JPS5846263B2 - エチレン−プロピレンゴム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、絶縁組成物として用いるのに適当なエチレン
−プロピレンゴム組成物およびか＼る組成物で絶縁され
た導線に関する。

本発明は特に、耐熱性と合わせて改良された引張特性を
含めて絶縁体としての望ましい必要な組合せの特性を有
するエチレン−プロピレン組成物およびかＳる組成物が
絶縁被覆をなす絶縁導線に関する。

ポリマー組成物が絶縁目的に用いる場合、温度環境を含
めて多数の異なる環境で使用されるが、あらゆる用途に
適当な万能の組成物がないことはよく知られている。

大抵の場合、絶縁組成物を用いる用途によりその用途に
重要な必要条件がその組成物に課せられる。

電線工業においては、ワイヤ絶縁組成物に関して多数の
規格がＵＬ（アンダーライターズ・ラボラトリーズ）、
ＡＳＴＭ。

ＩＰＣＥＡなどの規格協会により制定されている。

現在制定されている規格のすべてにおいて、絶縁組成物
および絶縁ワイヤまたはケーブルの必要条件と、その組
成物またはケーブルを用いる用途との間には深い相関が
ある。

従って、特定の基準限界、例えば温度基準、雰囲気基準
、電圧基準および組成物およびケーブルの他の測定可能
な基準を有する用途にケーブルを使用する場合、その用
途向きのケーブル毎に異なる組合せの絶縁特性と物理特
性が必要とされることは、ワイヤ・ケーブル工業におい
ては常識となっている。

絶縁組成物およびこの組成物で形成したケーブルの他の
重要な基準は経済的基準、つまりこれら組成物およびケ
ーブルを妥当なコストで製造できることである。

組成物は塊状形態、押出形態またはシート形態で製造さ
れ、良好な特性を有するが、生成物を導体に被覆してワ
イヤまたはケーブルを形成したときにそれと同じ特性が
維持されない場合がある。

また、他の組成物の場合には、材料を導体に被覆する工
程により最終生成物の特性が劣化したり、或はまた被覆
方法が不経済なものとなる。

従来から製造されており、ワイヤおよびケーブル工業に
用いるのに非常に望ましい耐熱性および他の特性を有す
るエチレン−プロピレンゴム組成物が、本出願人に譲渡
された米国特許第４，０６９，１９０号および第４，１
３３，９３６号に開示されている。

これらの特許明細書に記載されているように、その絶縁
組成物およびこれで被覆されたケーブルは適切な組合せ
の特性を有し、そのデータは特許明細書に記載されてい
る通りである。

さらに、その組成物は多数の成分よりなり、成分配合範
囲も上記特許明細書に好適実施例のデータとして明示さ
れている。

上記特許の組成物およびその生成物に達成される望まし
い特性の１つは耐熱性である。

上記組成物を開発する段階で、耐熱性は従来の組成物に
使用されていたシリコーンゴムの耐熱性程高くなかった
が、耐熱性を含む緒特性の組合せ総体をシリコーンコム
より著しく低いコストで達成できた。

言い換えると、上記％許明細書の新しい組成物が、従来
から耐熱性ワイヤ絶縁組成物として用いられていたシリ
コーンコム組成物にとって換った。

上記特許明細書に記載されているように、耐熱性を達成
する上で重要な基準の１つは、高温での使用時の組成物
の割れ（クランキング→や劣化をなくすことである。

上記特許明細書の組成物の耐熱性は多数の因子に帰せら
れる。

この点で、かＳる組合せの成分よりなる組成物が、上記
特許明細書に規定されている通りに成分を適切に配合お
よび硬化することにより適当な組合せの特性を達成でき
ることを認識するのが重要である。

耐熱性に関して、耐熱特性の発現に寄与する諸要因のう
ちの１つは、これが唯一の要因ではないが、成分組合せ
全体に酸化防止剤を上記特許明細書に記載された範囲内
で含有させることである。

他の成分は組成物の組成物それ自体としてのまたワイヤ
絶縁体としての有利な総合特性組合せを達成する上で有
意義と認められる。

しかし、成分組合せ全体つまり組成物中に含有される酸
化防止剤は、組成物および生成物の劣化を招くような反
応が高温で生じるのを阻止するために存在するのである
。

上記特許明細書の記載から明らかなように、組成物全体
の中には過酸化物も存在し、これは所定の過程に従って
架橋を惹起すために添加される。

この架橋により上記特許明細書の組成物に高温度％性が
付与される。

過酸化物硬化により形成される高温度組成物に関しては
、一般に、過酸化物の存在と酸化防止剤の存在とが、そ
の組成物全体における機能が矛盾した目的をもっている
という意味で、互に敵対し合うことが認められている。

具体的に述べると、過酸化物は架橋を誘起するために存
在する。

一方、酸化防止剤は、一般に認識されている通りに、組
成物が使用される高い温度での組成物の硬化後の酸化を
制限または阻止するために存在する。

上記米国特許第４，０６９，１９０号および第４．１３
３，９３６号において、組成物およびその生成物は耐熱
性と称されており、この耐熱性は、明細書の発明の背景
の欄で、外気温度より高い温度にさらされたときに弾性
を失なう脆性を増すことと関連して訝明されている。

