WO2021153234A1 - 難燃性ゴム組成物 - Google Patents

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昭寛 鈴木
真 野口
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Definitions

  • the present invention relates to an olefin-based flame-retardant rubber composition.
  • Ethylene / ⁇ -olefin / non-conjugated diene copolymers represented by ethylene propylene diene copolymer rubber are excellent in mechanical properties, heat resistance, weather resistance, etc., and are also inexpensive, so that they are used for automobile parts and electricity. It is used in a wide range of applications such as product parts and civil engineering and building materials.
  • the rubber compositions constituting the sealing materials used in these products are also required to have high functions. That is, it is required to have excellent rubber characteristics such as hardness and compression set, low temperature characteristics, and flame retardancy.
  • various techniques for further improving the performance of rubber products containing ethylene, ⁇ -olefin, and non-conjugated diene copolymer have been developed.
  • Patent Document 1 discloses a flame retardant composition containing ethylene propylene rubber containing a halogen-based flame retardant.
  • Patent Documents 2 and 3 disclose a flame-retardant foaming material that is halogen-free and contains a rubber composition.
  • Patent Document 4 discloses a flame-retardant rubber composition containing a metal hydroxide as a flame retardant and containing an acid-modified polyolefin.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-194232 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-293976 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-204621 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-16747
  • the flame retardant composition of Patent Document 1 has a concern of causing environmental pollution by the halogen-based flame retardant.
  • the foaming materials of Patent Documents 2 and 3 are halogen-free, they are inferior in rubber properties because they are foaming materials and are not suitable as sealing materials.
  • the rubber composition of Patent Document 4 is also halogen-free, it is considered that the material of the composition is expected to increase in hardness and the rubber properties are insufficient.
  • an object of the present invention is to provide a flame-retardant rubber composition having excellent flame-retardant and rubber properties and capable of reducing an environmental load.
  • the present inventors have proceeded with studies on the types of flame retardants contained in the flame retardant rubber composition and their contents.
  • a metal hydrated oxide as a flame retardant and adding a predetermined amount of the metal hydrated oxide and a plasticizer to the flame-retardant rubber composition, the flame-retardant rubber of the flame-retardant rubber composition, rubber. It was found that the characteristics can be improved and the environmental load can be reduced.
  • the present invention has been completed based on such findings.
  • the flame-retardant rubber composition of the present invention is a flame-retardant rubber containing an ethylene / ⁇ -olefin / non-conjugated diene copolymer, a hydrated metal oxide, a silane coupling agent, a plasticizer, and a cross-linking agent.
  • the ⁇ -olefin of the ethylene / ⁇ -olefin / non-conjugated diene copolymer has 3 or more carbon atoms, and is based on 100 parts by mass of the ethylene / ⁇ -olefin / non-conjugated diene copolymer.
  • the hydrated metal oxide is contained in an amount of 180 to 350 parts by mass
  • the plasticizer is contained in an amount of 10 to 60 parts by mass.
  • the flame-retardant rubber composition of the present invention is excellent in flame-retardant and rubber properties, and can reduce the environmental load.
  • the flame-retardant rubber composition of the present embodiment contains an ethylene / ⁇ -olefin / non-conjugated diene copolymer, a hydrated metal oxide, a silane coupling agent, a plasticizer, and a cross-linking agent.
  • a hydrated metal oxide among the components constituting the flame-retardant rubber composition, the environmental load of the flame-retardant rubber composition can be reduced and the flame retardancy can be improved.
  • the cross-linking agent and the plasticizer the kneading processability, rubber properties and the like of the flame-retardant rubber composition are improved.
  • each component constituting the flame-retardant rubber composition will be described.
  • the ⁇ -olefin in the ethylene / ⁇ -olefin / non-conjugated diene copolymer of the present embodiment is an ⁇ -olefin having 3 or more carbon atoms, and more preferably an ⁇ -olefin having 4 or more carbon atoms.
  • Examples of the ⁇ -olefin having 3 or more carbon atoms include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene and the like.
  • the number of carbon atoms of the ⁇ -olefin By setting the number of carbon atoms of the ⁇ -olefin to 3 or more, it is possible to inhibit the crystallization of polyethylene and improve the elasticity and low temperature characteristics of the flame-retardant rubber composition. Further, by increasing the carbon number of the ⁇ -olefin, the entanglement of the main chain can be reduced, the motility of the main chain can be enhanced, and the low temperature characteristics of the flame-retardant rubber composition can be further improved.
