CN115461397A - 阻燃性橡胶组合物以及铁道车辆用外风挡 - Google Patents

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Abstract

含有下述(A)～(E)成分的阻燃性橡胶组合物、以及由上述阻燃性橡胶组合物的交联体形成的铁道车辆用外风挡。由此，使得拉伸强度、断裂伸长率等橡胶物性优异，并且阻燃性优异。(A)除了下述(B)以外的、选自由二烯系橡胶、烯烃系橡胶、氨基甲酸酯橡胶以及硅橡胶组成的群组中的至少一种；(B)酸改性聚烯烃；(C)金属氢氧化物；(D)次膦酸金属盐；(E)(A)成分的交联剂。

Description

阻燃性橡胶组合物以及铁道车辆用外风挡
技术领域
本发明涉及用于铁道车辆的外风挡等的阻燃性橡胶组合物、以及使用该阻燃性橡胶组合物而成的铁道车辆用外风挡。
背景技术
在铁道车辆的车辆间(车辆连结部)，以防止人从站台向电车的车辆间形成的空间部滚落、降低车辆间的连结部的空气阻力等为主要目的而配置有外风挡。在这样的铁道车辆用外风挡中，例如使用由乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)等构成的白色或灰色的橡胶制的外风挡(例如，参照专利文献1)。
顺便提及的是，以往对铁道车辆用外风挡要求阻燃性，尤其是在国外，存在要求严格的阻燃性的倾向。关于橡胶的阻燃化，一般而言，有在橡胶中添加卤素系阻燃剂、磷系阻燃剂、氢氧化物等阻燃剂的方法(例如，参照专利文献2～4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第4853485号公报
专利文献2：日本特开平7-166047号公报
专利文献3：日本特开2005-146256号公报
专利文献4：日本特开2009-227695号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而，卤素系阻燃剂存在燃烧时产生黑色烟这样的问题、对环境方面的不良影响的问题。
与此相对，磷系阻燃剂、氢氧化物没有卤素系阻燃剂那样的问题，但为了体现其阻燃效果，需要大量地加入到橡胶中，这容易成为橡胶物性降低的主要原因。而且，磷系阻燃剂、氢氧化物与橡胶的相互作用较低，进一步地其粒径比二氧化硅、炭黑这样的增强材料的粒径大，因此容易成为橡胶破坏的起点，担忧其成为使拉伸强度、断裂伸长率等这样的橡胶物性降低的主要原因。
本发明是鉴于这样的情况而完成的，提供一种拉伸强度、断裂伸长率等橡胶物性优异、并且阻燃性优异的阻燃性橡胶组合物以及使用该阻燃性橡胶组合物而成的铁道车辆用外风挡。
用于解决问题的手段
本发明的发明人为了解决上述问题而反复进行了深入研究。在该研究的过程中，从抑制燃烧时的黑烟产生的观点出发，研究了使用金属氢氧化物等作为阻燃剂。然而，金属氢氧化物等相对于二烯系橡胶、烯烃系橡胶等橡胶的分散性较低，如上所述，若不大量地添加到橡胶中，则存在难以表现出阻燃效果等问题。因此，本发明的发明人对通过在上述橡胶中与金属氢氧化物等一起加入酸改性聚烯烃来提高金属氢氧化物等的分散性进行了研究。上述酸改性聚烯烃的酸改性基团与金属氢氧化物等的结合性较高，其结果是所得到的结合有金属氢氧化物等的酸改性聚烯烃相对于上述橡胶显示出良好的分散性。
另外，本发明的发明人对与金属氢氧化物一起使用次膦酸金属盐作为阻燃剂进行了研究。一般的磷系阻燃剂在橡胶燃烧时，主要通过形成碳化层(固相)，从而表现出抑制进一步燃烧扩散的作用，但次膦酸金属盐不仅可以得到上述那样的由碳化层的形成带来的阻燃效果，还可以得到抑制由橡胶被加热而产生的橡胶分解气体(气相)引起的燃烧扩大的效果(捕捉由橡胶的热分解产生的自由基的自由基捕获效果)，因此尤其是燃烧初期的阻燃效果优异。
而且，发现通过上述各阻燃剂等的组合，能够使阻燃剂的添加量为最小限度，并且能够对气相、固相这两者实现更高的阻燃效果，进一步地，上述酸改性聚烯烃在显示出优异的柔软性的同时，显示出铁路车辆用外风挡所要求的拉伸强度、断裂伸长率、拉伸应力等，因此能够实现所期望的目的。