上記特許明細書に記載されているところでは、「ニジス
トマーに対する熱の劣化作用に促されて、耐熱性を改良
するための各種の対応策、例えば酸素または遊離基形成
性成分の作用を抑制する酸化防止剤または他の添加剤な
らびに新規なコンパウンド組成を開発する、努力が続け
られまた使用されてきた。

」ワイヤの用途が異なると、その用途に応じた異なる組
合せの特性をワイヤがもつ必要があることはよく知られ
ている。

モータや装置のリード線用途に要求される特定の特性組
合せの中には、基本的に絶縁コンパウンドの耐熱性が包
含される。

かＳる用途に好適な特性組合せを具体的に示すと、適度
の引張強さ、良好な引裂抵抗および良好な磨耗抵抗を有
する経済的な耐熱性、靭性、可撓性絶縁である。

か＼るモータや装置のリード線用途では、絶縁ジャケッ
トは、これら特性を有するこの絶縁ジャケットの上には
他の外層が存在しないという意味で、それ自体で完全な
ものである。

言い換えると、導体上には単一の絶縁ジャケットのみが
被覆され、そのジャケットは上述した望ましい組合せの
特性を持つものでなりればならない。

勿論組成物は必要なまたは標準の組合せの電気特性も持
たなければならない。

一般に、ポリマーの耐熱性はポリマー分子の架橋により
増加することができる。

か＼る架橋はある種のポリマー系では、熱安定性過酸化
物を用いることによって達成することができる。

し力）し、ポリマー系の高温での老化特性が過酸化物硬
化剤の存在により悪影響を受けるので、これまでかＳる
劣化作用を防止するために、酸化防止剤をポリマー系に
添加することが行われてきた。

酸化防止剤使用の機構は、ゴムおよびゴム状生成物に関
する底置「酸化防止剤およびオゾン亀裂防止剤ハンドブ
ック（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｎ Ａｎｔｉｏｘｉｄａｎ
ｔ Ａｎｄ Ａｎｔｉｏｚｏｎａｎｔｓ月 （グンドイ
ヤー・ケミカルズ（Ｇｏｏｄｙｅａｒ Ｃｈｅｍｊｃａ
Ｊｓ ′Ｔ：ｌＪ ）で検討されている。

その１１頁以降に次の記載がある。

「１種以上の酸化防止剤を添加することにより、ポリマ
ーの酸化を阻止するとともに分解を大幅に減速すること
ができる。

これを実現するのに普通２つの方法がある。

第１の方法では酸化防止剤を導入し、過酸化物が害をな
す前に過酸化物を排除する。

この作用をなす酸化防止剤はフェノール類および芳香族
アミン類である。

アミン類は汚染性酸化防止剤およびオゾン亀裂防止剤の
大部分を含む。

」「酸化作用を阻止する第２の方法では、ヒドロペルオ
キシドをこれらが問題を起す前に分解する。

ＲＯＯＭ ＋ ＡＨ→安定な生成物 ２種類の酸化防止剤がこの作用をなす。

それはホスフィツト亜燐酸エステル類およびチオエステ
ル類である。

もつともよく使われるホスフィツトはトリスノニルフェ
ニルホスフィツトであり、またよく知られたチオエステ
ルはジラウリルチオジプロピオネート（ＤＬＴＤＰ）で
ある。

チオエステル類はプラスチック、主としてポリオレフィ
ンにもつとも広汎に用いられており、方ホスフィツト類
はゴム工業においてほとんど唯一のエマルジョンポリマ
ー安定剤として用いられている。

ホスフィツトもチオエステルも加硫系により影響を受け
、その活性のほとんどを失なう。

大抵の場合、これら２群それぞれから選択した酸化防止
剤をポリマーに配合して相乗作用のある組合せを形成す
る。

２種類を組合せることによりこれらは協働して両タイプ
の分解性ラジカルを破壊するように作用する。

実際のところ、このような２種の組合せはほとんどいつ
も、単一の酸化防止剤の濃度を単に増すよりはるかに有
効である。

本発明の目的は、配合成分の特定の組合せと割合とより
なり、モータリード線型ワイヤの絶縁体として用いるの
に適当な特に優れた組合せの物理特性を、他の満足な物
理および電気特性と合わせ持つ新規なゴム組成物を提供
することにある。

本発明の新規なゴム組成物は、エチレン−プロピレンゴ
ム、クロロスルホン化ポリエチレン、酸化亜鉛、タルク
、カーボンブランク、ビニルシラン、酸化アンチモン、
アミン酸化防止剤、イミダゾール酸化防止剤、過酸化物
硬化剤および硬化助剤の必須組合せよりなり、ほかにゴ
ム組成物の全体的属性を高める任意成分を含有し得る。

本発明は、この新規なエチレン−プロピレンゴム組成物
で絶縁された電気導線も提供する。

本発明により規定される配合成分の新規な組合せおよび
その相対割合は全体として、高温に長期間さらされたと
きの安定性および劣化抵抗を含めて特異な組合せの物理
および電気特性を有し、モータや装置のリードワイヤに
用いるのに適当なニジストマー組成物を与える。

