JPWO2017221881A1 - 難燃ゴム組成物、その加硫物及び成形品 - Google Patents

Abstract

難燃性と機械的強度に優れた加硫物が得られるゴム組成物、その加硫物及び成形品を提供する。
クロロプレンゴム１００質量部に対して、（ａ）化学式（１）で表され、ＪＩＳ Ｚ８８３０に規定される１点法により測定したＢＥＴ比表面積が３〜２０ｍ^２／ｇであるハイドロタルサイト類化合物
Ｍ_ｘＡｌ_ｙ（ＯＨ）_ｚＣＯ_３・ｍＨ_２Ｏ （１）
（式中、ＭはＭｇあるいはＺｎの少なくとも一種からなる２価金属イオンを、ｘは３〜７、ｙは１〜３、ｚは７〜２０、ｍは２〜７の範囲からなる係数値を示す）を４〜１６質量部と、
（ｂ）ＪＩＳ Ｚ ８８２５記載のレーザー回折法によって得られる中心粒子径０．５〜５．０μｍの水酸化アルミニウムを１０〜８０質量部と、
を含有する難燃ゴム組成物を構成とする。

Description

本発明は、難燃ゴム組成物、その加硫物及び成形品に関する。より詳しくは、クロロプレンゴムの難燃ゴム組成物、その加硫物及び成形品に関する。

クロロプレンゴムは機械的強度、耐熱性及び耐油性に優れており、これら物性バランスの良好さから工業用ゴム部品の材料として広く使用されている。また、クロロプレンゴムは難燃性に優れる特徴があり、難燃要求のある建築物や構築物、船舶、鉄道、炭鉱、自動車分野等のゴム部品で好適に使用されている。一方、近年、該ゴム部品に要求される性能が著しく高まっており、前述した機械的強度、耐熱性及び耐油性などに加え、突出した難燃性が求められている。

そこで、クロロプレンゴム組成物および該加硫物ならびに該成形品の難燃性を高めるため、従来から種々の難燃剤を添加する方法がとられてきた（例えば、特許文献１〜３参照）。例えば、特許文献１では、クロロプレンゴムに対して所定量の塩素化パラフィン、三酸化アンチモンを加えることで難燃化を図っている。

また、特許文献２、３では、クロロプレンゴムに過剰量の水酸化マグネシウム等の金属水和物とともに所定量の赤燐やシランカップリング剤を加えることで難燃性を向上させている。

特開２０１１−１２７０４７号公報 特開２００５−１４６２５６号公報 特開２００７−２３１０２号公報

しかしながら、前述した特許文献１〜３に記載される方法では、可塑性の難燃剤を併添するか、特定の難燃剤を過剰量添加する方法がとられるため、加硫ゴムの機械的強度の低下を避けることができず、難燃性と機械的強度のバランスを図ることが難しかった。そのため、難燃性に優れた工業用ゴム部品を得る為には、機械的強度が犠牲となり、これにより技術的適用範囲は限定的にならざるを得なかった。

そこで、本発明は、機械的強度を低下させることなく難燃性に優れた加硫物が得られるゴム組成物、その加硫物及び成形品を提供することを主目的とする。

本発明に係る難燃ゴム組成物は、クロロプレンゴム１００質量部に対して、
（ａ）下記化学式（１）で表され、ＪＩＳ Ｚ８８３０に規定される１点法により測定したＢＥＴ比表面積が３〜５０ｍ^２／ｇであるハイドロタルサイト類化合物
Ｍ_ｘＡｌ_ｙ（ＯＨ）_ｚＣＯ_３・ｍＨ_２Ｏ （１）
（式中、ＭはＭｇあるいはＺｎの少なくとも一種からなる２価金属イオンを、ｘは３〜７、ｙは１〜３、ｚは７〜２０、ｍは２〜７の範囲からなる係数値を示す）を、４〜１６質量部と、
（ｂ）ＪＩＳ Ｚ ８８２５記載のレーザー回折法によって得られる中心粒子径０．５〜５．０μｍの水酸化アルミニウムを、１０〜８０質量部と、
を含有する。なお、ＪＩＳは日本工業規格（Japanese Industrial Standards）の略称である。
このゴム組成物では、前記クロロプレンゴムとして、ＪＩＳ Ｋ ６２２９で規定されるエタノール／トルエン共沸混合物（エタノール７０容とトルエン３０容の混合液、以下、「ＥＴＡ」ともいう）の抽出量（以下、「ＥＴＡ抽出量」ともいう）が３．０〜９．０質量％であるクロロプレンゴムを用いることができる。
また、前記クロロプレンゴム１００質量部あたり臭素含有量６０〜８５％の含臭素有機化合物を２〜１６質量部含有していてもよい。

