架橋ゴム成形品(電線又は円柱状ゴム成形品)は、いずれも、硬度、引張強度及び圧縮永久歪みに優れ、更には外観も良好であった。また、各実施例及び参考例10においては、いずれも、200℃の高温で、しかも50m/分以上の最高線速においても、押出成形が可能であった。
特に、無機フィラーとして乾式シリカを用いた実施例1〜9は、いずれも、絶縁抵抗ρV1が大きく、しかも絶縁抵抗の低下率Δρが小さく、優れた絶縁特性を示すことが分かった。
As is clear from the results shown in Tables 1 and 2, the silane-crosslinked rubber molded products (electric wires or columnar rubber molded products) produced in Examples 1 to 9 and Reference Example 10 all had hardness and tensile strength. And the compression set was excellent, and the appearance was also good. Further, in each of the examples and the reference example 10 , extrusion molding was possible at a high temperature of 200 ° C. and at a maximum linear velocity of 50 m / min or more.
In particular, it was found that Examples 1 to 9 in which dry silica was used as the inorganic filler had a large insulation resistance ρ V1 and a small decrease rate Δρ of the insulation resistance, and exhibited excellent insulation characteristics.

これに対して、ムーニー粘度(ML(1+4)125℃)が低いEPゴムを使用した比較例1は、硬度及び引張強度が低かった。一方、ムーニー粘度(ML(1+4)125℃)が高いEPゴムを使用した比較例2は押出成形性が不十分であった。
エチレン含有量が少ないEPゴムを使用した比較例3は引張強度が低かった。エチレン含有量が多いEPゴムを使用した比較例4は圧縮永久歪みが大きかった。
無機フィラーの含有量が少ない比較例5は圧縮永久歪みが大きかった。無機フィラーの含有量が過剰な比較例6は引張強度が低く、圧縮永久歪みが大きく、押出成形性に劣っていた。
また、シランカップリング剤の含有量が少ない比較例7及は、圧縮永久歪みが大きかった。シランカップリング剤の含有量が多い比較例8は外観が悪かった。
シラン架橋法ではないゴム架橋法である比較例9は押出成形性に劣り、比較例10は引張強度及び押出成形性に劣った。
In contrast, Comparative Example 1 using EP rubber having a low Mooney viscosity (ML (1 + 4) 125 ° C.) had low hardness and tensile strength. On the other hand, Comparative Example 2 using EP rubber having a high Mooney viscosity (ML (1 + 4) 125 ° C.) had insufficient extrusion moldability.
Comparative Example 3 using EP rubber having a low ethylene content had low tensile strength. Comparative Example 4 using EP rubber having a high ethylene content had a large compression set.
Comparative Example 5 with a small content of the inorganic filler had a large compression set. In Comparative Example 6 in which the content of the inorganic filler was excessive, the tensile strength was low, the compression set was large, and the extrusion moldability was poor.
In addition, the compression set was large in Comparative Example 7 and Comparative Example 7 in which the content of the silane coupling agent was small. Comparative Example 8 containing a large amount of the silane coupling agent had a poor appearance.
Comparative Example 9, which is a rubber crosslinking method other than the silane crosslinking method, was inferior in extrusion moldability, and Comparative Example 10 was inferior in tensile strength and extrusion moldability.

以上のように、本発明は、小さい圧縮歪み、高い引張強度及び高い硬度のいずれも兼ね備えたシラン架橋ゴム成形体及びシラン架橋ゴム成形品、また、外観のよいシラン架橋ゴム成形体及びシラン架橋ゴム成形品を製造することができる。更に、本発明は、このような優れた特性を有するシラン架橋ゴム成形体及びシラン架橋ゴム成形品を、EPゴムの加硫設備を必要とせず、必要により高温高速で成形でき、生産性よく製造することができる。   As described above, the present invention provides a silane-crosslinked rubber molded article and a silane-crosslinked rubber molded article having both small compression strain, high tensile strength and high hardness, and a silane-crosslinked rubber molded article and a silane-crosslinked rubber having a good appearance. Molded articles can be manufactured. Furthermore, the present invention can produce a silane-crosslinked rubber molded article and a silane-crosslinked rubber molded article having such excellent properties, at a high temperature and a high speed, if necessary, without the need for EP rubber vulcanizing equipment, and with good productivity. can do.