不発明のゴム組成物は、実質的に下記成分および重量部
割合： エチレン−プロピレンコム クロロスルホン化ポリエチレン 酸化亜鉛 タルク ビニルシラン カーボンブランク 酸化アンチモン １００部 ３〜１０部 １５〜３０部 ５０〜１２５部 ０６５〜３部 ｉｏ〜３２部 ３〜１０部 アミン酸化防止剤 １〜４部イミダゾー
ル酸化防止剤 ０．２〜４部過酸化物硬化剤
２〜８部硬化助剤
２〜５部の組合せよりなる。

エチレン−プロピレンコム成分はエチレン−プロピレン
コポリマーおよびターポリマーで、その代表的な市販品
の組成は約２５〜７５重量部のエチレンモノマーと約７
５〜２５重量部のフロヒレンモノマーとを共重合してな
る。

エチレン−プロピレンターポリマーには、エチレンおよ
びプロピレンを少量のジエン、例えばエチリデンノルボ
ルネン、ジシクロペンタジェンまたは１，４−へキサジ
エンと共に共重合することにより製造される市販のゴム
が含まれる。

タルクは勿論、周知の特有の鉱物形態の水利珪酸マグネ
シウムよりなる。

不発明に用いるメルク成分はその物理形態が板状のもの
が好ましい。

本発明においては、特別な２種類の酸化防止剤を併用し
て、絶縁材料に所望の組合せの物理および電気特性を実
現する必要がある。

第１種はアミン酸化防止剤で、ジフェニルアミンとアセ
トンとの反応生成物で代表されるものである。

第２種はイミダゾール酸化防止剤で、２−メルカプトト
リルイ□ダゾール亜鉛塩で代表されるものである。

本発明のエチレン−プロピレンゴム組成物に用いる過酸
化物架橋硬化剤は、遊離基（ラジカル）形成性有機過酸
化物、例えば第三過酸化物で、次の構造式： ％式％ で表わされる少くとも１個の単位で特徴付けられ、約２
９５’Ｆ以上の温度で自己分解により活性化される。

かＳる過酸化物を架橋ポリマーに用いることは米国特許
第２，８８８，４２４号、第３，０７９，３７０号およ
び第３，２１４，４２２号に詳述されている。

本発明に好適な普通に使用される硬化剤はジクミルペル
オキシドである。

本発明の新規な組成物の架橋に硬化助剤を用いることは
、当業界の通常の技術に従って硬化効率を高めるために
必要である。

適当な硬化助剤は、例えばポリブタジェンホモポリマー
である。

以下の実施例は、不発明の具体的構成を示すとともに、
従来組成物の対照例との比較により不発明により実現さ
れた利点および効果を実証するものである。

本発明による改良点は１つの特性の改良に限定されるも
のではなく、従って組成物またはケーブルについて単一
基準で測定することはできない。

本発明による改良はむしろ、緒特性の組合せ、特に本発
明の組成物およびケーブルの、その目的とする用途にお
ける望ましい性能にとって必要かつ有利な特性組合せを
有利な方向に変えることと考えた方がよい。

本発明の組成物およびケーブルは通常モータおよび装置
のリード線として使用され、かＳる用途で本発明に従っ
て製造したケーブルは優れた性能を示し、力）′＞る最
終用途に深く関連した問題のいくつかを解決した。

第１．ＨおよびＴｆＩ表に示す対照例および本発明の実
施例の組成物はすべて同じ方法で製造した。

即ち、まず最初過酸化物硬化剤および硬化助剤以外の全
成分を、パンバリミキサで約３００”Ｆに加熱して約１
０分間混合した。

常温に冷却した後、ゴム用二木ロール機で混合物に硬化
助剤を添加した。

次に過酸化物を他成分に分散させることにより配合した
。

第１組の試験組成物および対照組成物を製造した。

組成物の成分の組合せと測定した特性を第１表に示す。

量はすべて基材のコポリマーおよび／またはターコポリ
マー１００部当りの部として示す。

対照例および本発明の試験例の各組成物のサンプルはバ
ンバリーミキサから厚さ約１／４インチを有するシート
形状に形成した。

但し、厚さはシート材料を処理加工した後の材料の特性
を左右しない。

唯一の必要条件は、シート材料の厚さがこのシートを高
温でプレスするための黙然の厚さより大きいことである
。

適当な大きさと形状のシート材料を切取り、秤量し、次
いでこの切断シート材料サンプルより幅および長さが大
きいが厚さが小さい黙然に置く。

切断サンプルの装入時に黙然を３５０’Ｆの温度に予熱
する。

黙然をプレスに装着し、次いでプレスを閉じ、組成物に
圧力を加えるとともに組成物を少くとも部分的に硬化し
、組成物から空気を排除し、組成物を最終的に厚さ約８
０〜８５□ル、黙然の上下部材間圧力約４０００〜５０
００ｐｓｉに圧縮する。