本発明に係る加硫物は、前述した難燃ゴム組成物を加硫したものである。
また、本発明に係る成形品は、前述した加硫物からなるものである。

本発明によれば、クロロプレンゴムに対し特定のハイドロタルサイト類化合物と共に、特定の水酸化アルミニウムを特定量配合しているため、機械的強度を低下させることなく、加硫物の難燃性を飛躍的に向上させることができる。

以下、本発明を実施するための好適な形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本発明の範囲が狭く解釈されることはない。

＜ゴム組成物＞
本実施形態の難燃ゴム組成物は、特定のハイドロタルサイト類化合物と水酸化アルミニウムを含有する。また、本実施形態のゴム組成物には、機械的強度を低下させない範囲で、一般的に使用される難燃剤、老化防止剤、カーボンブラック、軟化剤及び充填剤なども配合することもできる。以下、各成分について、詳細に説明する。

［クロロプレンゴム］
本発明記載のクロロプレンゴムは、クロロプレンを主成分とする原料単量体を重合した後、必要に応じて洗浄や乾燥を行うことにより得られ、重合反応の生成物であるクロロプレン単独重合体又はクロロプレンと他の単量体との共重合体の他に、重合時に添加された乳化剤、分散剤、触媒、触媒活性化剤、連鎖移動剤及び重合禁止剤などが含まれている場合がある。

クロロプレンと共重合可能な単量体としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル及びアクリル酸２−エチルヘキシルなどのアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル及びメタクリル酸２−エチルヘキシルなどのメタクリル酸エステル類、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシメチル（メタ）アクリレート及び２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートなどのヒドロキシ（メタ）アクリレート類、並びに２，３−ジクロロ−１，３−ブタジエン、１−クロロ−１，３−ブタジエン、ブタジエン、イソプレン、エチレン、スチレン及びアクリロニトリルなどが挙げられる。

なお、クロロプレンと共重合する単量体は、１種類に限定されるものではなく、例えばクロロプレンを含む３種以上の単量体を共重合したものを使用することもできる。また、クロロプレン重合体のポリマー構造も、特に限定されるものではない。

一方、クロロプレンゴムは、硫黄変性クロロプレンゴムと非硫黄変性クロロプレンゴムに大別され、非硫黄変性のものは、分子量調整剤の種類によって、更に、メルカプタン変性クロロプレンゴムとキサントゲン変性クロロプレンゴムとに分類される。硫黄変性クロロプレンゴムは、クロロプレンを主成分とする原料単量体と硫黄を共重合し、得られた共重合体をチウラムジスルフィドで可塑化して、所定のムーニー粘度に調整したものである。

一方、メルカプタン変性クロロプレンゴムは、分子量調整剤に、ｎ−ドデシルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタン及びオクチルメルカプタンなどのアルキルメルカプタン類を使用することにより得られる。また、キサントゲン変性クロロプレンゴムは、分子量調整剤に、アルキルキサントゲン化合物を使用することにより得られる。そして、本実施形態のゴム組成物に配合されるクロロプレンゴムは、前述した各種クロロプレンゴムのいずれでもよい。

更に、クロロプレンゴムは、その結晶化速度に基づいて、例えば、結晶化速度が遅いタイプ、結晶化速度が中庸であるタイプ及び結晶化速度が速いタイプなどに分類することもできる。そして、本実施形態のゴム組成物は、前述した各タイプのクロロプレンゴムのいずれを用いてもよく、用途などに応じて適宜選択することができる。

