JPS6281437A - 耐メタノ−ル性に優れたゴム製品 - Google Patents

耐メタノ−ル性に優れたゴム製品

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JPS6281437A
JPS6281437A JP22076885A JP22076885A JPS6281437A JP S6281437 A JPS6281437 A JP S6281437A JP 22076885 A JP22076885 A JP 22076885A JP 22076885 A JP22076885 A JP 22076885A JP S6281437 A JPS6281437 A JP S6281437A
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JP
Japan
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rubber
methanol
polyethylene
fuel
chlorinated polyethylene
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Pending
Application number
JP22076885A
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English (en)
Inventor
Junichi Watanabe
純一 渡辺
Seiji Kadomatsu
門松 誠司
Kozo Misumi
好三 三隅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Osaka Soda Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Osaka Soda Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd, Osaka Soda Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は耐メタノール性に優れた塩素化ポリエチレンを
主材とするゴム製品に関する。
(従来技術) 現在自動車エンジン用の燃料としては主にガソリンが使
用されている。しかし近年に至って公害問題、資源問題
あるいは経済性の見地から、ガソリンの代替燃料として
ガソリンにメタノールあるいはエタノールを添加した混
合燃料、さらにはメタノールあるいはエタノールのみを
燃料として動くエンジンの開発がなされており既に実用
化の段階に入っている。ただし日本においては資源問題
および経済性の点からエタノ−。
ルよりもメタノールでの開発が中心に行われている。ま
た燃料電池にもメタノールを用いることが実用化されつ
つある。それに伴い現在燃料用として主に使用されてい
るニトリルゴムホースをそのままメタノール燃料に対し
て使用すると、ガソリンのみの場合よりもゴムホースの
膨潤が大きくまた劣化が早まる等の種々の問題が生じ実
用に耐えないことが判明した。
すなわち膨潤のためにホースの組成中の金属。
硫黄等が長時間使用中に抽出され、燃料フィルターへの
目詰まりが生じ、さらにホース連結部等の金属面では抽
出された成分によって腐食が発生するという問題点があ
る。またこれらの成分の抽出と共に老化防止剤等信の成
分も同時に抽出されゴムホースの劣化も促進される。ま
たニトリルゴムはジエン系ゴムであるので、本質的に耐
熱性、耐オゾン性に劣り、エンジン近傍の高温雰囲気中
で使用される燃料ホースとして欠陥を有する。
通常ゴム組成物を耐メタノール性のゴム管や容器として
使用する場合これらのゴム組成物が満たされねばならな
い特性及び物性条件としては以下の事□項が挙げられる
まず定性的な試験方法としてはゴム組成物を所定の温度
で一定時間メタノールに浸漬した場合のゴム組成物の膨
潤度9表面性の変化により判定が可能である。実質的な
試験条件及び規格としてはゴム製品をメタノールに40
℃で48時間浸漬した場合、体積膨潤度が20容量%以
下、好ましくは10容量%以下であることが必要である
体積膨潤度がこれ以上の値になるとゴム組成物中の金属
、硫黄等が抽出され易くなる。次にメタノール浸漬の前
後で、J I S K2SO3によって試験される引張
り強度、伸び硬さ等の機械的物性に変化の少ないことが
必要である。さらにメタノールのゴム製品の組成内部透
過による揮散性の少ないことが必要である。さらにメタ
ノール使用時において要求される諸物性、例えば耐熱性
、耐寒性、耐オゾン性、耐候性、難燃性等を兼ね備えて
いなければならない。また実用的には純粋なメタノール
のみならずメタノールにガソリンを添加した燃料を使用
する場合もあり得るため、通常ガソリンを20容量%ま
での範囲で混合したガソリン添加メタノールに対しても