サンプルを熱盤内で３５０’Ｆの温度で加圧下に維持す
る合計時間は４５分である。

黙然プレスを解除し、プレスを開けて加圧済みサンプル
を取出す。

処理済み試験サンプルを常温まで放冷する。

通常黙然での組成物のプレス加熱加硫に続いて４時間以
上の待ち時間をとり、しかる後物理的試験を行う。

３つの物理特性、即ち引張強さ、伸びパーセントおよび
２００％モジュラスを第１表に示す単位で測定する。

対照サンプルおよび試験サンプルそれぞれの架橋硬化組
成物について測定を行った。

第１表の最後に示しであるように、促進加熱老化試験を
２００℃の空気オーブンで１８時間行った。

この試験では、熱老化試験に供した４インチ×１／２イ
ンチのストリップを曲げて両端をくっつけた。

得られた測定値は第１表に示す通りである。

第１表に示したデータから明らかなように、実施例ＩＤ
８Ｏ−８７Ｃについて得られた物理特性値は他の試験サ
ンプルについて得られた値と比較してまったく違ってい
る。

サンプルＩＤ ８０８７Ｃは第１表に示す４つの試験サ
ンプルの内、Ｂ、Ｌ、Ｅ、−２５酸化防止剤に加えてＶ
ｕｌｋａｎｏｘＺＭＢ−２を含む唯一のサンプルである
。

第１５の結果に関して、本発明により解決しようとする
主要問題の１つは得られる硬化組成物の引張強さおよび
関連特性を改良する問題である。

試験した引張強さは、モータリード線のようなワイヤに
用いる絶縁体の引張強さにあてはまる。

絶縁組成物はワイヤのまわりに絶縁層として未硬化状態
で付着できるように調製されている。

ワイヤに付着後、組成物を硬化する。

本発明以前の知見によれば、硬化性組成物は極めて多数
が使用されており、か＼る従来の組成物はモータリード
線用の絶縁体としてまたは同様の用途に極めて望ましい
一連の特性を有する。

しかし、か＼る用途に望ましい特性の組合せが特に絶縁
体の引張強さおよび関連％性に関してさらに改善の余地
があることも知られている。

第１表に関して試験した組成物の特性の結果を比較した
結果、ターポリマーの配合量を増すことにより引張強さ
を改良しようと試みた。

即ち、ＥＰＤＭゴム、特にＮｏｒｄｅｌ １０４０を
２５部増加し、これに対応してＶｉｓｔａｌｏｎ共重合
体を２５部減らした。

高濃度のターポリマーを含むこのサンプルＩＤ８Ｏ−８
７Ａの結果は、引張強さが改良されず、モジュラスも向
上しないことを示している。

従って、この引張強さ向上方法は本質的に失敗であった
。

ＩＤ８Ｏ−８７Ａ組成物の他の成分は対照例１８５２−
１９−０７と同じである。

試験サンプルＩＤ８Ｏ−８７Ｂに関しては、第１表に示
す通り、Ｖｉｓｔａｌｏｎ、 Ｎｏｒｄｅｌなどの成分
が対照例１８５２−１９−０７と同じであるが、過酸化
物がＤｉ Ｃｕｐ ＴからＤｉ Ｃｕｐ Ｒに変わ
っている。

８７Ｂで使用したＤｉ Ｃｕｐ Ｒの量は８７Ａで使
用したＤｉＣｕｐＴの量より僅かに少ない。

しかし、Ｄｉ Ｃｕｐ Ｒから得られるジクミルペルオ
キシドの有効レベルの方が高いので、両組放物のジクミ
ルペルオキシド含量ははゾ等しい。

Ｄｉ Ｃｕｐ Ｒの使用例を試験したのは、ＤｉＣｕｐ
Ｒ，を用いた方が均質混合物への加工が容易なのでか
Ｓるジクミルペルオキシドを存在させた方が一層高度の
架橋を生成するのにより有効であるか否かを調べるため
である。

しかし、効力の差は見出せな力）つた。

例ＩＤ８Ｏ−８７Ｃに移ると、この試験例の成分はＩＤ
８Ｏ−８７Ｂの成分とはゾ同じであるが、ＤｉＣｕｐＲ
の量が増えており、また酸化防止剤が１種類多くなりそ
の量も増えている。

第１表の結果は、ＩＤ８Ｏ−８７Ｃ試験例について引張
強さおよびモジュラスともに非常に大きく増大している
ことを示している。

実際、この増加の度合はまったく驚く程で予期せざるも
のであり、特に特定の酸化防止剤を添加するだけで基本
組成物のエチレン−プロピレン材料の架橋度を増すとい
う明確な驚くべき効果を生じた。

言い換えると、引張強さの向上は通常架橋の増加と関連
し、架橋の増加は通常架橋剤の使用量の増加と関連する
。

このポリマー系において、架橋剤は過酸化物であって、
酸化防止剤ではない。

ところが驚くべきことには、酸化防止剤の成分を追加す
るとともにその含量を増すと、引張強さおよび関連特性
の増加で実証される通り架橋が著しく増加することを確
認した。

実験ＩＤ８Ｏ−８７Ｃに関連して、過酸化物を増量して
追加サンプルをつくり、引張強さの増加が過酸化物に帰
せられるべきか酸化防止剤の変更に帰せられるべきかま
たはこれら双方によるもの力）を試験した。