クロロプレンゴムを製造する方法は、特に限定するものではないが、原料単量体を、乳化剤、重合開始剤及び分子量調整剤などの存在下で、一般に用いられる乳化重合法により重合させればよい。その際、乳化剤には、例えば炭素数が６〜２２の飽和又は不飽和の脂肪族のアルカリ金属塩、ロジン酸又は不均化ロジン酸のアルカリ金属塩及びβ−ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物のアルカリ金属塩など、一般にクロロプレンの乳化重合に使用される乳化剤を用いることができる。

また、重合開始剤は、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過酸化水素及びｔｅｒｔ−ブチルハイドロパーオキサイドなどの有機過酸化物類のように、一般にクロロプレンの乳化重合に使用される公知の重合開始剤を用いることができる。

なお、乳化重合する際の重合温度は、特に限定されるものではないが、生産性及び重合安定性の観点から、０〜５０℃であることが好ましく、２０〜５０℃であることがより好ましい。また、単量体の最終転化率も、特に限定されるものはないが、生産性の観点から、６０〜９０％の範囲とすることが好ましい。

そして、最終転化率が所定の範囲に達した時点で、重合液に重合禁止剤を少量添加して重合反応を停止させるが、その際、重合禁止剤としては、例えば、チオジフェニルアミン、４−ｔｅｒｔ−ブチルカテコール及び２，２−メチレンビス−４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールなど、通常用いられるものを用いることができる。また、重合反応後は、例えば、スチームストリッピング法などによって未反応の単量体を除去した後、ラテックスのｐＨを調整し、常法の凍結凝固、水洗及び熱風乾燥などの方法により、重合体を単離することができる。

［［ＥＴＡ抽出量］］
本実施形態のゴム組成物においては、必要に応じて、クロロプレンゴムのＪＩＳ Ｋ ６２２９で規定されるエタノール／トルエン共沸混合物の抽出量（ＥＴＡ抽出量）を３．０〜９．０質量％の範囲とすることができる。これにより、難燃性の効果を一層高めることが可能となる。クロロプレンゴムのＥＴＡ抽出量を３．０質量％以上とすることで、得られるクロロプレンゴム組成物の加硫物の機械的強度を更に向上させることができる。また、ＥＴＡ抽出量を９．０質量％以下とすることで、得られるクロロプレンゴム組成物の難燃性改良の効果を更に向上させ、該組成物を加硫物や成形品としたときの難燃性の向上効果を更に向上させることができる。

ＥＴＡ抽出量（質量％）は、裁断したクロロプレンゴムを、コンデンサー付属のナス形フラスコに入れてＥＴＡ（エタノール７０容とトルエン３０容の混合液）で抽出を行い、ＥＴＡ抽出分と抽出前のクロロプレンゴムの重量比から算出することができる。ＥＴＡ抽出分に含まれる成分としては、例えばロジン酸類や脂肪酸類、遊離硫黄や遊離可塑化剤等がある。

ＥＴＡ抽出量は、ＥＴＡ抽出前のクロロプレンゴムの質量（Ａ）を測定し、ＥＴＡ抽出液を乾燥させて得た固形分の質量（Ｂ）を測定し、Ａ／Ｂ×１００で算出する。ＥＴＡ抽出量は、乳化重合時に添加する化合物の添加量や、クロロプレンゴムの重合率などを変えることによって適宜調整することができる。

［ハイドロタルサイト類化合物］
ハイドロタルサイト類化合物は、後述する特定の水酸化アルミニウムとの相乗効果により、ゴム組成物の難燃性を向上させる機能を発揮する。ただし、ハイドロタルサイト類化合物のＢＥＴ比表面積が３ｍ^２／ｇ未満の場合、加硫物や成形品としたときに目的とする機械的強度が得られないことがある。また、ＢＥＴ比表面積が５０ｍ^２／ｇを超えるハイドロタルサイト類化合物を使用すると、未加硫コンパウンドのライフが短くなり、スコーチによって加硫物に資することができなくなる場合がある。そこで、本実施形態では、ＢＥＴ比表面積が３〜５０ｍ^２／ｇであるハイドロタルサイト類化合物を用いる。