  • non-conjugated diene examples include 1,4-hexadiene, 1,6-octadien, 2-methyl-1,5-hexadien, 6-methyl-1,5-heptadiene, and 7-methyl-1,6-octadien.
  • Chain non-conjugated diene cyclohexadiene, dicyclopentadiene, methyltetrahydroinden, 5-vinylnorbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5-methylene-2-norbornene, 5-isopropylidene-2-norbornene, 6- Cyclic non-conjugated diene such as chloromethyl-5-isopropenyl-2-norbornene; 2,3-diisopropylidene-5-norbornene, 2-ethylidene-3-isopropylidene-5-norbornene, 2-propenyl-2, Trienes such as 2-norbornene, 1,3,7-octatriene, 1,4,9-decatorien and the like can be mentioned.
  • the metal hydrated oxide examples include hydrated metal compounds such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, magnesium oxide / nickel oxide hydrate, and magnesium oxide / zinc oxide hydrate.
  • water Aluminum oxide is preferred. Since aluminum hydroxide absorbs more heat during thermal decomposition than other metal hydrated oxides, it can exhibit excellent flame retardancy even in a small amount. Therefore, by using aluminum hydroxide as a flame retardant, the amount of the flame retardant used can be suppressed, and a flame-retardant rubber composition having excellent rubber properties such as hardness and compression set can be obtained.
  • the flame retardant may be used alone or in combination of two or more.
  • the flame-retardant rubber composition of the present embodiment contains 180 to 350 parts by mass of a hydrated metal oxide as a flame retardant with respect to 100 parts by mass of an ethylene / ⁇ -olefin / non-conjugated diene copolymer, and 200 to 340 parts by mass. It is preferably contained in parts by mass.
  • the hydrated metal oxide is a non-halogen-non-antimony inorganic flame retardant.
  • the flame retardancy of the flame-retardant rubber composition can be improved.
  • the amount of the hydrated metal oxide to 350 parts by mass or less, it is possible to impart softness suitable for a sealing material or the like to the flame-retardant rubber composition.
  • the hydrated metal oxide those in the form of particles are preferably used.
  • the average particle size of the hydrated metal oxide is preferably 0.6 to 10 ⁇ m, more preferably 0.9 to 5.0 ⁇ m.
  • the average particle size of the hydrated metal oxide is 0.6 ⁇ m or more, dispersion and workability during kneading can be improved.
  • the average particle size of the hydrated metal oxide is 10 ⁇ m or less, flame retardancy can be imparted while maintaining the mechanical properties of the rubber material.
  • the flame-retardant rubber composition contains a silane coupling agent in addition to the hydrated metal oxide, and the hydrated metal oxide is surface-treated with the silane coupling agent.
  • a silane coupling agent a vinyl group-containing alkoxysilane such as vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, or an oligomer thereof is used.
  • the silane coupling agent is preferably contained in an amount of 1 to 5 parts by mass, more preferably 2 to 4 parts by mass, based on 100 parts by mass of the hydrated metal oxide.
  • the compression set of the flame-retardant rubber composition can be improved.
  • the compatibility of the hydrated metal oxide can be improved and uniformly dispersed in the flame-retardant rubber composition.
  • the blending amount of the Japanese metal oxide can be suppressed, and the increase in hardness of the flame-retardant rubber composition can be suppressed.
  • the flame-retardant rubber composition contains 10 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of an ethylene / ⁇ -olefin / non-conjugated diene copolymer.
  • Plasticizer is blended.
  • the content of the plasticizer is preferably 20 to 60 parts by mass.
  • the content of the plasticizer is 10 parts by mass or more, it is possible to impart appropriate softness to the flame-retardant rubber composition and improve its suitability for a sealing material or the like.
  • the content of the plasticizer is 60 parts by mass or less, the ratio of the flame retardant to the entire flame-retardant rubber composition can be increased to improve the flame retardancy.
  • plasticizer mineral oil or chemically synthesized oil containing an aliphatic hydrocarbon as a main component, which is usually used in rubber compositions, can be used.
  • mineral oil a paraffin-based process oil or a chemically synthesized oil can be used.
  • poly- ⁇ -olefin, ⁇ -olefin oligomer and the like Corresponds to poly- ⁇ -olefin, ⁇ -olefin oligomer and the like.