第２組の実験を行った。

第１表に関連して組成物およびその製造と試験に関して
記載した手順と定式に従って、対照組成物および新規組
成物双方を製造し、試験した。

試験した材料の組成と試験の結果を第■表に示す。

ここでも組成物の成分の量は基材のポリマー１００部当
りの部として示す。

まず注意すべきこととして、第１表の対照サンプル、即
ち１８５２−１９−０７をここでも使用して、第Ｈ表の
最後に列挙した試験に関して行ったように、組成物評価
実験を行った。

この点に関して、第１表の対照サンプルと第■表の対照
サンプルとは組成物の成分が同一であるのに、物理特性
の測定からは少し違った試験結果が得られた。

第■表の対照サンプルの引張強さは８６６ ｐｓｉであ
ったが、第１表では７８７ｐｓｉであった。

同様に第Ｈ表の対照サンプルの伸びは７３０％であった
が、第１表では５７３φであった。

さらに第■表の対照サンプルのモジュラスは５３２ｐｓ
ｉであったが、第１表では５０２ｐｓｉであった。

この種の試験を行う場合、混合、処理加工または試験の
多数の可変因子の一部が僅かに変わるだけで、試験結果
に違った値が得られることを理解すべきである。

第■表の対照サンプルの試験特性値は第１表の対応数値
と完全に調和両立するとみなされる。

しかし、第■表の試験結果を相互比較してみて、対照サ
ンプルの物理特性の試験値と他の試験サンプルの物理特
性の試験値との非常に大きな差は、顕著であり注目すべ
きものである。

第■表の例について詳述すると、組成は第■表に示す通
りであるので、サンプルに使用した成分すべてについて
の詳述をやめて、主として差違について説明する。

第Ｈ表の試験ＩＤ８Ｏ−８７Ｃでは、２部のＶｕｌｋａ
ｎｏｘ ＺＭＢ ２酸化防止剤を１部のＢ、Ｌ、Ｅ、
−２５酸化防止剤と共に使用した。

例ＩＤ８Ｏ−９ＯＡＶＣもＶｕｌｋａｎｏｘ ２ＭＢ２
とＢ、 Ｌ、 Ｅ、−２５とを同じ比で用い、組成の違
いは過酸化物含量の僅かな差だけである。

過酸化物に関しては、例ＩＤ８Ｏ−８７Ｃで４．７１部
のＤｉ Ｃｕｐ Ｒを用いる目的は、第１表の例ＩＤ８
Ｏ−８７Ｃで用いた過酸化物の増量と同じ要領および量
で過酸化物の量を増加することにある。

事実、２つの例ＩＤ８Ｏ−８７Ｃの組成は第１表の試験
および第■表の試験とも同一である。

しかし、サンプルＩＤ８Ｏ−８７Ｃの物理特性の改良結
果が、第１表の他のサンプルと較べて過酸化物を増量し
た結果でないことを実証するために、第■表のサンプル
の過酸化物含量は第１表および第■表双方の対照例、即
ち１８５２−１９−０７の場合に近いレベルに下げた。

第Ｈ表の引張強さ、伸びおよびモジュラスの数値から明
ら力）なように、本発明の新規な組成物の特性の改良は
過酸化物だけの濃度を増減した結果ではない。

このことに関連して、第■表の例ＩＤ８Ｏ−９ＯＡの過
酸化物含量が第１および■表の対照例、即ち１８５２−
１９−０７の過酸化物含量にごく近似しているので、こ
の第■表の例ＩＤ８Ｏ−９０Ａがよい例である。

次に例ＩＤ８Ｏ−９０ＢおよびＩＤ８Ｏ−９０Ｃについ
て考察すると、これら２例はＶｕｌｋａｎｏｘＺＭＢ−
２の量が前の２例、つまりＩＤ８Ｏ−８７ＣおよびＩＤ
８Ｏ−９ＯＡより少ないことが明ら力）である。

し力）し、引張強さ、伸びおよびモジュラスの測定の結
果から明らかなように、これらの物理特性の測定で得ら
れた値は対照例１８５２１９−０７に較べて非常に顕著
に改良されている。

さらに、ＩＤ８Ｏ−９０ＢとＩＤ８Ｏ−９０Ｃの例を較
べると過酸化物濃度の変化の影響が比較的小さく有意で
ないことがわかる。

このことにより、過酸化物濃度に関して例ＩＤ８Ｏ−８
７ＣおよびＩＤ８Ｏ−９ＯＡに関連して前述した結論が
再確認される。

従って、物理特性の改良が、組成物中にア□ン酸化防止
剤と共にイミダゾール酸化防止剤を含有させた結果であ
って、過酸化物の種類や濃度の変更の結果でないことが
明らかである。

次に例ＩＤ８Ｏ−９０Ｄについて考察すると、これは後
述の例でワイヤに被覆する絶縁材料の製造に用いられる
組成物である。

この例ＩＤ８０９０Ｄでは、ＶｕＪｋａｎｏｘ ＺＭＢ
−２の濃度を例ＩＤ８Ｏ−９０Ｂおよび９０Ｃでの濃度
よりさらに低く下げ、具体的にはＶｕＪｋａｎｏｘ Ｚ
ＭＢ−２を０６５部の濃度に下げた。