同様の耐性を有することが要求される。
現在地の特性も満足しかつメタノールに耐え3一 つるゴムとしてはフッ素系ゴムが知られているのみで、
このものは高価であるため、これに代る耐メタノール性
のゴム製品の出現が望まれていた。
(発明の目的) 本発明者らは上記の諸点に鑑み、メタノールに対する耐
性を有するゴム物質を種々検討した結果、特定の分子量
および塩素含量を有する塩素化ポリエチレンを主材とし
たゴムがその目的にきわめて適合する物性を具えている
ことを見出し本発明を完成したものである。
(発明の構成) 本発明はすなわち重量平均分子量が50,000以上の
ポリエチレンを水性懸濁法によって塩素含量25〜45
重量%まで塩素化した実質的に非晶質の塩素化ポリエチ
レンゴムを主材とする組成物を成形もしくは架橋成形し
てなり、メタノール中に40℃で48時間浸漬した場合
の体積膨潤度が20容量%以下である耐メタノール性に
優れたゴム製品である。
4一 本発明におけるゴム製品とは前記のごとき自動車用燃料
ホースの他燃料タンク等に使用される耐メタノール性の
要求される容器を指す。
本発明において原料ポリエチレンの重量平均分子量が5
0,000未満の場合はゴム管あるいは容器とした場合
、強度的に不十分であり、またメタノール浸漬中に一部
溶解する可能性があるので通常平均分子量の大きい方が
好ましいが、過大であると成形加工性、特に高粘性によ
る押出し加工性等の低下が生じるため、重量平均分子量
が300,000未満の原料ポリエチレンを使用するの
が適当である。特に好ましい分子量は70.000〜2
00,000の範囲である。
本発明で用いられる塩素化ポリエチレンは実質的に非晶
質のゴムであり、粉末状ポリエチレン好ましくは低圧法
による高密度ポリエチレンを水性懸濁法により原料ポリ
エチレンの融点付近の高温下で塩素化することによって
製造される。すなわち粒度20〜300メツシユのポリ
エチレン粉末を水性懸濁下に110〜140℃において
加圧下に塩素含有量25〜45重口%好ましくは30〜
45重量%まで塩素化せしめる。
ポリエチレンを有機溶媒中に溶解して塩素化する方法は
、本発明に用いるポリエチレンの重量平均分子量が50
,000以上という条件のため塩素化時に高粘性となり
、これを防ぐためには膨大な量の有機溶媒が必要となり
、また塩素化物の物性も劣るため不適当である。また塩
素化ポリエチレンの塩素含有量が25重量%未渦の場合
は原料ポリエチレンの結晶が残存し、また45重量%を
超えると塩素化ポリエチレンゴムの硬度は逆に塩素含有
量の増加とともに急激に増大し柔軟なゴムが得られない
。このように本発明において耐メタノール性のゴム製品
を製造するためには塩素化ポリエチレンゴムの硬度がJ
ISAで20〜90の範囲にあることが望ましくそのた
めには上記のごとく原料ポリエチレンの選択、水性懸濁
高温塩素化による塩素含有量の特定は最も重要な要素で
ある。このようにして得られた塩素化ポリエチレンゴム
は実質的に非晶質、すなわち示差走査熱量測定法(DS
G)による残存結晶が2,0cal 10以下のもので
ある。
このようにして得られる塩素化ポリエチレンゴムは後述
の他の配合物とともに成形して耐メタノール性の管ある
いは容器等所定の製品を得ることもできるが、架橋反応
によってさらに高性能化して使用することが好ましい。
架橋剤としては有機過酸化物、チオウレア誘導体、チウ
ラウムスルフィド類、トリチオールトリアジン化合物等
が使用される。他の配合剤としては当該技術分野におい
て通常行われているような各種の充填剤、補強剤、可塑
剤、加工助剤、老化防止剤、顔料、゛難燃剤9発泡剤等
を任意に配合することができる。
配合手段としては従来ゴム加工分野において利用されて
いる任意の手段、例えばミキシングロール、バンバリー
ミキサ−1各種ニーダー類等が使用される。架橋は通常
120〜200℃において0.5〜60分間加熱するこ
とにより行われる。
成形あるいは架橋成形の方法としては押出成形によりゴ
ム管あるいは容器に成形した後、蒸気缶、エアーパス、
あるいは赤外線、マイクロウェーブ等による加熱等任意
の方法が採用される。
以下実施例、比較例を示すが、的中成分%1部はいずれ
も重量基準である。
実施例1〜6 1凶平均分子量150,000.密度約0.947の低
圧法によるポリエチレン粉末を加圧下、水性懸濁液中1
25〜130℃において塩素含有量35〜42%まで塩
素化した。この様にして得られた塩素化ポリエチレンゴ
ムを実施例1〜6で使用した。
第1表に示す各組成物を60℃のミキシングロールで1
5分間混練しシート化したものを金型に入れ160℃、
  100kg/cJで30分間加熱して各架橋物を得
た。得られた架橋物の物性試験を行いその結果を第2表
に示す。また上記の架橋物を長方形に切り約3gのサン
プルを用意した。その後ソックスレー抽出器でメタノー
ル抽出を8時間行い、抽出減邑、抽出液中の金属及び硫