  • ethylene / ⁇ -olefin oligomers are preferable. This is because the blending of the plasticizer may cause a decrease in compression set depending on the type of the plasticizer, but the ethylene / ⁇ -olefin oligomer is less likely to cause this decrease.
  • the ethylene / ⁇ -olefin oligomer is preferably contained in an amount of 10 to 50 parts by mass, more preferably 20 to 45 parts by mass, based on 100 parts by mass of the ethylene / ⁇ -olefin / non-conjugated diene copolymer. preferable.
  • the content of the ethylene / ⁇ -olefin oligomer is 10 parts by mass or more, it is possible to impart appropriate softness to the flame-retardant rubber composition and improve its suitability for a sealing material or the like.
  • the content of the ethylene / ⁇ -olefin oligomer is 50 parts by mass or less, the adhesion of the rubber material to the kneader or the like in the kneading process can be suppressed.
  • Cross-linking agent one that can be generally used for cross-linking of the rubber composition can be blended, and among them, an organic peroxide is preferable. This is because the organic peroxide does not contain a sulfur compound and does not corrode the metal material in contact with the flame-retardant rubber composition.
  • Examples of the organic peroxide include a third butyl peroxide, a dicumyl peroxide, a third butyl cumyl peroxide, and 1,1-di (third butyl peroxide) -3,3,5-trimethylcyclohexane, and 2 , 5-Dimethyl-2,5-di (third butylperoxy) hexane and the like.
  • the blending amount of the organic peroxide is preferably 3 to 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene / ⁇ -olefin / non-conjugated diene copolymer.
  • the rubber properties are properties such as hardness, compression set, impact resilience, and elongation of the rubber composition.
  • the hardness of the flame-retardant rubber composition of the present embodiment is preferably 60 to 80, more preferably 65 to 75, as the JIS A hardness. When the JIS A hardness is 60 or more, appropriate strength can be given to the flame-retardant rubber composition. On the other hand, when the JIS A hardness is 80 or less, a high sealing property can be realized when the flame-retardant rubber composition is processed into a sealing material or the like by giving an appropriate flexibility.
  • the JIS A hardness is the hardness measured by a type A durometer in accordance with JIS K-6253-3.
  • the compression set is preferably 35% or less, more preferably 30% or less, as measured in accordance with JIS K-6262.
  • the sealing property when the flame-retardant rubber composition is processed into a sealing material or the like is improved.
  • the temperature (TR10) at which the shrinkage rate becomes 10% is preferably ⁇ 40 ° C. or lower. , -50 ° C or lower is more preferable.
  • the flame-retardant rubber composition has such a low temperature property, the suitability for a product used in a low temperature environment is improved.
  • the flame-retardant rubber composition of the present embodiment preferably has a flame retardancy of V-0 according to the flame-retardant standard UL94.
  • the flame-retardant rubber composition has such flame-retardant properties, the suitability for products used in a high thermal environment, such as gaskets, is improved.
  • the flame-retardant rubber composition of the present embodiment is a sealing material used under temperature conditions of ⁇ 40 to + 150 ° C., for example, a molding material such as an O-ring, a D-ring, an X-ring, a gasket, a packing, a diaphragm, and a valve.
  • a molding material such as an O-ring, a D-ring, an X-ring, a gasket, a packing, a diaphragm, and a valve.
  • a molding material such as an O-ring, a D-ring, an X-ring, a gasket, a packing, a diaphragm, and a valve.
  • Ethylene-butene-non-conjugated diene rubber (EBDM): manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., EBT K-9330, iodine value 16
  • Ethylene-propylene-non-conjugated diene rubber (EPDM): manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., ESPRENE 505A, iodine value 26
  • Aluminum hydroxide-1 Nippon Light Metal Co., Ltd., BF013, average particle size 1 ⁇ m, surface processing untreated with vinyl-based silane coupling agent
  • Aluminum hydroxide-2 Nippon Light Metal Co., Ltd., BF013STV, average grain Diameter 1 ⁇ m, surface processed with vinyl-based silane coupling agent
  • Aluminum hydroxide-3 Made by Sumitomo Chemical Co., Ltd., AHT # B dry pulverized product, average particle size 0.5 ⁇ m (6)
  • Plasticizer-1 paraffin-based process oil
  • Plasticizer-2 Ethylene / ⁇ -olefin oligomer
  • Lucant HC-2000 manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
  • Vinyl-based silane coupling agent STLQUEST A-171 manufactured by Momentive Co., Ltd.