なお、前述したＢＥＴ比表面積は、ＪＩＳ Ｚ８８３０に規定される１点法により測定された値である。ＢＥＴ法とは、粉体粒子の表面上に占有面積の分かった分子（通常、Ｎ_２ガス）を吸着させ、その吸着量から試料粉体の比表面積を求める方法である。

また、ハイドロタルサイト類化合物は、化学構造式（１）で表されるものを用いることで難燃性向上効果を一層高めることができる。
Ｍ_ｘＡｌ_ｙ（ＯＨ）_ｚＣＯ_３・ｍＨ_２Ｏ （１）
ここで、式中、ＭはＭｇあるいはＺｎの少なくとも一種からなる２価金属イオンを、ｘは３〜７、ｙは１〜３、ｚは７〜２０、ｍは２〜７の範囲からなる係数値である。

さらに、ハイドロタルサイト類化合物の配合量が、クロロプレンゴム１００質量部あたり４質量部未満の場合、ゴム組成物の難燃性が向上しないか、未加硫コンパウンドが焼けて加硫成形できなくなることがあり、また、１６質量部を超えて配合すると、加硫阻害などを生じて加硫物の機械的強度が低下する傾向にある。よって、本実施形態のゴム組成物では、ＢＥＴ比表面積が３〜５０ｍ^２／ｇの範囲の特定のハイドロタルサイト類化合物を、クロロプレンゴム１００質量部あたり４〜１６質量部配合する。

［水酸化アルミニウム］
水酸化アルミニウムは、前述したハイドロタルサイト類化合物との相乗効果により、ゴム組成物の難燃性を向上させる効果がある。ただし、水酸化アルミニウムの中心粒子径が０．５μｍ未満の場合、分散不良により難燃性の向上効果が低下したり、コンパウンドの加工性が悪化してしまうことがある。また、中心粒子径が５μｍを超える水酸化アルミニウムを使用した場合にも、分散不良により難燃性の向上効果が低下するとともにコンパウンド表面の平滑性を喪失し成形不良となる場合がある。

なお、前述した中心粒子径は、ＪＩＳ Ｚ ８８２５記載のレーザー回折法によって得られたメディアン径、すなわち、測定された粒度分布における積算値が５０％となる粒子径を意味する。

また、水酸化アルミニウムの配合量が、クロロプレンゴム１００質量部あたり１０質量部未満の場合、ゴム組成物の難燃性を向上させる効果が不十分となる場合があり、また８０質量部を超えて配合すると、加硫物の機械的強度の低下が顕著となる場合がある。よって、本実施形態のゴム組成物では、中心粒子径０．５〜５μｍの範囲の水酸化アルミニウムを、クロロプレンゴム１００質量部あたり１０〜８０質量部配合する。

［含臭素有機化合物］
本実施形態のゴム組成物は、必要に応じて、含臭素有機化合物を配合することができ、これによりクロロプレンゴムの難燃性を一層向上させることができる。含臭素有機化合物は、臭素含有量６０〜８５％であることが好ましい。臭素含有量が６０％以上の含臭素有機化合物を用いることで、難燃性を更に向上させることができ、臭素含有量が８５％の含臭素有機化合物を用いることで、機械的強度を更に向上させることができる。

そして、含臭素有機化合物を、クロロプレンゴム１００質量部あたり２〜１６質量部の範囲で配合することが好ましい。なお、含臭素有機化合物の配合量を、クロロプレンゴム１００質量部あたり２質量部以上とすることで、クロロプレンゴムの難燃性を更に向上させることができる。また、含臭素有機化合物の配合量を、クロロプレンゴム１００質量部あたり１６質量部以下とすることで、機械的強度を更に向上させることができる。