それにもか〜わらず、弓張強さが対照例１８５２−１９
−０７と比較して非常に大幅に改良されている。

ＩＤ８Ｏ−９０Ｄサンプルを第■表の同じ対照例と比較
すると、伸びが著しく減少していることもわかる。

さらに、例ＩＤ８Ｏ−９０Ｄは、Ｖｕｌｋａｎｏｘ Ｚ
ＭＢ −２の濃度が比較的低いレベルで使用されている
にもか・かわらず、２００％モジュラスが大きく増加し
ている。

実際上サンプルＩＤ８Ｏ−９０Ｄの組成を選択したのは
、組成物の緒特性の全体的組合せに基づいてであって、
引張強さ、伸びなど単一の特性のみに基づくものではな
い。

適切な引裂抵抗をもつことが望ましい場合には、一般に
高い引裂抵抗が好適であるという意味で、引裂抵抗の値
も上記選択に影響を及ぼす。

この点に関して、第■表で対照例１８５２−１９−０７
の引裂抵抗と比較すると、引裂抵抗の減少量は例ＩＤ８
Ｏ−９０Ｄが最小である。

次に第■表にまとめられた例とその技術的データを考察
する。

実験的立証と対照の目的で既に第１表に示した２つの例
を再び併記しである。

再録したのは対照例１８５２−１９−０７と例ＩＤ８０
８７Ｃである。

第１．ＩＩおよび■表に列記した実験に関してこれら２
つの実験が同一であることは、３つの表の含量を比較す
れば自明である。

例ＩＤ８Ｏ−９６Ａについて考察すると、この例は実質
的にＩＤ８Ｏ−８７Ｃの試験を繰返したものであるが、
前述したようにＤｉ Ｃｕｐ Ｒ成分に小さな変更があ
る。

そのほかの組成物の成分は同一である。

最後の特に重要な例ＩＤ８Ｏ−９６ＢはＩＤ８０９６Ａ
と合致した組成を有する。

但し、例ＩＤ８Ｏ−９６ＡのＶｕｌｋａｎｏｘ ＺＭＢ
−２がＩＤ８Ｏ−９６Ｂには存在せず、その代りに例Ｉ
Ｄ８Ｏ−９６ＢにはＶａｎｏｘ ＺＭＴＩ酸化防止剤成
分が、ＩＤ８Ｏ−９６Ａ中に存在するＶｕｌｋａｎｏｘ
ＺＭＢ−２の量に等しい量存在する。

得られた結果を比較すると、各試験を繰返して得られた
引張強さ、伸びおよびモジュラスの値が第■表の対照例
１８５２−１９−０７の値より改良されていることが再
確認される。

さらに第■表には第１およびＨ表に示した例ＩＤ８Ｏ−
８７Ｃを再度行った結果も示され、地表との比較確認と
なっている。

これら２つの例１８５２−１９−０７およびＩＤ８Ｏ−
８７Ｃは、３表それぞれにおいてそれぞれ別個に一連の
試験の一部として繰返されて各表に報告されているもの
で、３回のそれぞれ独立の確認試験が各表に示されてい
る。

例１８５２−１９−０７の３回の試験で得られた値が類
似しており、例ＩＤ８Ｏ−８７Ｃの３回の試験で得られ
た値が類似しており、これらに対照例１８５２と試験例
８Ｏ−８７Ｃとの間の大きな差がいつも対になっている
ので、Ｖｕｌｋａｎｏｘ ＺＭＢ−２酸化防止剤の配合
により達成される改良の有効性が実証され、またＶａｎ
ｏｘ ＺＭＴＩの配合の有効性も実証される（ Ｖｕｌ
ｋａｎｏｘ ＺＭＢ−２およびＶａｎｏｘＺＭＴＩとも
に２−メルカプトトリルイミダゾール亜鉛塩であるノ。

試験例ＩＤ８Ｏ−９６Ｂの重要性は、第１および第８表
のデータで得られた改良結果が組成物にＶｕｌｋａｎｏ
ｘ ＺＭＢ−２を使用する場合だけに限定されず、２−
メルカプトトリルイミダゾール亜鉛塩を使用することに
関係し依存することがＩＤ８０−９６Ｂによって確認さ
れることにある。

次に、複数種の酸化防止剤、即ち２−メルカプトトリル
イミダゾール亜鉛塩（例えばＶｕｌｋａｎｏｘＺＭＢ−
２）およびア□ン酸化防止剤（例えばＢ。

Ｌ、Ｅ、−２５）を組合せて少量組成物に添加すること
により、各表に明記されるように達成される独特の有益
な効果が、組成物の用途にどのように適切である力）ど
のような関連があるかを調べるために、組成物、特に例
ＩＤ８Ｏ−９０Ａの組成物を用いて絶縁ワイヤサンプル
を製造した。

一般に、表に列記したような黙然で加硫した材料から得
られるデータは、ワイヤのまわりに付着形成された組成
物から得られるデータと値同士では一致しない。

しかし、第１．Ｉおよび■表の黙然加硫サンプルのデー
タを比較検討することで明らかになる効果は、組成物、
特に試験例ＩＤ８Ｏ−９０Ｄの組成物で製造されたケー
ブルサンプルにも得られることを確力）めた。