黄を定量した。その結果を第3表に示す。
8一 実施例7 重量平均分子量70,000.密度的0.955の低圧
法によるポリエチレン粉末を加圧下、水性懸濁液中12
2〜127℃において塩素含有量40%まで塩素化した
この様にして得られた塩素化ポリエチレンゴムに第1表
に示す配合を行い、実施例1〜6と同様な方法で架橋物
を得た。この架橋物の物性試験を行いその結果を第2表
に示す。また前例と同様の抽出試験を行いその結果を第
3表に示す。
比較例1 重働平均分子ロ40,000.密度約0.957の低圧
法によるポリエチレン粉末を加圧下、水性懸濁液中12
0〜128℃において塩素含量39%まで塩素化した。
この様にして得られた塩素化ポリエチレンゴムに第1表
に示す配合を行い、実施例1〜6と同様な方法で架橋物
を得た。この架橋物の物性試験を行いその結果を第3表
に示す。
比較例2 ニトリルゴム(日本合成ゴム社製、rN−22O8、ア
クリルニトリル含量40%)に第1表に示した配合を行
い、実施例1〜6と同様な方法で架橋物を得た。その架
橋物の物性試験を行いその結果を第2表に示す。また前
例と同様の抽出試験を行いその結果を第3表に示す。
実施例8 実施例1〜6で製造した塩素化ポリエチレンゴム100
部にSRFカーボンブラック60部、トリオクチルトリ
メリテート20部、酸化マグネシウム5部、トリアリル
イソシアヌレート 2部。
ジクミルパーオキシド2.5部を配合し、ニーダ−を使
用して80℃で5分間混練り、リボン出しを行った後L
/D=15.径40mmの押出し機を使用しスクリュ一
部設定温度り0℃、押出し部設定温度り0℃、スクリュ
ー回転数3Orpmの条件で押出しを行い、外径15m
m、内径91璽のゴム管を得た。このようにして成形し
たゴム管を適当な長さに切りメタノールに40℃で48
時間浸漬し体積膨潤度を測定すると4.9容量%であっ
た。
実施例9 実施例8で使用したものと同じ組成物をブロー成形機を
使用して厚み611.内容量2pの容器を作った。その
後蒸発缶で160℃で30分間架橋を行った。この様に
して得られた容器中にメタノールを満たし40℃で48
時間放置した後、体積膨潤度を測定すると2.9容量%
であった。
実施例10 重量平均分子量200,000、密度的0.945の低
圧法によるポリエチレン粉末を加圧下、水性懸濁液中1
30〜138℃において塩素含有量31%まで塩素化し
た。この様にして得られた塩素化ポリエチレンゴム10
0部に対しSRFカーボンブラック30部を加え実施例
8で使用した押出し機を使用しスクリュ一部設定温度り
5℃、押出し部設定温度り00℃、スクリュー回転数1
5rpmの条件で押出しを行い、外径16mm+、内径
101璽のゴム管を得た。このようにして成形したゴム
管を適当な長さに切り、メタノール中に40℃、48時
間浸漬し体積膨潤度を測定すると4.0容量%であった
以上の実施例、比較例により本発明に係る塩素化ポリエ
チレンゴム製品は耐メタノール性、及び燃料油を混合し
た耐メタノール性がニトリルゴム(比較例2)より格段
に優れている。ま゛ た重量平均分子量の小さい塩素化
ポリエチレンゴム組成物(比較例2)は耐メタノール性
においては良好であるが他の基礎物性の点で明らかに遜
色が認められる。
(発明の効果) 本発明によれば、メタノール及び燃料油を含むメタノー
ルに対する耐性に優れ、かつ他の基礎物性も良好な塩素
化ポリエチレンゴム製品およびその架橋製品が得られる
これらの特性は自動車エンジンの燃料ホースあるいは蓄
電池用の燃料タンクの内装材として最適であり、かつフ
ッ素系ゴムに比較して製法も簡単で経済的に有利であり
工業的価値が大である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量平均分子量が50,000以上のポリエチレ
    ンを水性懸濁法によって塩素含量25〜45重量%まで
    塩素化した実質的に非晶質の塩素化ポリエチレンゴムを
    主材とする組成物を成形もしくは架橋成形してなり、メ
    タノール中に40℃で48時間浸漬した場合の体積膨潤
    度が20容量%以下である耐メタノール性に優れたゴム
    製品。
  2. (2)原料ポリエチレンが低圧法による高密度ポリエチ
    レンである特許請求の範囲第1項記載の製品。
  3. (3)原料ポリエチレンの重量平均分子量が50,00
    0〜300,000である特許請求の範囲第1項もしく
    は第2項記載の製品。
  4. (4)耐メタノールゴム製品が自動車用エンジン部品、
    特に燃料用のゴムホース、燃料容器である特許請求の範
    囲第1項記載の製品。
JP22076885A 1985-10-03 1985-10-03 耐メタノ−ル性に優れたゴム製品 Pending JPS6281437A (ja)

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