即，为了实现上述目的，本发明的主旨在于以下的[1]～[12]。
[1]一种阻燃性橡胶组合物，其特征在于，所述阻燃性橡胶组合物含有下述(A)～(E)成分：
(A)除了下述(B)以外的、选自由二烯系橡胶、烯烃系橡胶、氨基甲酸酯(urethan)橡胶以及硅橡胶组成的群组中的至少一种；
(B)酸改性聚烯烃；
(C)金属氢氧化物；
(D)次膦酸金属盐；
(E)(A)成分的交联剂。
[2]根据[1]所述的阻燃性橡胶组合物，其中，所述阻燃性橡胶组合物还含有下述(F)成分：
(F)酚系抗氧化剂。
[3]根据[1]或[2]所述的阻燃性橡胶组合物，其中，相对于上述(A)成分和(B)成分的合计含量100重量份，上述(C)成分的含有比例为50～300重量份的范围。
[4]根据[1]～[3]中任一项所述的阻燃性橡胶组合物，其中，相对于上述(A)成分和(B)成分的合计含量100重量份，上述(D)成分的含有比例为5～50重量份的范围。
[5]根据[2]～[4]中任一项所述的阻燃性橡胶组合物，其中，相对于上述(A)成分和(B)成分的合计含量100重量份，上述(F)成分的含有比例为0.5～5重量份的范围。
[6]根据[1]～[5]中任一项所述的阻燃性橡胶组合物，其中，上述次膦酸金属盐(D)的平均粒径为1～40μm的范围。
[7]根据[1]～[6]中任一项所述的阻燃性橡胶组合物，其中，上述(A)成分为选自由天然橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶、乙烯-丁烯-二烯橡胶、氯磺化聚乙烯、氨基甲酸酯橡胶以及硅橡胶组成的群组中的至少一种。
[8]根据[1]～[7]中任一项所述的阻燃性橡胶组合物，其中，上述(A)成分与(B)成分的含有比例以重量比计为A/B＝95/5～70/30的范围。
[9]根据[1]～[8]中任一项所述的阻燃性橡胶组合物，其中，上述酸改性聚烯烃(B)为马来酸酐改性聚烯烃。
[10]根据[1]～[9]中任一项所述的阻燃性橡胶组合物，其中，上述金属氢氧化物(C)为选自氢氧化铝以及氢氧化镁中的至少一种。
[11]根据[1]～[10]中任一项所述的阻燃性橡胶组合物，其中，所述阻燃性橡胶组合物为风挡用的阻燃性橡胶组合物。
[12]一种铁道车辆用外风挡，其特征在于，所述铁道车辆用外风挡由[1]～[10]中任一项所述的阻燃性橡胶组合物的交联体形成。
发明效果
这样，本发明的阻燃性橡胶组合物含有二烯系橡胶、烯烃系橡胶等橡胶(A)、酸改性聚烯烃(B)、金属氢氧化物(C)、次膦酸金属盐(D)和交联剂(E)。因此，本发明的阻燃性橡胶组合物起到拉伸强度、断裂伸长率、拉伸应力等橡胶物性优异的效果，并且起到阻燃性优异的效果。由此，尤其是能够作为铁道车辆用外风挡等风挡用的形成材料而发挥优异的性能。
因此，由本发明的阻燃性橡胶组合物的交联体形成的铁道车辆用外风挡的拉伸强度、断裂伸长率、拉伸应力等橡胶物性优异，并且阻燃性也很优异。
具体实施方式
接着，对本发明的实施方式进行详细说明。
如上所述，本发明的阻燃性橡胶组合物含有选自由二烯系橡胶、烯烃系橡胶、氨基甲酸酯橡胶以及硅橡胶组成的群组中的至少一种橡胶(A)、酸改性聚烯烃(B)、金属氢氧化物(C)、次膦酸金属盐(D)和交联剂(E)。因此，本发明的阻燃性橡胶组合物起到拉伸强度、断裂伸长率、拉伸应力等橡胶物性优异的效果，并且起到阻燃性优异的效果，尤其是能够作为铁道车辆用外风挡等风挡用的形成材料而发挥优异的性能。
此外，在本发明中，上述“烯烃系橡胶”是指具有烯烃的聚合物且为可交联的橡胶。作为烯烃系橡胶的可交联官能团，有与烯烃性双键邻接的活性亚甲基、次甲基以及甲基等。
另外，在本发明中，在上述特定的橡胶(A)中不包含上述酸改性聚烯烃(B)。
《二烯系橡胶(A成分)》
作为上述二烯系橡胶，例如，可列举为天然橡胶(NR)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)等。它们可以单独使用或并用两种以上。其中，从耐久性、耐磨耗性等更优异的观点出发，优选使用天然橡胶(NR)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)。