Claims (8)

JIS K 6300−1:2013に基づき測定されたムーニー粘度(ML(1+4)125℃)が15〜40であり、エチレン含有量が65〜80質量%であるエチレン−αオレフィンゴムを61〜100質量%含むベースゴム100質量部対して1〜15質量部のシランカップリング剤を有機過酸化物0.01〜0.6質量部の存在下でグラフト化反応させたシラン架橋性ゴムと、前記ベースゴム100質量部に対して、乾式シリカ0.3〜400質量部と、シラノール縮合触媒0.0001〜0.5質量部とを含有するシラン架橋性ゴム組成物。 61-100 mass of ethylene-α olefin rubber having a Mooney viscosity (ML (1 + 4) 125 ° C.) of 15-40 and an ethylene content of 65-80 mass% measured according to JIS K 6300-1: 2013. % silane crosslinkable rubber obtained by grafting reaction of the silane coupling agent of 1 to 15 parts by weight for the base rubber 100 parts by weight in the presence of an organic peroxide 0.01 to 0.6 parts by weight, including the A silane-crosslinkable rubber composition containing 0.3 to 400 parts by mass of dry silica and 0.0001 to 0.5 parts by mass of a silanol condensation catalyst with respect to 100 parts by mass of a base rubber. 前記シラン架橋性ゴム組成物が、前記ベースゴム100質量部に対して、乾式シリカ0.3〜400質量部と、シランカップリング剤1〜15質量部と、有機過酸化物0.01〜0.6質量部と、シラノール縮合触媒0.0001〜0.5質量部とを溶融混合してなる請求項1に記載のシラン架橋性ゴム組成物。 The silane crosslinkable rubber composition contains 0.3 to 400 parts by mass of dry silica , 1 to 15 parts by mass of silane coupling agent, and 0.01 to 0 parts of organic peroxide with respect to 100 parts by mass of the base rubber. The silane-crosslinkable rubber composition according to claim 1, which is obtained by melt mixing 6 parts by mass and 0.0001 to 0.5 parts by mass of the silanol condensation catalyst. 前記ベースゴムが、ポリプロピレン系樹脂を1〜30質量%含む請求項1又は2に記載のシラン架橋性ゴム組成物。 The silane crosslinkable rubber composition according to claim 1 or 2 , wherein the base rubber contains 1 to 30% by mass of a polypropylene resin . 前記シランカップリング剤の含有量が、前記ベースゴム100質量部に対して、3〜15質量部である請求項1〜3のいずれか1項に記載のシラン架橋性ゴム組成物。 The silane crosslinkable rubber composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the content of the silane coupling agent is 3 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base rubber . 請求項1〜4のいずれか1項に記載のシラン架橋性ゴム組成物を成形した後に水と接触させてなるシラン架橋ゴム成形体。A silane-crosslinked rubber molding obtained by molding the silane-crosslinkable rubber composition according to any one of claims 1 to 4 and then bringing the silane-crosslinked rubber composition into contact with water. 請求項5に記載のシラン架橋ゴム成形体を含むシラン架橋ゴム成形品。A silane-crosslinked rubber molded article containing the silane-crosslinked rubber molded article according to claim 5. JIS K 6300−1:2013に基づき測定されたムーニー粘度(ML(1+4)125℃)が15〜40であり、エチレン含有量が65〜80質量%であるエチレン−αオレフィンゴムを61〜100質量%含むベースゴム100質量部に対して、乾式シリカ0.3〜400質量部と、シランカップリング剤1〜15質量部と、有機過酸化物0.01〜0.6質量部と、シラノール縮合触媒0.0001〜0.5質量部とを溶融混合してシラン架橋性ゴム組成物を得る工程(1)を有するシラン架橋性ゴム組成物の製造方法であって、61-100 mass of ethylene-α olefin rubber having a Mooney viscosity (ML (1 + 4) 125 ° C.) of 15-40 and an ethylene content of 65-80 mass% measured according to JIS K 6300-1: 2013. % To 100 parts by mass of base rubber, 0.3 to 400 parts by mass of dry silica, 1 to 15 parts by mass of silane coupling agent, 0.01 to 0.6 parts by mass of organic peroxide, and silanol condensation. A method for producing a silane-crosslinkable rubber composition, comprising the step (1) of melt-mixing a catalyst with 0.0001 to 0.5 part by mass to obtain a silane-crosslinkable rubber composition,
前記工程(1)が、下記工程(a)及び工程(c)を有し、但し下記工程(a)で前記ベースゴムの一部を溶融混合する場合には下記工程(a)、工程(b)及び工程(c)を有する、シラン架橋性ゴム組成物の製造方法。The step (1) includes the following steps (a) and (c), provided that when a part of the base rubber is melt-mixed in the following step (a), the following steps (a) and (b) ) And the process (c), the manufacturing method of a silane crosslinkable rubber composition.