ここで、含臭素有機化合物としては、エチレンビス（ペンタブロモフェニル）、ヘキサブロモベンゼン、テトラブロモビスフェノールＳ、トリス（２，３−ジブロモプロピル）イソシアヌレート、トリス（トリブロモネオペンチル）ホスフェート、ビス（３，５−ジブロモ−４−ジブロモプロピルオキシフェニル）スルホン、テトラブロモシクロオクタン、テトラブロモ無水フタル酸、デカブロモジフェニルエーテル、テトラブロモビスフェノールＡ、テトラブロモビスフェノールＡビス（２−ヒドロキシエチル）エーテル、テトラブロモビスフェノールＡエポキシオリゴマー、テトラブロモビスフェノールＡカーボネートオリゴマー、テトラブロモビスフェノールＡビス（ジブロモプロピルエーテル）、テトラブロモビスフェノールＡビス（アリルエーテル）、１，２−ビス（２，４，６−トリブロモフェノキシ）エタン、２，４，６−トリス（２，４，６−トリブロモフェノキシ）１，３，５−トリアジン、エチレンビステトラブロモフタルイミド、臭素化ポリスチレン、ポリ臭素化スチレン、ペンタブロモトルエン、ヘキサブロモシクロドデカン、臭素化シクロアルカン、等が挙げられる。なお、これらは２種類以上併用することもできる。

［その他の成分］
更に、本実施形態のゴム組成物には、難燃性や機械的強度などが損なわれない範囲で、通常ゴム工業界で用いられる各種ポリマーや配合薬品、例えばクロロプレンゴム以外のエラストマー成分や充填剤、加硫剤、加硫促進剤、スコーチ防止剤、加工助剤などを配合することができる。

なお、本実施形態のゴム組成物は、通常のゴム組成物と同様の方法で製造することができる。具体的には、クロロプレンゴム、ハイドロタルサイト、水酸化アルミニウム及びその他の成分を、ニーダー、バンバリー又はロールなどの混練り機によって、加硫温度以下の温度で混練することにより得られる。

以上詳述したように、本実施形態のゴム組成物は、クロロプレンゴムに対し特定のハイドロタルサイト類化合物と共に、特定の水酸化アルミニウムを、特定量配合しているため、機械的強度を低下させることなく、加硫物の難燃性を飛躍的に向上させることができる。

＜加硫物＞
本実施形態の加硫物は、前述したゴム組成物を、目的に応じた形状に成形加工して加硫したものである。その際、ゴム組成物の加硫方法は、特に限定されるものではなく、成形中又は成形後に、例えばプレス加硫、インジェクション加硫、直接釜加硫、間接釜加硫、直接蒸気連続加硫、常圧連続加硫又は連続加硫プレスなどの加硫方法により、加硫すればよい。

また、加硫温度及び加硫時間などの加硫条件も、特に限定されるものではなく、適宜設定することができるが、生産性及び加工安全性の観点から、加硫温度は１３０〜２００℃とすることが好ましく、１４０〜１９０℃とすることがより好ましい。
ここで、「加工安全性」とは、スコーチタイムにより評価される加工特性であり、不良発生率に大きく影響する。具体的には、スコーチタイムが短いと、高温での成形中に未加硫ゴム成分が加硫されて成形不良が発生する頻度が高くなる。

本実施形態の加硫物は、前述したゴム組成物を用いているため、機械的強度を良好に保ったまま、従来のクロロプレンゴムを用いた加硫物に比べて、難燃性を大幅に向上させることができる。このため、本実施形態の加硫物は、難燃要求のある建築物や構築物、船舶、鉄道、炭鉱、自動車分野等のゴム部品などのように、高い難燃性が要求される成形品にも、好適に用いることができる。

以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。なお、以下に説明する実施例は、本発明の代表的な実施例の一例を示したものであり、これにより本発明の範囲が狭く解釈されることはない。

本実施例においては、クロロプレンゴムを所定の方法で製造し、該ゴム成分を含む各種成分を表１及び表２に示す組成で配合した後、８インチロールを用いて混練して、実施例及び比較例のゴム組成物を作製した。そして、実施例及び比較例の各ゴム組成物を加硫して、その性能を評価した。以下、詳細を示す。