《烯烃系橡胶(A成分)》
作为上述烯烃系橡胶，例如，可列举为乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、乙烯-丙烯共聚橡胶(EPM)这样的乙烯-丙烯系橡胶、乙烯-丁烯-二烯橡胶(EBT)、氯磺化聚乙烯(CSM)、聚异丁烯橡胶、聚异丁基醚橡胶、聚环戊烯橡胶、丁基橡胶等。它们可以单独使用或并用两种以上。其中，从耐久性等更优异的方面出发，优选使用乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、乙烯-丁烯-二烯橡胶(EBT)、氯磺化聚乙烯(CSM)。
《其他橡胶(A成分)》
作为上述二烯系橡胶、烯烃系橡胶以外的橡胶，可列举为氨基甲酸酯橡胶、硅橡胶。它们可以单独使用或并用两种以上。
而且，在本发明中，作为(A)成分，如上所述，使用选自由二烯系橡胶、烯烃系橡胶、氨基甲酸酯橡胶以及硅橡胶组成的群组中的至少一种橡胶。
《酸改性聚烯烃(B成分)》
作为上述酸改性聚烯烃(B)，可列举为对聚-α-烯烃、高密度聚乙烯(HDPE)、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等聚烯烃树脂(烯烃系橡胶(A)除外)进行酸改性而得到的酸改性聚烯烃。上述酸改性聚烯烃可以单独使用或并用两种以上。此外，上述酸改性可列举为基于不饱和羧酸、聚乳酸、磷酸、磺酸等的酸改性。另外，作为上述不饱和羧酸，可列举为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、衣康酸酐、富马酸、巴豆酸、不饱和二羧酸的半酯、不饱和二羧酸的半酰胺、邻苯二甲酸、肉桂酸、戊烯二酸、柠康酸酐、茴香酸酐、纳迪克酸等。另外，上述酸改性的改性基团可以位于聚烯烃分子链的末端，也可以位于分子链的中途(分子链非末端)。
其中，从金属氢氧化物(C)、次膦酸金属盐(D)等的分散性的观点出发，上述酸改性聚烯烃(B)优选为马来酸酐改性聚烯烃，从同样的观点出发，更优选为马来酸酐改性聚-α-烯烃。
而且，上述特定的橡胶(A)与上述酸改性聚烯烃(B)的含有比例以重量比计优选为A/B＝95/5～70/30的范围，更优选为A/B＝95/5～80/20的范围。即，通过设为这样的含有比例，能够得到金属氢氧化物(C)、次膦酸金属盐(D)等的良好的分散性，并且能够得到良好的橡胶物性、耐久性。
《金属氢氧化物(C成分)》
作为上述金属氢氧化物(C)，例如可以单独使用或并用两种以上的氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化锡等。其中，从阻燃性以及发烟抑制性优异的方面出发，优选使用氢氧化铝、氢氧化镁。
上述金属氢氧化物(C)的平均粒径通常为0.5～2μm的范围。另外，若上述金属氢氧化物(C)的平均粒径较小(平均粒径为1.0μm以下)，则还具有不存在引起由该粒径引起的橡胶物性降低的隐患这样的优点。此外，上述平均粒径为体积平均粒径，例如可以通过使用从母集团中任意提取的试样，使用激光衍射散射式粒度分布测定装置进行测定而导出。另外，在后述的实施例中使用的金属氢氧化物(C)的平均粒径也是如此测定的。
而且，上述金属氢氧化物(C)的含有比例相对于上述特定的橡胶(A)和酸改性聚烯烃(B)的合计含量100重量份优选为50～300重量份，更优选为50～200重量份，进一步优选为80～150重量份的范围。即，这是因为，若金属氢氧化物(C)少于上述范围，则难以得到所期望的阻燃效果，若金属氢氧化物(C)多于上述范围时，则加工性变差、机械强度变差。
《次膦酸金属盐(D成分)》
作为上述次膦酸金属盐(D)，例如，可列举为次膦酸铝盐、次膦酸钙盐、次膦酸锌盐等。作为上述次膦酸铝盐，具体而言，可列举为二乙基次膦酸铝等。而且，它们可以单独使用或并用两种以上。其中，优选为次膦酸铝盐，尤其更优选二乙基次膦酸铝。