工程(a):前記ベースゴムの全部又は一部と、前記乾式シリカと、前記シランカッStep (a): All or part of the base rubber, the dry silica, and the silane cap.
プリング剤と、前記有機過酸化物とを前記有機過酸化物の分解温度以上の温度で溶融A pulling agent and the organic peroxide are melted at a temperature equal to or higher than the decomposition temperature of the organic peroxide.
混合して、シランマスターバッチを調製する工程Mixing to prepare silane masterbatch
工程(b):前記ベースゴムの残部と前記シラノール縮合触媒とを溶融混合して、触Step (b): The rest of the base rubber and the silanol condensation catalyst are melt-mixed and touched.
媒マスターバッチを調製する工程Process of preparing medium masterbatch
工程(c):前記シランマスターバッチと、前記シラノール縮合触媒又は前記触媒マStep (c): the silane masterbatch and the silanol condensation catalyst or the catalyst master.
スターバッチとを溶融混合する工程Process of melt mixing with star batch
下記工程(1)、工程(2)及び工程(3)を有するシラン架橋ゴム成形体の製造方法であって、A method for producing a silane-crosslinked rubber molded article, comprising the following step (1), step (2) and step (3),
工程(1):JIS K 6300−1:2013に基づき測定されたムーニー粘度Step (1): Mooney viscosity measured based on JIS K 6300-1: 2013
(ML(1+4)125℃)が15〜40であり、エチレン含有量が65〜80質量(ML (1 + 4) 125 ° C.) is 15-40, and ethylene content is 65-80 mass.
%であるエチレン−αオレフィンゴムを61〜100質量%含むベースゴム100質% 100-base rubber containing 61-100% by mass of ethylene-α-olefin rubber
量部に対して、乾式シリカ0.3〜400質量部と、シランカップリング剤1〜150.3 to 400 parts by mass of dry silica and 1 to 15 of silane coupling agent with respect to parts by weight.
質量部と、有機過酸化物0.01〜0.6質量部と、シラノール縮合触媒0.000Parts by mass, 0.01 to 0.6 parts by mass of organic peroxide, and 0.000 of silanol condensation catalyst
1〜0.5質量部とを溶融混合してシラン架橋性ゴム組成物を得る工程A step of obtaining a silane crosslinkable rubber composition by melt mixing 1 to 0.5 parts by mass.
工程(2):前記工程(1)で得られたシラン架橋性ゴム組成物を成形して成形体をStep (2): The silane crosslinkable rubber composition obtained in the above step (1) is molded into a molded body.
得る工程Process of obtaining
工程(3):前記工程(2)で得られた成形体を水と接触させてシラン架橋ゴム成形Step (3): molding the silane crosslinked rubber by contacting the molded body obtained in the above step (2) with water
体を得る工程The process of getting a body
前記工程(1)が、下記工程(a)及び工程(c)を有し、但し下記工程(a)で前記ベースゴムの一部を溶融混合する場合には下記工程(a)、工程(b)及び工程(c)を有する、シラン架橋ゴム成形体の製造方法。The step (1) includes the following steps (a) and (c), provided that when a part of the base rubber is melt-mixed in the following step (a), the following steps (a) and (b) ) And a process (c), the manufacturing method of a silane crosslinked rubber molded object.
工程(a):前記ベースゴムの全部又は一部と、前記乾式シリカと、前記シランカッStep (a): All or part of the base rubber, the dry silica, and the silane cap.
プリング剤と、前記有機過酸化物とを前記有機過酸化物の分解温度以上の温度で溶融A pulling agent and the organic peroxide are melted at a temperature equal to or higher than the decomposition temperature of the organic peroxide.
混合して、シランマスターバッチを調製する工程Mixing to prepare silane masterbatch
工程(b):前記ベースゴムの残部と前記シラノール縮合触媒とを溶融混合して、触Step (b): The rest of the base rubber and the silanol condensation catalyst are melt-mixed and touched.
媒マスターバッチを調製する工程Process of preparing medium masterbatch
工程(c):前記シランマスターバッチと、前記シラノール縮合触媒又は前記触媒マStep (c): the silane masterbatch and the silanol condensation catalyst or the catalyst master.
スターバッチとを溶融混合する工程Process of melt mixing with star batch
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