＜クロロプレンゴム（Ａ）の製造＞
内容積３０リットルの反応器を用い、窒素気流下で、水１２０質量部、不均化トールロジン酸カリウム（ハリマ化成グループ株式会社製、以下同様）３．８質量部、β―ナフタレンスルホン酸ナトリウム塩（デモールＮＬ：花王株式会社製、以下同様）０．５質量部、その他添加剤として水酸化ナトリウム０．８質量部、亜硫酸ナトリウム０．３質量部を仕込み、溶解後、攪拌しながらクロロプレン単量体１００質量部とｎ−ドデシルメルカプタン０．１０質量部を加えた。そして、過硫酸カリウム０．１質量部を触媒として用いて、窒素雰囲気下４０℃で重合させ、最終重合率が７０％に達したところでフェノチアジンの乳濁液を加え重合を停止し、減圧下で未反応単量体を除去した。引き続き、希酢酸を用いてクロロプレンラテックスのｐＨを７．０に調整し、次いで、常法の凍結凝固乾燥により、クロロプレン重合体を得た。得られたクロロプレン重合体を、ゴムシートに成形して、クロロプレンゴム（Ａ）を製造した。

＜クロロプレンゴム（Ｂ）の製造＞
内容積３０リットルの反応器を用い、窒素気流下で、水１２０質量部、不均化トールロジン酸カリウム９．５質量部、β―ナフタレンスルホン酸ナトリウム塩（デモールＮＬ）１．０質量部、その他添加剤として水酸化ナトリウム１．０質量部、亜硫酸ナトリウム０．３質量部を仕込み、溶解後、攪拌しながらクロロプレン単量体１００質量部とｎ−ドデシルメルカプタン０．１０質量部を加えた。そして、過硫酸カリウム０．０５質量部を触媒として用いて、窒素雰囲気下４０℃で重合させ、最終重合率が８５％に達したところでフェノチアジンの乳濁液を加え重合を停止し、減圧下で未反応単量体を除去した。引き続き、希酢酸を用いてクロロプレンラテックスのｐＨを７．０に調整し、次いで、常法の凍結凝固乾燥により、クロロプレン重合体を得た。得られたクロロプレン重合体を、ゴムシートに成形して、クロロプレンゴム（Ｂ）を製造した。

＜クロロプレンゴム（Ｃ）の製造＞
内容積３０リットルの反応器を用い、窒素気流下で、水１２０質量部、不均化トールロジン酸カリウム１．２質量部、β―ナフタレンスルホン酸ナトリウム塩（デモールＮＬ）０．２質量部、その他添加剤として水酸化ナトリウム０．３質量部、亜硫酸ナトリウム０．３質量部を仕込み、溶解後、攪拌しながらクロロプレン単量体１００質量部とｎ−ドデシルメルカプタン０．１０質量部を加えた。そして、過硫酸カリウム０．３質量部を触媒として用いて、窒素雰囲気下４０℃で重合させ、最終重合率が６３％に達したところでフェノチアジンの乳濁液を加え重合を停止し、減圧下で未反応単量体を除去した。引き続き、希酢酸を用いてクロロプレンラテックスのｐＨを７．０に調整し、次いで、常法の凍結凝固乾燥により、クロロプレン重合体を得た。得られたクロロプレン重合体を、ゴムシートに成形して、クロロプレンゴム（Ｃ）を製造した。

＜ＥＴＡ抽出量の測定＞
得られた各クロロプレンゴム６ｇを２ｍｍ角に裁断し、コンデンサーを付けたナス形フラスコに入れ、ＥＴＡで非ゴム成分を抽出した。ＥＴＡ抽出量（質量％）はＥＴＡ抽出分とクロロプレンゴムの重量比から算出し、クロロプレンゴム（Ａ）は５．１質量％、クロロプレンゴム（Ｂ）は９．３質量％、クロロプレンゴム（Ｃ）は２．８質量％、であった。