  • Crosslinking agent organic peroxide: Park Mill D manufactured by NOF CORPORATION
  • Example 2 (Method of making flame-retardant rubber composition) 250 parts by mass of aluminum hydroxide-2, 20 parts by mass of plasticizer-1, and 22 parts by mass of plasticizer-2 are blended with respect to 100 parts by mass of ethylene / ⁇ -olefin / non-conjugated diene copolymer.
  • the uncrosslinked rubber composition of Example 1 was prepared.
  • a kneader (sealed kneader) was used to prepare the uncrosslinked rubber composition.
  • the uncrosslinked rubber compositions of Examples 2 to 9 and Comparative Examples 1 to 14 were also prepared in the same manner as in Example 1 except that the compositions were changed as shown in Tables 1 and 2.
  • JIS A hardness The JIS A hardness of the flame-retardant rubber composition was measured with a type A durometer according to JIS K-6253-3.
  • the compression set of the flame-retardant rubber composition was measured according to JIS K-6262.
  • Example 1 The evaluation results of Examples 1 to 9 are summarized in Table 1, and the evaluation results of Comparative Examples 1 to 14 are summarized in Table 2.
  • Tables 1 and 2 the notation "Yes" of the silane coupling agent indicates that the aluminum hydroxide has been surface-treated with the silane coupling agent in advance, and therefore contains the silane coupling agent, but the content thereof. Indicates that is unknown.
  • the flame-retardant rubber compositions of Examples 1 to 9 had good performance in all of the performances.
  • the flame-retardant rubber compositions of Comparative Examples 1 to 14 were inferior in any of JIS A hardness, compression set, and flame retardancy.

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Abstract

難燃性およびゴム特性に優れ、かつ、環境負荷を低減できる難燃性ゴム組成物を提供する。本発明は、エチレン・α－オレフィン・非共役ジエン共重合体、水和金属酸化物、シランカップリング剤、可塑剤および架橋剤を含有する難燃性ゴム組成物であって、前記エチレン・α－オレフィン・非共役ジエン共重合体のα－オレフィンの炭素数が３以上であり、前記エチレン・α－オレフィン・非共役ジエン共重合体１００質量部に対して、前記水和金属酸化物を１８０～３５０質量部、前記可塑剤を１０～６０質量部含有する。

Description

難燃性ゴム組成物
　本発明はオレフィン系の難燃性ゴム組成物に関する。