另外，从得到所期望的阻燃效果并且抑制橡胶的抗拉强度的阻碍的观点出发，上述次膦酸金属盐(D)的平均粒径优选为1～40μm的范围，更优选为1～20μm的范围，进一步优选为1～10μm的范围。
此外，上述平均粒径也为体积平均粒径，例如可以通过使用从母集团中任意提取的试样，使用激光衍射散射式粒度分布测定装置进行测定而导出。另外，在后述的实施例中使用的次膦酸金属盐(D)的平均粒径也通过同样的方法进行测定。
而且，上述次膦酸金属盐(D)的含有比例相对于上述特定的橡胶(A)和酸改性聚烯烃(B)的合计含量100重量份，优选为5～50重量份，更优选为5～40重量份，进一步优选为10～25重量份的范围。即，这是因为，若次膦酸金属盐(D)少于上述范围，则难以获得所期望的阻燃效果，若次膦酸金属盐(D)多于上述范围，则加工性变差、机械强度变差。
《交联剂(E成分)》
在上述交联剂(E)中，根据所使用的特定的橡胶(A)的种类，可使用适于该橡胶的交联的交联剂。
而且，作为上述交联剂(E)，例如，可列举为硫、氯化硫等硫系交联剂；2,4-二氯过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰、1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷、2,5-二甲基-2,5-二苯甲酰基过氧化己烷、正丁基-4,4’-二叔丁基过氧化戊酸酯、过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化苯甲酸酯、二-叔丁基过氧化-二异丙基苯、过氧化叔丁基异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷、二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己炔-3、1,3-双-(叔丁基过氧化-异丙基)苯等有机过氧化物。它们可以单独使用或并用两种以上。其中，若上述交联剂(E)仅由有机过氧化物构成(不含硫)，则能够消除由酸雨引起的黄变的问题，因此能够作为铁道车辆用外风挡等风挡用的形成材料而发挥优异的性能，因此优选。在上述有机过氧化物中，更优选为过氧化二异丙苯。
上述交联剂(E)的含量相对于上述特定的橡胶(A)与酸改性聚烯烃(B)的合计含量100重量份，优选为0.5～15重量份的范围，更优选为0.5～10重量份的范围。即，这是因为，若上述交联剂(E)的含量过少，则可观察到拉伸强度降低的倾向，若上述交联剂(E)的含量过多，则可观察到耐焦烧性的变差、伸长率变小的倾向。
《酚系抗氧化剂(F成分)》
在本发明的阻燃性橡胶组合物中，为了进一步提高阻燃效果，优选与上述(A)～(E)成分一起含有酚系抗氧化剂(F)。即，这是因为，通过与上述次膦酸金属盐(D)的组合使用，橡胶燃烧时的自由基捕获效果变得更高，阻燃效果(尤其是燃烧初期的阻燃效果)变得更优异。
作为上述酚系抗氧化剂(F)，例如，可以单独使用或并用两种以上的属于单酚类、双酚类、多酚类的抗氧化剂。其中，从反应性最佳等观点出发，优选使用受阻酚系抗氧化剂。
作为上述受阻酚系抗氧化剂，例如，可以单独使用或并用两种以上的N,N’-六亚甲基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]、4,4’-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-亚丁基双(2-叔丁基-5-甲基苯酚)、4,4’,4”-[(2,4,6-三甲基苯-1,3,5-三基)三(亚甲基)]三(2,6-二叔丁基苯酚)等。
而且，上述酚系抗氧化剂(F)的含有比例相对于所述特定的橡胶(A)与酸改性聚烯烃(B)的合计含量100重量份，优选为0.5～5重量份，更优选为1～3重量份的范围。即，通过以上述范围含有酚系抗氧化剂(F)，能够得到良好的阻燃效果。
此外，在本发明的阻燃性橡胶组合物中，除了上述(A)～(E)成分、作为任意成分的上述(F)成分以外，还可以根据需要适当地配合增强材料、硫化促进剂、硫化助剂、共交联剂、抗老化剂、操作油等。