なお、表１及び表２に示す各配合成分は、以下の通りである。
・クロロプレンゴム（Ａ）（ＥＴＡ抽出率：５．１質量％）
・クロロプレンゴム（Ｂ）（ＥＴＡ抽出率：９．３質量％）
・クロロプレンゴム（Ｃ）（ＥＴＡ抽出率：２．８質量％）
・カーボンブラックＳＲＦ（旭カーボン株式会社製 旭＃５０）
・ステアリン酸（新日本理化株式会社製 ステアリン酸５０Ｓ）
・アミン系老化防止剤（大内新興化学工業株式会社製 ノクラックＰＡ：Ｎ-フェニル-１-ナフチルアミン）
・酸化マグネシウム＃１５０（協和化学工業株式会社製 キョーワマグ１５０）
・ハイドロタルサイト（Ａ）（協和化学工業株式会社製 ＤＨＴ−４Ａ Ｍｇ_４．５Ａｌ₂（ＯＨ）_１３ＣＯ_３・３．５Ｈ_２Ｏ（ＢＥＴ比表面積：１０ｍ^２／ｇ））
・ハイドロタルサイト（Ｂ）（協和化学工業株式会社製 アルカマックＳＨ Ｍｇ_６Ａｌ₂（ＯＨ）_１６ＣＯ_３・４Ｈ_２Ｏ（ＢＥＴ比表面積：１０２ｍ^２／ｇ））
・水酸化アルミニウム（Ａ）（昭和電工株式会社製 ハイジライトＨ−４２Ｍ（中心粒子径：１．０μｍ））
・水酸化アルミニウム（Ｂ）（昭和電工株式会社製 ハイジライトＨ−２１（中心粒子径：２７μｍ））
・含臭素有機化合物（Ａ）（エチレンビス（ペンタブロモフェニル）、臭素含有量：８２％）
・含臭素有機化合物（Ｂ）（ヘキサブロモベンゼン、臭素含有量：８７％）
・含臭素有機化合物（Ｃ）（テトラブロモビスフェノールＳ、臭素含有量：５６％）
・チオウレア系加硫促進剤（川口化学工業株式会社製 アクセル２２Ｓ：エチレンチオ尿素）
・酸化亜鉛（堺化学工業株式会社製 酸化亜鉛２種）

＜評価サンプルの作製＞
前述の方法で作製したクロロプレンゴムを用いて、表１、表２記載の実施例１〜１２及び比較例１〜７の配合で、８インチロールを用いて混合し、１６０℃で２０分間プレス架橋して評価用の試験片を作製した。

＜評価＞
前記で作製した試験片を用いて、「引張強度（ＴＢ）、破断伸び（ＥＢ）」、「硬度（ＨＳ）」、「加工性」及び「酸素指数」について評価した。

「引張強度（ＴＢ）、破断伸び（ＥＢ）」は、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して測定を行った。また「硬度（ＨＳ）」は、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠し、デュロメータ硬さ計を用いて測定を行った。更に、「酸素指数」は、ＪＩＳ Ｋ６２６９に準拠して測定した。ここで、酸素指数の数値が高いほど、難燃性が高いことを意味する。

一方、「加工性」の評価では、作製したクロロプレンゴム組成物について、ロール加工性及び添加剤の分散性から複合的に評価した。ロール加工性については、ロール作業性に問題がなかった場合には○、コンパウンドの収縮等で作業に支障が生じた場合には×と評定した。添加剤分散性については、１ｍｍに薄通ししたコンパウンドを肉眼で確認し、未溶解成分や異物あるいは凝集塊等が認められない場合には○、認められた場合には×と評定した。

＜結果＞
結果を、下記の表１及び表２に示す。

＜考察＞
表１に示す実施例１〜１２のクロロプレンゴム組成物を加硫した試験片は、表２に示す比較例１〜７のクロロプレンゴム組成物を加硫した試験片と比較して、引張特性（引張強度（ＴＢ）、破断伸び（ＥＢ））等の機械的強度を良好に維持しつつ、難燃性も優れた結果であった。

比較例を詳細に考察すると、ハイドロタルサイト類化合物や水酸化アルミニウム等の難燃剤を含有しない比較例１は、機械的強度は良好であるが、難燃性が非常に低い結果であった。クロロプレンゴム１００質量部に対する、ハイドロタルサイト類化合物の配合量が４質量部未満の比較例２は、未加硫コンパウンドが焼けて加硫成形できず、難燃性評価も行うことができなかった。クロロプレンゴム１００質量部に対する、ハイドロタルサイト類化合物の配合量が１６質量部を超える比較例３は、難燃性は良好であったが、機械的強度が非常に低い結果であった。