　エチレンプロピレンジエン共重合ゴムに代表されるエチレン・α－オレフィン・非共役ジエン共重合体は、機械的特性、耐熱性、耐候性等に優れており、さらには安価でもあるため、自動車部品、電気製品部品、土木建材用品等の幅広い用途で用いられている。
　昨今、自動車、電気製品等への性能要求が高度化するのに伴い、これら製品に使用されるシール材を構成するゴム組成物にも高い機能が要求されている。すなわち、硬さや圧縮永久歪等のゴム特性、低温特性、難燃性等に優れていることが求められている。このような高機能なゴム組成物を実現するために、エチレン・α－オレフィン・非共役ジエン共重合体を含有するゴム製品の性能をより向上させる各種技術が開発されている。
　難燃性、環境負荷の低減等の性能をより向上させる技術として、例えば特許文献１には、ハロゲン系難燃剤を含有したエチレンプロピレンゴムを含む難燃性組成物が開示されている。特許文献２，３には、ハロゲンフリーでありゴム組成物を含んだ難燃性発泡材が開示されている。特許文献４には、難燃剤として金属水酸化物を使用し、酸変性ポリオレフィンを含有する難燃性ゴム組成物が開示されている。
特開２０１３－１９４２３２号公報 特開２００２－２９３９７６号公報 特開２００７－２０４６２１号公報 特開２０１８－１６７４７号公報
　しかしながら、特許文献１の難燃性組成物には、ハロゲン系難燃剤による環境汚染を引き起こす懸念がある。特許文献２，３の発泡材はハロゲンフリーではあるが、発泡材料であるためゴム特性に劣り、シール材への適性がない。また、特許文献４のゴム組成物もハロゲンフリーではあるが、当該組成物の材料からは硬度上昇が予測され、ゴム特性が不十分なものと考えられる。
　本発明は、このような状況に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の課題は、難燃性およびゴム特性に優れ、かつ、環境負荷を低減できる難燃性ゴム組成物を提供することである。
　本発明者らは、上記課題を解決するために、難燃性ゴム組成物に含有させる難燃剤の種類とその含有量等について検討を進めた。その結果、難燃剤として水和金属酸化物を使用し、難燃性ゴム組成物に水和金属酸化物と可塑剤を所定量含有させることによって、難燃性ゴム組成物の難燃性、ゴム特性等を向上させ、かつ、環境負荷を低減させられることを見出した。本発明は、このような知見を基に完成するに至ったものである。
　すなわち、本発明の難燃性ゴム組成物は、エチレン・α－オレフィン・非共役ジエン共重合体、水和金属酸化物、シランカップリング剤、可塑剤、および架橋剤を含有する難燃性ゴム組成物であって、前記エチレン・α－オレフィン・非共役ジエン共重合体のα－オレフィンの炭素数が３以上であり、前記エチレン・α－オレフィン・非共役ジエン共重合体１００質量部に対して、前記水和金属酸化物を１８０～３５０質量部、前記可塑剤を１０～６０質量部含有することを特徴とする。
　本発明の難燃性ゴム組成物は、難燃性およびゴム特性に優れ、かつ、環境負荷を低減することができる。
　以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。ただし、本発明の範囲は、以下に説明する具体例としての実施形態に限定されるわけではない。
　本実施形態の難燃性ゴム組成物は、エチレン・α－オレフィン・非共役ジエン共重合体、水和金属酸化物、シランカップリング剤、可塑剤、および架橋剤を含有する。難燃性ゴム組成物を構成する成分のうち、水和金属酸化物を配合することによって、難燃性ゴム組成物の環境負荷を低減し、かつ難燃性を向上させることができる。また、架橋剤、可塑剤を適切に配合することによって、難燃性ゴム組成物の混練加工性、ゴム特性等が改善される。以下、難燃性ゴム組成物を構成する各成分について説明する。
（エチレン・α－オレフィン・非共役ジエン共重合体）
　本実施形態のエチレン・α－オレフィン・非共役ジエン共重合体におけるα－オレフィンは、炭素数３以上のα－オレフィンであり、炭素数４以上のα－オレフィンであることがより好ましい。炭素数３以上のα－オレフィンとしては、たとえばプロピレン、１－ブテン、１－ペンテン、１－ヘキセン、４－メチル－１－ペンテン、１－オクテン、１－デセン等をあげることができる。α－オレフィンの炭素数を３以上とすることで、ポリエチレンの結晶化を阻害し、難燃性ゴム組成物の弾性と低温特性を向上させることができる。また、α－オレフィンの炭素数を増加させることにより、主鎖の絡み合いを減少させ、主鎖の運動性を高め、難燃性ゴム組成物の低温特性をより向上させることができる。