作为上述增强材料，可列举为炭黑、二氧化硅、滑石等。它们可以单独使用或并用两种以上。
上述增强材料的含有比例相对于上述特定的橡胶(A)和酸改性聚烯烃(B)的合计含量100重量份，优选为5～50重量份，更优选为10～40重量份，进一步优选为15～30重量份的范围。
作为上述硫化促进剂，例如，可列举为噻唑系、次磺酰胺系、秋兰姆系、醛氨系、醛胺系、胍系、硫脲系等硫化促进剂。它们可以单独使用或并用两种以上。
上述硫化促进剂的含有比例相对于上述特定的橡胶(A)和酸改性聚烯烃(B)的合计含量100重量份，优选为0.5～7重量份，更优选为0.5～5重量份的范围。
作为上述硫化助剂，例如，可列举为氧化锌(ZnO)、硬脂酸、氧化镁等。它们可以单独使用或并用两种以上。
上述硫化助剂的含有比例相对于上述特定的橡胶(A)和酸改性聚烯烃(B)的合计含量100重量份，优选为1～25重量份，更优选为3～10重量份的范围。
作为上述共交联剂，例如，优选使用二乙烯基苯、三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)，与它们一起，可列举为氰脲酸三烯丙酯、双丙酮二丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、二异丙烯基苯、对醌二肟、对,对二苯甲酰醌二肟、苯基马来酰亚胺、甲基丙烯酸烯丙酯、N,N-间亚苯基双马来酰亚胺、邻苯二甲酸二烯丙酯、四烯丙氧基乙烷、1,2-聚丁二烯等。它们可以单独使用或并用两种以上。
上述共交联剂的含有比例相对于上述特定的橡胶(A)与酸改性聚烯烃(B)的合计含量100重量份，优选为0.1～10重量份，更优选为3～10重量份的范围。
作为上述抗老化剂，例如，可列举为氨基甲酸酯(Carbamate)系抗老化剂、苯二胺系抗老化剂、二苯胺系抗老化剂、喹啉系抗老化剂、咪唑系抗老化剂、蜡类等。它们可以单独使用或并用两种以上。
上述抗老化剂的含有比例相对于上述特定的橡胶(A)与酸改性聚烯烃(B)的合计含量100重量份，优选为1～10重量份，更优选为2～5重量份的范围。
作为上述操作油，例如，可列举为环烷系油、石蜡系油、芳香系油等。它们可以单独使用或并用两种以上。
上述操作油的含有比例相对于上述特定的橡胶(A)和酸改性聚烯烃(B)的合计含量100重量份，优选为1～50重量份、更优选为3～30重量份的范围。
本发明的阻燃性橡胶组合物例如可以如下制备。即，将上述特定的橡胶(A)、酸改性聚烯烃(B)、金属氢氧化物(C)、次膦酸金属盐(D)和根据需要的酚系抗氧化剂(F)、增强材料、抗老化剂、操作油等适当地配合，使用班伯里混炼机等将它们从约50℃的温度开始混炼，在100～160℃下进行3～5分钟左右的混炼。接着，在其中适当地配合交联剂(E)、共交联剂、硫化促进剂、硫化助剂等，使用开放式辊，在预定条件(例如，60℃×5分钟)下进行混炼，由此能够制备阻燃性橡胶组合物。之后，将所得到的阻燃性橡胶组合物在高温(150～170℃)下交联5～60分钟，由此能够得到阻燃性橡胶(交联体)。
本发明的阻燃性橡胶组合物尤其是能够作为铁道车辆用外风挡等风挡用的形成材料而发挥优异的性能。此外，作为铁道车辆用外风挡以外的风挡，例如可列举为汽车用的风挡等。而且，由本发明的阻燃性橡胶组合物的交联体构成的铁道车辆用外风挡的拉伸强度、断裂伸长率、拉伸应力等橡胶物性优异，并且阻燃性优异。
实施例
接着，与比较例一起对实施例进行说明。但是，本发明并不限定于这些实施例。
首先，在实施例以及比较例之前，准备下述所示的材料。
〔EPDM(A成分)〕
ESPRENE512F(住友化学公司制造)
〔CSM(A成分)〕
TS-430(东曹公司制造)
〔NR(A成分)〕
天然橡胶
〔酸改性聚烯烃(B成分)〕
TAFMER MH7020(三井化学公司制造)
〔锌白〕
氧化锌二种(堺化学工业公司制造)
〔硬脂酸〕
硬脂酸Sakura(日油公司制造)
〔氢氧化铝(C成分)〕
KH-101(KC CORPORATION公司制造)，平均粒径：1.0μm