クロロプレンゴム１００質量部に対する、水酸化アルミニウムの配合量が１０質量部未満の比較例４は、機械的強度は良好であるが、難燃性が非常に低い結果であった。クロロプレンゴム１００質量部に対する、水酸化アルミニウムの配合量が８０質量部を超える比較例５は、難燃性は良好であったが、機械的強度が非常に低い結果であった。

ＢＥＴ比表面積が３〜５０ｍ^２／ｇの範囲外のハイドロタルサイト類化合物を用いた比較例６は、未加硫コンパウンドのライフが短く、スコーチによって加硫物に資することができなかった。

中心粒子径０．５〜５μｍの範囲外の水酸化アルミニウムを用いた比較例７は、分散不良により、難燃性が非常に低い結果であった。

実施例を詳細に考察すると、臭素含有量６０〜８５％の含臭素有機化合物を、クロロプレンゴム１００質量部あたり２〜１６質量部の範囲で配合した実施例７は、含臭素有機化合物を配合しない実施例６に比べて、難燃性が向上していた。臭素含有量６０〜８５％の含臭素有機化合物を配合していても、クロロプレンゴム１００質量部あたり１６質量部を超えて配合した実施例８は、２〜１６質量部の範囲で配合した実施例７に比べて、難燃性は高かったが、機械的強度が若干低い結果であった。

臭素含有量が８５％を超える含臭素有機化合物を配合した実施例９は、臭素含有量６０〜８５％の含臭素有機化合物を配合した実施例７に比べて、難燃性は同等であったが、機械的強度が若干低い結果であった。臭素含有量が６０％未満の含臭素有機化合物を配合した実施例１０は、臭素含有量６０〜８５％の含臭素有機化合物を配合した実施例７に比べて、機械的強度は同等であったが、難燃性が若干低い結果であった。

ＥＴＡ抽出量が９．０質量％を超えるクロロプレンゴム（Ｂ）を用いた実施例１１は、ＥＴＡ抽出量が３．０〜９．０質量％の範囲のクロロプレンゴム（Ａ）を用いた実施例７に比べて、機械的強度は同等であったが、難燃性が若干低い結果であった。ＥＴＡ抽出量が３．０質量％未満のクロロプレンゴム（Ｃ）を用いた実施例１１は、ＥＴＡ抽出量が３．０〜９．０質量％の範囲のクロロプレンゴム（Ａ）を用いた実施例７に比べて、難燃性は同等であったが、機械的強度が若干低い結果であった。

＜用途検討＞
実施例１〜１２のゴム組成物を用いて、建築物、構築物、船舶、鉄道、炭鉱、自動車分野等に用いることができるゴム部品を製造したところ、機械的強度が低下することなく難燃性に優れていた。

Claims (5)

1. クロロプレンゴム１００質量部に対して、
   （ａ）下記化学式（１）で表され、ＪＩＳ Ｚ８８３０に規定される１点法により測定したＢＥＴ比表面積が３〜５０ｍ^２／ｇであるハイドロタルサイト類化合物
   Ｍ_ｘＡｌ_ｙ（ＯＨ）_ｚＣＯ_３・ｍＨ_２Ｏ （１）
   （式中、ＭはＭｇあるいはＺｎの少なくとも一種からなる２価金属イオンを、ｘは３〜７、ｙは１〜３、ｚは７〜２０、ｍは２〜７の範囲からなる係数値を示す）を４〜１６質量部と、
   （ｂ）ＪＩＳ Ｚ ８８２５記載のレーザー回折法によって得られる中心粒子径０．５〜５．０μｍの水酸化アルミニウムを１０〜８０質量部と、
   を含有する難燃ゴム組成物。
2. 前記クロロプレンゴムは、ＪＩＳ Ｋ ６２２９で規定されるエタノール／トルエン共沸混合物の抽出量が３．０〜９．０質量％であることを特徴とする請求項１に記載の難燃ゴム組成物。
3. 臭素含有量６０〜８５％の含臭素有機化合物を、前記クロロプレンゴム１００質量部あたり２〜１６質量部含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の難燃ゴム組成物。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のゴム組成物の加硫物。
5. 請求項４に記載の加硫物からなる成形品。