　非共役ジエンとしては、たとえば１，４－ヘキサジエン、１，６－オクタジエン、２－メチル－１，５－ヘキサジエン、６－メチル－１，５－ヘプタジエン、７－メチル－１，６－オクタジエンのような鎖状非共役ジエン；シクロヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、メチルテトラヒドロインデン、５－ビニルノルボルネン、５－エチリデン－２－ノルボルネン、５－メチレン－２－ノルボルネン、５－イソプロピリデン－２－ノルボルネン、６－クロロメチル－５－イソプロペニル－２－ノルボルネンのような環状非共役ジエン；２，３－ジイソプロピリデン－５－ノルボルネン、２－エチリデン－３－イソプロピリデン－５－ノルボルネン、２－プロペニル－２，２－ノルボルナジエン、１，３，７－オクタトリエン、１，４，９－デカトリエンのようなトリエン等をあげることができる。
（水和金属酸化物）
　水和金属酸化物としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム・酸化ニッケルの水和物、酸化マグネシウム・酸化亜鉛の水和物等の水和金属化合物などが挙げられ、中でも水酸化アルミニウムが好ましい。水酸化アルミニウムは、熱分解時の吸熱量が他の水和金属酸化物よりも高いため、少量でも優れた難燃性を発現できる。よって、水酸化アルミニウムを難燃剤として用いることにより、難燃剤の使用量を抑え、硬さ、圧縮永久歪等のゴム特性に優れた難燃性ゴム組成物とすることができる。難燃剤は、１種のみであってもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
　本実施形態の難燃性ゴム組成物は、難燃剤として水和金属酸化物をエチレン・α－オレフィン・非共役ジエン共重合体１００質量部に対して１８０～３５０質量部含有し、２００～３４０質量部含有することが好ましい。水和金属酸化物はノンハロゲン－ノンアンチモン系無機難燃剤である。難燃剤として水和金属酸化物を用いることで、ゴム組成物の難燃性を向上させると同時に環境負荷を低減せしめることができる。
　水和金属酸化物の含有量を１８０質量部以上とすることによって、難燃性ゴム組成物の難燃性を向上させることができる。一方、水和金属酸化物を３５０質量部以下とすることによって、難燃性ゴム組成物にシール材等に適した柔らかさを与えることができる。
　水和金属酸化物としては、粒子状の形態のものが好ましく用いられる。水和金属酸化物の平均粒径は、０．６～１０μｍであることが好ましく、０．９～５．０μｍであることがより好ましい。水和金属酸化物の平均粒径が０．６μｍ以上であると、混練時の分散および作業性を向上させることができる。一方、水和金属酸化物の平均粒径が１０μｍ以下であると、ゴム材料の機械的特性を維持したまま、難燃性を付与することができる。
（シランカップリング剤）
　難燃性ゴム組成物は、水和金属酸化物に加えてシランカップリング剤を含有し、当該水和金属酸化物がシランカップリング剤で表面処理されていることが好ましい。シランカップリング剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２－メトキシエトキシ）シラン等のビニル基含有アルコキシシランまたはそのオリゴマーが用いられる。シランカップリング剤は、水和金属酸化物１００質量部に対して１～５質量部含有されることが好ましく、２～４質量部含有されることがより好ましい。
　難燃性ゴム組成物にシランカップリング剤を配合することにより、難燃性ゴム組成物の圧縮永久歪を向上させることができる。さらに、水和金属酸化物をシランカップリング剤で表面処理してから配合することにより、水和金属酸化物の相溶性を向上させて難燃性ゴム組成物中に均一分散させることでき、水和金属酸化物の配合量を抑え、難燃性ゴム組成物の硬度の上昇を抑制することができる。
（可塑剤）
　難燃性ゴム組成物の加工性やゴム特性を向上させるために、難燃性ゴム組成物には、エチレン・α－オレフィン・非共役ジエン共重合体１００質量部に対して１０～６０質量部の可塑剤が配合される。可塑剤の含有量は、２０～６０質量部であることが好ましい。可塑剤の含有量が１０質量部以上であると、難燃性ゴム組成物に適度な柔らかさを与え、シール材等への適性を向上させることができる。一方、可塑剤の含有量が６０質量部以下であると、難燃性ゴム組成物全体に対する難燃剤の比率を上げて難燃性を向上させることができる。
　可塑剤としては、ゴム組成物に通常使用される脂肪族炭化水素を主成分とする鉱物油や化学合成油が使用可能であり、例えば、鉱物油としては、パラフィン系プロセスオイル、化学合成油としては、ポリ-α-オレフィン、α－オレフィンオリゴマー等が該当する。例示の可塑剤の中でも、エチレン・α－オレフィンオリゴマーが好ましい。可塑剤の配合は、可塑剤の種類によっては圧縮永久歪の低下を引き起こす恐れがあるが、エチレン・α－オレフィンオリゴマーはこの低下を引き起こす恐れが少ないためである。