〔氢氧化镁(C成分)〕
KISUMA5(协和化学工业公司制造)，平均粒径：0.9μm
〔次膦酸金属盐-1(D成分)〕
二乙基次膦酸铝，EXOLIT OP1230(Clariant公司制造)，平均粒径：40μm〔次膦酸金属盐-2(D成分)〕
二乙基次膦酸铝，EXOLIT OP930(Clariant公司制造)，平均粒径：20μm〔次膦酸金属盐-3(D成分)〕
二乙基次膦酸铝，EXOLIT OP945(Clariant公司制造)，平均粒径：5μm〔聚磷酸铵〕
FCP790(铃裕化学公司制造)
〔酚系抗氧化剂(F成分)〕
irganox1010(BASF公司制造)
〔过氧化物交联剂(E成分)〕
PERCUMYL D40(日油公司制造)
〔共交联剂〕
Hi-Cross ED-P(精工化学公司制造)
〔硫(E成分)〕
硫(轻井泽精炼所公司制造)
〔硫化促进剂-1〕
SancelerBZ(三新化学公司制造)
〔硫化促进剂-2〕
SancelerTT(三新化学公司制造)
〔硫化促进剂-3〕
SancelerTRA(三新化学公司制造)
〔硫化促进剂-4〕
VULNOC R(大内新兴化学工业公司制造)
<实施例1～17、比较例1～3>
将后述的表1以及表2所示的各成分以该表所示的比例进行配合，使用班伯里混炼机以及开放式辊，通过上述方法进行混炼，由此制备橡胶组合物(阻燃性橡胶组合物)。
使用这样得到的实施例以及比较例的阻燃性橡胶组合物，按照下述基准进行各特性的评价。将其结果一并示于后述的表1以及表2。
《拉伸应力、拉伸强度、断裂伸长率》
对各阻燃性橡胶组合物在150℃×20分钟的条件下进行冲压成形(硫化)，制作厚度为2mm的橡胶片。然后，从该橡胶片冲裁出JIS5号哑铃，依据JIS K 6251(2010)，对25℃气氛下的拉伸应力(M100)、抗拉强度(拉伸强度)以及拉断时伸长率(断裂伸长率)进行测定。
而且，将上述拉伸应力(M100)为4MPa以上的评价为“◎(优秀)”，将为2.5MPa以上且小于4MPa的评价为“○(很好)”，将为2MPa以上且小于2.5MPa的评价为“△(好)”，将小于2MPa的评价为“×(差)”。
另外，关于上述拉伸强度，将为12MPa以上的评价为“◎(优秀)”，将为9MPa以上且小于12MPa的评价为“○(很好)”，将为7MPa以上且小于9MPa的评价为“△(好)”，将小于7MPa的评价为“×(差)”。
进一步地，将上述断裂伸长率为700％以上的评价为“◎(优秀)”，将为550％以上且小于700％的评价为“○(很好)”，将为400％以上且小于550％的评价为“△(好)”，将小于400％的评价为“×(差)”。
《氧指数》
对各阻燃性橡胶组合物在150℃×20分钟的条件下进行冲压成形(硫化)，制作厚度为2mm的橡胶片。然后，为了对该橡胶片的燃烧难度进行评价，依据JIS K 7201，对持续该橡胶片的燃烧所需的最低氧浓度(容量％)进行测定作为氧指数。
而且，将上述氧指数为30以上的评价为“◎(优秀)”，将26以上且小于30的评价为“○(很好)”，将22以上且小于26的评价为“△(好)”，将小于22的评价为“×(差)”。
《发烟抑制性》
对各阻燃性橡胶组合物在150℃×60分钟的条件下进行冲压成形(硫化)，制作76.2mm见方、厚度为25.4mm的橡胶块。然后，为了对该橡胶块的阻燃性进行评价，依据ASTME662，对该橡胶块燃烧时产生的烟的透光率进行测定。
详细而言，对无焰燃烧(non-flaming)试验或有焰燃烧(flaming)试验中的加热开始4分钟后的烟的Ds值(比光密度)进行测定，将该值小于50的评价为“◎(优秀)”，将50以上且小于100的评价为“○(很好)”，将100以上且小于200的评价为“Δ(好)”，将200以上的评价为“×(差)”。
表1
(重量份)
Figure BDA0003888571650000121
表2
(重量份)
Figure BDA0003888571650000131