前述したように、本発明の組成物は従来の組成物より改
良されている。

この新規な組成物を製造し、加硫し、試験して得られた
結果は、新規なコンパウンドを開発して新規な硬化性組
成物および新規な硬化生成物自体を提供するだけでなく
、ワイヤにその絶縁体として適用することのできる材料
の配合をたてようとする目的をもって行った熱盤サンプ
ルの実験室での製造、加硫および試験から導ひき出され
たものである。

第１．■および■表の対照例に類似の組成物は従来力）
ら知られ、多年にわたって使用されてきた。

か玄る従来の組成物は周知で、上表では識別番号１８５
２−１９−０７として示しである。

かＳる従来の組成物のサンプルをケーブルに被覆し、組
成物およびケーブルを高温でスチーム雰囲気にさらすこ
とによって組成物をケーブル上で加硫した。

かＳる従来の組成物をケーブル上で加硫するためのスチ
ーム圧は普通約２２５〜２５０ ｐｓｉ ｆｉである。

組成物をワイヤまたはケーブル上で加硫するのに、例え
ば飽和スチームを使用でき、これを温度３９５’′Ｆ、
圧力２２０ｐｓｉ９とすることができる。

或はまた温度４０６’Ｆ、圧力２５０ｐｓｉ、９を有す
る飽和スチームを使用することもできる。

第■、■および■表に１８５２−１９−０７組成物とし
て示された従来の組成物を使用し、上記温度および圧力
範囲でのスチーム加硫工程を使用することによって、ケ
ーブル上に加硫絶縁体を製造した。

特定ケーブルとしてアメリカン・ワイヤ・ゲージで寸法
＆２１０ＡＷＧを選択した。

導線は錫メ゛ツキ銅のより線で、直径０．０２０１イン
チのストランド３２５本をより合わせたものであった。

絶縁壁を厚さ約０．１５５インチに被覆し、導線上でス
チーム加硫した。

この構造はサンプル１８５２〜１９−０７で示される従
来の組成物およびサンプルＩＤ８Ｏ−９０Ｄ（第■表９
で示される組成物双方に共通であった。

従来のケーブルを製造した後、絶縁層をケーブルから剥
ぎ取り、絶縁層の物理特性を調べるための試験サンプル
の用意をした。

試験サンプルをポリマー試験技術で知られた慣例方法で
製造した。

従来の組成物力）ら次の結果が得られた。

引張強さ／′ｉ５個のサンプルの測定に基づいて６７５
ｐｓｉ、伸びは同じく５個のサンプルに基づいて８１
９％、２００％伸び時の引張応力、即ち２００φモジユ
ラスは５個のサンプルの試験に基づいて４２５ｐｓｉで
あった。

この加硫済み従来組成物の引裂抵抗を６個のサンプルに
ついて測定して、平均引裂抵抗３７．８３ポンド／イン
チが得られた。

使用試験法はＡＳＴＭ Ｄ４７０引裂抵抗試験である。

ＩＤ８Ｏ−９０Ｄ組成物から、これを導線上に押出し被
覆し、前述の通りにスチーム加硫して製造した絶縁ケー
ブルの場合、この後加硫絶縁層を剥し取り、試験したと
ころ、次の物理特性が得られた。

すべて３個のサンプルの測定に基づいて、引張強さは８
２８ｐｓｉ、伸びは８８１％、２００係モジユラスは５
０２ｐｓｉであった。

引裂抵抗を６個のサンプルについて測定して、平均引裂
抵抗３５．９ポンド／インチが得られた。

ケーブルに絶縁破壊試験を行ったところ、５８ＫＶ以上
の値が、得られた。

第２の従来ケーブルの絶縁層の特性を、第８表にサンプ
ルＩＤ８Ｏ−９０Ｄで示される好適組成物で形成したケ
ーブル絶縁層の特性と比較した。

ケーブル構造は直径０．０２２３インチを有するストシ
ンドア本の束１９個よりなる２ＡＷＧケーブルであった
。

絶縁壁を厚さ約０．１５５インチに形成し、スチーム加
硫した。

従来のケーブルの外径は０．６７０インチ、本発明の新
規なケーブルの外径は０．６８３インチであった。

従来の絶縁層の引張強さは６６２ｐｓｉ、伸びは８７６
％であった（いずれも５個の試験サンプルに基づく）。

２００％モジュラスは５個の試験サンプルに基づいて４
００ｐｓｉであった。

引裂抵抗は６個のサンプルの測定に基づいて３５．８８
ｐｓｉであった。

ＩＤ８Ｏ−９０Ｄ組成物で絶縁されたケーブルを製造し
た。

このケーブルは直径０．０２２３インチを有するストラ
ンド７本の束１９個よりなる２ＡＷＧケーブルであった
。

絶縁壁を厚さ約０．１５５インチに形成し、ケーブルへ
の絶縁壁の押出し後にこれをスチーム加硫した。

加硫絶縁層を剥ぎ取り、その特性を慣例の方法で測定し
たところ、３個のサンプルでの試験に基づいて引張強さ
は３１８ｐｓｉ、伸びは９０５％であった。

２００％モジュラスは３個のサンプルでの試験に基づい
て４７５ｐｓｉであった。

引裂抵抗は６個のサンプルの測定に基づいて３３．８ポ
ンド／インチであった。

本発明に従って製造したケーブルは、従来のケーブルの
電気特性と少くとも同等の許容範囲の適当な電気特性を
有し、かつ前述したように著しく優れた物理特性の組合
せを有することを確かめた。