　エチレン・α－オレフィンオリゴマーは、エチレン・α－オレフィン・非共役ジエン共重合体１００質量部に対して、１０～５０質量部含有されることが好ましく、２０～４５質量部含有されることがより好ましい。エチレン・α－オレフィンオリゴマーの含有量が１０質量部以上であると、難燃性ゴム組成物に適度な柔らかさを与え、シール材等への適性を向上させることができる。一方、エチレン・α－オレフィンオリゴマーの含有量が５０質量部以下であると、混練加工における、ゴム材のニーダー等への粘着を抑制することができる。
（架橋剤）
　架橋剤としては、一般にゴム組成物の架橋に使用可能なものを配合できるが、中でも有機過酸化物が好ましい。有機過酸化物は、硫黄系化合物を含まず、難燃性ゴム組成物に接触した金属材を腐食させることがないためである。
　有機過酸化物としては、例えば、第３ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、第３ブチルクミルパーオキサイド、１，１－ジ（第３ブチルパーオキシ）－３，３，５－トリメチルシクロヘキサン、２，５－ジメチル－２，５－ジ（第３ブチルパーオキシ）ヘキサン等が挙げられる。有機過酸化物の配合量はエチレン・α－オレフィン・非共役ジエン共重合体１００質量部に対して３～６質量部であることが好ましい。
（ゴム特性）
　ゴム特性とは、ゴム組成物の硬度、圧縮永久歪、反発弾性、伸び等の特性のことである。本実施形態の難燃性ゴム組成物の硬度はＪＩＳ　Ａ　硬度として６０～８０であることが好ましく、６５～７５であることがより好ましい。ＪＩＳ　Ａ硬度として６０以上であると、難燃性ゴム組成物に適切な強度を与えることができる。一方、ＪＩＳ　Ａ　硬度として８０以下であると、難燃性ゴム組成物に適度な柔軟性を与えることで、シール材等に加工した場合に高いシール性を実現することができる。なお、ＪＩＳ　Ａ　硬度とは、ＪＩＳ　Ｋ－６２５３－３に準拠してタイプＡのデュロメータで測定された硬度である。
　また、ＪＩＳ　Ｋ－６２６２に準拠して測定された圧縮永久歪は３５％以下であることが好ましく、３０％以下であることがより好ましい。難燃性ゴム組成物がこのようなゴム特性を備えることにより、難燃性ゴム組成物をシール材等に加工した際のシール性が向上する。
（低温特性）
　本実施形態の難燃性ゴム組成物のＪＩＳ　Ｋ　６２６１－３：２０１７に準拠して測定された低温特性において、収縮率が１０％になる温度（ＴＲ１０）が－４０℃以下であることが好ましく、－５０℃以下であることがより好ましい。難燃性ゴム組成物がこのような低温特性を備えることによって、低温環境で使用される製品への適性が向上する。
（難燃性）
　本実施形態の難燃性ゴム組成物は、その難燃性が難燃性規格ＵＬ９４においてＶ－０であることが好ましい。難燃性ゴム組成物がこのような難燃性を備えることにより、高熱環境下で使用される製品、例えばガスケット等への適性が向上する。
　本実施形態の難燃性ゴム組成物は、－４０～＋１５０℃といった温度条件下で使用されるシール材、例えば、Ｏリング、Ｄリング、Ｘリング、ガスケット、パッキン、ダイアフラム、バルブ等の成形材料として使用することができる。特に、高温、加熱油に接触するシール材等の成形材料として、好適に使用することができる。
　以下、実施例と比較例により本発明を説明するが、これらの実施例は本発明を限定するものではない。
　実施例、比較例に用いた原料は以下のとおりである。
（１）エチレン－ブテン－非共役ジエンゴム（ＥＢＤＭ）：三井化学社製、ＥＢＴ　Ｋ－９３３０，ヨウ素価１６
（２）エチレン－プロピレン－非共役ジエンゴム（ＥＰＤＭ）：住友化学社製、ＥＳＰＲＥＮＥ　５０５Ａ，ヨウ素価２６
（３）水酸化アルミニウム－１：日本軽金属社製、ＢＦ０１３、平均粒径１μｍ、ビニル系シランカップリング剤による表面加工未処理
（４）水酸化アルミニウム－２：日本軽金属社製、ＢＦ０１３ＳＴＶ、平均粒径１μｍ、ビニル系シランカップリン剤による表面加工済
（５）水酸化アルミニウム－３：住友化学社製、ＡＨＴ＃Ｂの乾燥粉砕品、平均粒径０．５μｍ
（６）水酸化マグネシウム：神島化学工業社製、マグシーズＮ、平均粒径１μｍ
（７）酸化マグネシウム：協和価額工業社製、キョーワマグ１５０
（８）カーボン：旭カーボン社製、旭＃３５Ｇ
（９）可塑剤－１（パラフィン系プロセス油）：出光興産社製、ＰＷ－３８０
（１０）可塑剤－２（エチレン・α－オレフィンオリゴマー）：三井化学社製、ルーカントＨＣ－２０００
（１１）ビニル系シランカップリング剤：モメンティブ社製　ＳＴＬＱＵＥＳＴ　Ａ－１７１
（１２）架橋剤（有機過酸化物）：日本油脂社製、パークミルＤ
（難燃性ゴム組成物の作成方法）