由上述表1以及表2的结果可知，实施例的橡胶组合物的拉伸应力、拉伸强度、断裂伸长率这样的橡胶物性优异，并且在阻燃评价(透光性试验、氧指数)中得到了较高的评价。
与此相对，比较例1的橡胶组合物未配合次膦酸金属盐(D成分)，得到了氧指数评价比实施例差的结果。比较例2的橡胶组合物没有配合酸改性聚烯烃(B成分)，得到了拉伸应力比实施例差的结果。比较例3的橡胶组合物虽然配合有聚磷酸铵代替次膦酸金属盐(D成分)，但得到了氧指数评价等比实施例差的结果。
此外，在上述实施例中，示出了本发明的具体的方式，但上述实施例只不过是示例，不应进行限定性的解释。意在将本领域技术人员所明确的各种变形包含在本发明的范围内。
工业实用性
本发明的阻燃性橡胶组合物起到使拉伸强度、断裂伸长率、拉伸应力等橡胶物性优异的效果，并且起到使阻燃性优异的效果。因此，尤其是能够作为铁道车辆用外风挡等风挡用的形成材料而发挥优异的性能。此外，除了铁道车辆用外风挡以外，例如还能够用作汽车用的风挡等的形成材料。

Claims (12)

1.一种阻燃性橡胶组合物，其特征在于，所述阻燃性橡胶组合物含有下述(A)～(E)成分：
(A)除了下述(B)以外的、选自由二烯系橡胶、烯烃系橡胶、氨基甲酸酯橡胶以及硅橡胶组成的群组中的至少一种；
(B)酸改性聚烯烃；
(C)金属氢氧化物；
(D)次膦酸金属盐；
(E)(A)成分的交联剂。
2.根据权利要求1所述的阻燃性橡胶组合物，其特征在于，所述阻燃性橡胶组合物还含有下述(F)成分：
(F)酚系抗氧化剂。
3.根据权利要求1或2所述的阻燃性橡胶组合物，其特征在于，相对于所述(A)成分和(B)成分的合计含量100重量份，所述(C)成分的含有比例为50～300重量份的范围。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的阻燃性橡胶组合物，其特征在于，相对于所述(A)成分和(B)成分的合计含量100重量份，所述(D)成分的含有比例为5～50重量份的范围。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的阻燃性橡胶组合物，其特征在于，相对于所述(A)成分和(B)成分的合计含量100重量份，所述(F)成分的含有比例为0.5～5重量份的范围。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的阻燃性橡胶组合物，其特征在于，所述次膦酸金属盐(D)的平均粒径为1～40μm的范围。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的阻燃性橡胶组合物，其特征在于，所述(A)成分为选自由天然橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶、乙烯-丁烯-二烯橡胶、氯磺化聚乙烯、氨基甲酸酯橡胶以及硅橡胶组成的群组中的至少一种。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的阻燃性橡胶组合物，其特征在于，所述(A)成分与(B)成分的含有比例以重量比计为A/B＝95/5～70/30的范围。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的阻燃性橡胶组合物，其特征在于，所述酸改性聚烯烃(B)为马来酸酐改性聚烯烃。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的阻燃性橡胶组合物，其特征在于，所述金属氢氧化物(C)为选自氢氧化铝以及氢氧化镁中的至少一种。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的阻燃性橡胶组合物，其特征在于，所述阻燃性橡胶组合物为风挡用的阻燃性橡胶组合物。
12.一种铁道车辆用外风挡，其特征在于，所述铁道车辆用外风挡由权利要求1～10中任一项所述的阻燃性橡胶组合物的交联体形成。
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