従来および他のケーブル構造の大部分について、より線
とその上に被覆される絶縁外層との間に分離用のフィル
ムまたはストリップをはさむのがしばしば望ましく、多
くの場合必須である。

ここで説明しているようなケーブル製品には厚さ約２□
ルのＭｙｌａｒ （ホリエチレングリコールテレフタレ
ート）のストリップを分離フィルムとして使用した。

上で報告したケーブルの電気特性はＭｙｌａｒ分離リボ
ンを介在させたケーブルに基づくものである。

図直に絶Ｒ電気ワイヤまたはケーブル製品１００代表的
構造を示す。

このケーブル１０は金属導体１２およびこの導体のまわ
りに延在する、即ち導体を覆う加硫エラストマー絶縁材
料の被覆体１４よりなる。

図面では絶縁体１４を導体１２の端部から除去してケー
ブル１０の短い一部のみを図示しである。

本発明によれば、新規なエチレン−プロピレンコム組成
物を用いて、ワイヤまたはケーブル１０の導体１２のま
わりに絶縁層１４を形成することができる。

しかし、絶縁体が導体の一部の被覆を形成することがで
き、また導体を完全に包囲することが所望の絶縁効果に
不要な場合には、導体を絶縁層で完全に包囲する必要が
ない。

本発明を特定の実施例に関連して説明したが、種々の変
更が可能であり、本発明の要旨を逸脱せぬ範囲内での変
更例はすべて本発明に包含される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の新規なゴム組成物で絶縁された導体より
なるケーブルの斜視図である。 １０・・・・・・ケーブル、１２・・・・・・導体、１
４・・・・・・絶縁層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 実質的に下記成分および重量部割合：エチレン−プ
   ロピレンゴム １００部クロロスルホン化ポリ
   エチレン ３〜１０部酸化亜鉛
   １５〜３０部タルク ５０
   〜１２５部ビニルシラン ０．５〜
   ３部カーボンブランク １０〜３２部酸化
   アンチモン ３〜１０部アミン酸化防
   止剤 １〜４部イミダゾール酸化防止剤
   ０．２〜４部過酸化物硬化剤
   ２〜８部硬化助剤 ２〜５
   部の組合せのみよりなり、硬化後改良された引張および
   関連物理特性、耐熱性ならびに適当な電気および物理特
   性を有する硬化性エチレン−プロピレンゴム組成物。 ２ 実質的に下記成分および重量部割合：エチレン−プ
   ロピレンゴム １００部クロロスルホン化ポリ
   エチレン ３＝ＩＯ部酸化亜鉛
   １５〜３０部メルク ５０
   〜１２５部ビニルシラン ０．５〜
   ３部カーボンブラ゛ツク １０〜３２部二
   酸化アンチモン ３〜１０部アミン酸化
   防止剤 １〜４部イミダゾール酸化防
   止剤 ０．２〜４部ジク□ルベルオキシド硬化
   剤 ２〜８部硬化助剤 ２
   〜５部の組合せのみよりなり、硬化後改良された引張お
   よび関連物理特性、耐熱性ならびに適当な電気および物
   理特性を有する特許請求の範囲第１項記載の硬化性エチ
   レン−プロピレンゴム組成物。 ３ 実質的に下記成分および重量部割合：エチレン−プ
   ロピレンゴム １００部メルク（水利珪酸マグ
   ネシウム）５０〜１２５部ビニルシラン
   ０．５〜３部サーマルブランク １
   ０〜３２部アセトンとジフエ＝ルア□ンの １〜２．
   ５ ｇ反応生成物 ２−メルカプトトリルイミダゾ ０．２〜３部−ル亜
   鉛塩 クロロスルホン化ポリエチレン ３〜１０部二酸化ア
   ンチモン ３〜１０部酸化亜鉛
   １５〜２５部ジクミルペルオキシド硬化
   剤 ２〜８部ポリブタジェンホモポリマー
   ２〜５部の組合せのみよりなり、硬化後改良された引張
   および関連物理特性、耐熱性ならびに適当な電気および
   物理特性を有する特許請求の範囲第１項記載の硬化性エ
   チレン−プロピレンゴム組成物。 ４ 実質的に下記成分および重量部割合：エチレン−プ
   ロピレンコポリマー エチレン−プロピレン−ジェンタ ーポリマー タルク（水和珪酸マグネシウム） ビニルシラン サーマルブラック（ＭＴ） アセトンとジフェニルアミンの反 応生成物 ２−メルカプトトリルイミダゾ− ル亜鉛塩 ５０部 ５０部 ７６部 ０．７７部 ３０．４部 ２部 ０．５部 クロロスルホン化ポリエチレン ５部三酸化アン
   チモン ５部酸化亜鉛
   ２０．８部ジクミルペルオキシド硬化剤
   ４．７□部（有効成分９８〜１００％） ポリブタジェンホモポリマー ３部の組合せの
   みよりなり、硬化後改良された引張および関連物理特性
   、耐熱性ならびに適当な電気および物理特性を有する特
   許請求の範囲第１項記載の硬化性エチレン−プロピレン
   ゴム組成物。