　エチレン・α－オレフィン・非共役ジエン共重合体１００質量部に対して、水酸化アルミニウム－２を２５０質量部、可塑剤－１を２０質量部、可塑剤－２を２２質量部配合して、実施例１の未架橋のゴム組成物を調製した。未架橋のゴム組成物の調製には、ニーダー（密閉型混練機）を用いた。実施例２～９および比較例１～１４の未架橋のゴム組成物についても、組成を表１、表２に記載のように変えた以外は、実施例１と同様の方法で調製した。
　実施例１～９および比較例１～１４の未架橋のゴム組成物について、表１、表２に記載の架橋剤を加えてオープンロールで混練し、シート型金型を用いて加圧下において１８０℃で１０分間架橋した後、１５０℃で２４時間ポストキュアを行い、実施例１～９および比較例１～１４の難燃性ゴム組成物の２ｍｍ厚のシート状架橋成形品を得た。
＜評価＞
　作成した未架橋のゴム組成物および難燃性ゴム組成物のシート状架橋成形品を用いて、以下に記載する各種性能を評価した。
（混練加工性）
　未架橋のゴム組成物をオープンロール、ニーダーを用いて混練した際の、ニーダーへのゴム組成物の粘着の状況について、下記の基準に基づいて判定した。○、△の場合に合格とした。
　○：ニーダーに粘着せずに排出可能
　△：ニーダーに粘着するが排出可能
（ＪＩＳ　Ａ硬度）
　ＪＩＳ　Ｋ－６２５３－３に準拠してタイプＡのデュロメータで難燃性ゴム組成物のＪＩＳ　Ａ硬度を測定した。
（圧縮永久歪）
　ＪＩＳ　Ｋ－６２６２に準拠して難燃性ゴム組成物の圧縮永久歪を測定した。
（低温特性）
　ＪＩＳ　Ｋ　６２６１－３：２０１７に準拠して、難燃性ゴム組成物の収縮率が１０％になる温度（ＴＲ１０）を測定した。
（難燃性）
　燃焼性ＵＬ９４規格の難燃性試験ＵＬ９４において、難燃性ゴム組成物の難燃性がＶ－１，Ｖ－０であるかどうかを測定した。Ｖ－１でもＶ－０でもないときは×と記載した。
　実施例１～９の評価結果を表１に、比較例１～１４の評価結果を表２にまとめた。なお、表１，表２においてシランカップリング剤「有」の表記は、水酸化アルミニウムにシランカップリング剤による表面加工が予め施されていたため、シランカップリング剤を含有してはいるが含有量が不明であることを示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１の評価結果から分かるように、実施例１～９の難燃性ゴム組成物は、いずれの性能においても良好な性能を有していた。一方、比較例１～１４の難燃性ゴム組成物は、ＪＩＳ　Ａ硬度、圧縮永久歪、難燃性のいずれかの性能において劣るものであった。

Claims (9)

  1. 　エチレン・α－オレフィン・非共役ジエン共重合体、水和金属酸化物、シランカップリング剤、可塑剤および架橋剤を含有する難燃性ゴム組成物であって、
    　前記エチレン・α－オレフィン・非共役ジエン共重合体のα－オレフィンの炭素数が３以上であり、
    　前記エチレン・α－オレフィン・非共役ジエン共重合体１００質量部に対して、前記水和金属酸化物を１８０～３５０質量部、前記可塑剤を１０～６０質量部含有する
    　ことを特徴とする難燃性ゴム組成物。
  2. 　難燃性が難燃性規格ＵＬ９４　Ｖ－０であることを特徴とする請求項１に記載の難燃性ゴム組成物。
  3. 　前記水和金属酸化物が前記シランカップリング剤で処理されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の難燃性ゴム組成物。
  4. 　前記水和金属酸化物１００質量部に対して、前記シランカップリング剤を１～５質量部含有することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の難燃性ゴム組成物。
  5. 　前記水和金属酸化物が水酸化アルミニウムであることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の難燃性ゴム組成物。
  6. 　前記可塑剤がエチレン・α－オレフィンオリゴマーを含有しており、
    　前記エチレン・α－オレフィン・非共役ジエン共重合体１００質量部に対して、エチレン・α－オレフィンオリゴマーを１０～５０質量部含有することを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の難燃性ゴム組成物。
  7. 　前記架橋剤が有機過酸化物であることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の難燃性ゴム組成物。
  8. 　ＪＩＳ　Ｋ－６２５３－３に準拠したＪＩＳ　Ａ硬度が６０～８０であることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の難燃性ゴム組成物。
  9. 　請求項１～８のいずれか１項に記載の難燃性ゴム組成物を架橋成形してなるシール部品。
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