JP3053233B2 - 耐放射線性組成物 - Google Patents

耐放射線性組成物

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JP3053233B2 JP3050461A JP5046191A JP3053233B2 JP 3053233 B2 JP3053233 B2 JP 3053233B2 JP 3050461 A JP3050461 A JP 3050461A JP 5046191 A JP5046191 A JP 5046191A JP 3053233 B2 JP3053233 B2 JP 3053233B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高レベルの放射線に対
して物性の変化が少なく、且つ引張特性、耐熱性、加工
性等が良好な耐放射線性組成物に関する。
【0002】
【従来の技術・発明が解決しようとする課題】ウラン濃
縮施設、放射性廃棄物処理施設、使用済燃料再処理施設
等に於いては、大量の放射性物質を化学的に処理しなけ
ればならず、原子力発電所と比較しても、高濃度の放射
線量となる管理区域が多い。このような管理区域で使用
される各種材料は、耐放射線性が要求される。例えばケ
ーブル材料では、800 〜1000Mradの線量に耐え得る材
料が要求される。しかしながら、このような強放射線に
耐える有機材料は皆無に等しかった。そこで本発明者ら
は、耐放射線性に優れ、且つ引張特性、耐熱性、加工性
等が良好な有機材料組成物の開発を目的とした。
【0003】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明者らが鋭意研究を重ねた結果、特定の沃素価
を有するエチレン−プロピレン−ジエンゴム(以下、エ
チレン−プロピレン−ジエンゴムを「EPDM」とい
う。)およびプロセス油が配合されてなる有機材料組成
物が、さらに老化防止剤が配合されてなる上記有機材料
組成物が、耐放射線性に優れ、高レベルの放射線に対し
て物性の変化が少なく、且つ引張特性、耐熱性、加工性
等が良好であることを見出し、本発明を完成するに到っ
た。即ち、本発明の耐放射線性組成物は、沃素価が1〜
10のEPDMおよびプロセス油が配合されてなり、好ま
しくはさらに、老化防止剤が配合されてなることを特徴
とするものである。
【0004】本発明で使用されるEPDMは、沃素価が
1〜10のもので、適当な配合処方で押出可能なものであ
れば特に限定されないが、ムーニー粘度〔ML1+4(100
℃)〕が35〜80(特に35〜60)、エチレン量が50〜85%
(特に60〜82)のものが好ましい。沃素価を1〜10に限
定した理由は、沃素価が1未満の場合は、加工性が悪
く、また、10を超える場合は、耐放射線性、耐熱性が悪
いからである。また、ジエン成分としてエチリデンノル
ボルネン、ジシクロペンタジエン、1,4-ヘキサジエン等
が使用される。好ましいEPDMとしては、JSR E
PDM P1690 (ムーニー粘度33、沃素価5、エチレン
量74%)、エスプレン301 (ムーニー粘度33、沃素価1
0、エチレン量65%)、JSR EPDM P2262 (ム
ーニー粘度35、沃素価6、エチレン量75%)、JSR
EPDM P2120 (ムーニー粘度33、沃素価2、エチレ
ン量75%)〔いずれも住友化学製〕等が例示され、単独
あるいは併用される。
【0005】プロセス油としては、ゴム、プラスチック
に相溶性のあるものが使用される。その中でも、特に芳
香族系、ナフテン系油が好ましい。例えば、ナフテン系
としてはコウモレックス2号プロセス油〔日本石油
製〕、サンセン4240〔日本サン石油製〕、芳香族系とし
ては、ダイアナプロセス油AH-58 〔出光興産製〕、アロ
マー790 〔日本サン石油製〕、モービルゾールK〔モー
ビル石油製〕、プロセス油X-100〔共同石油製〕、デュ
トレックス729HP 〔昭和シェル石油製〕、三菱34ヘビー
プロセス油〔三菱石油製〕、コモレックス200 〔日本石
油製〕、パラフィン系としては、サンパー2280〔日本サ
ン石油製〕、ダイアナプロセス油PW-90 〔出光興産製〕
あるいはフェニルエーテル合成油等が例示され、これら
は単独で使用してもよくまた他のプロセス油を併用して
もよい。
【0006】プロセス油は、EPDM100 重量部に対し
て、5〜60重量部、好ましくは15〜60重量部、より好ま
しくは20〜30重量部配合することが望ましい。その理由
は、5重量部未満では、耐放射線性に劣ることがあり、
また60重量部を超えると、引張特性が劣ることがあるか
らであるが、本発明においては特に上記配合比に制限さ
れることはない。プロセス油は、EPDM配合組成物の
硬化を抑制する効果があるため、EPDM配合組成物に
耐放射線性を付与するものと思料される。
【0007】本発明の耐放射線性組成物においては、老
化防止剤を配合することが好ましい。老化防止剤として
は、ゴム、プラスチックに一般的に用いられるものが例
示されるが、特にアミン系、キノリン系、ベンゾイミダ
ゾール系が望ましい。例えばポリ(2,2,4-トリメチル-
1,2- ジヒドロキノリン)〔ノクラック224 ,大内新興
化学製〕、4,4'- ブチリデンビス(3- メチル-6- ターシ
ャリブチルフェノール)〔ヨラノックスBB,吉富製薬
製〕、N,N'- ジフェニル-p- フェニレンジアミン〔ノク
ラックDP,大内新興化学製〕、2-メルカプトベンゾイ
ミダゾール〔ノクラックMB,大内新興化学製〕、4,4'
- ビス(α,α−ジメチルベンジル)ジフェニルアミン
〔ナウガード445,ユニロイヤル製〕等の市販されたもの
が例示され、単独あるいは併用される。
【0008】老化防止剤は、硬化抑制のため架橋阻害性
の大きいものが望ましく、EPDM100 重量部に対し
て、3〜15重量部、好ましくは3〜10重量部、より好ま
しくは5〜10重量部配合することが望ましい。その理由
は、3重量部未満では、耐熱、耐放射線性に劣ることが
あり、15重量部を超えると、架橋に時間がかかり、種類
によってはブルームを起こす恐れがあるからであるが、
本発明においては特に上記配合比に制限されない。
【0009】本発明の組成物は、通常架橋された態様で
あることが好ましい。架橋剤としては、通常EPゴムの
架橋剤に用いられるもの、即ち、パーオキサイド系架橋
剤と架橋助剤の組合せ、またはチュラム類−硫黄−チア
ゾール類混合系が例示され、その中でも、パーオキサイ
ド系架橋剤と架橋助剤の組合せが好適に使用される。
【0010】パーオキサイド系架橋剤としては、ジクミ
ルパーオキサイド〔日本油脂製〕、1,3-ビス- ターシャ
リブチルパーオキシイソプロピルベンゼン〔パーカドッ
クス14,化薬ヌーリー製〕、1,1-ビス(ターシャリブチ
ルパーオキシ)3,3,5トリメチルシクロヘキサン〔パーヘ
キサ3M,日本油脂製〕等が用いられ、架橋助剤として
は、トリアリルイソシアヌレート〔TAIC,日本化成
製〕、N,N '-m-フェニレンジマレイミド〔スミファイン
PM,住友化学製〕、パラキノンジオキシム〔バルノッ
クGM,大内新興化学製〕、p,p '-ジベンゾイルキノン
ジオキシム〔バルノックDGM,大内新興化学製〕、硫
黄等が好適に使用される。
【0011】また、チュラム類−硫黄−チアゾール類混
合系としては、テトラメチルチュラムモノスルフィド
〔ノクセラーTS,大内新興化学製〕、テトラメチルチ
ュラムジスルフィド〔ノクセラーTT,大内新興化学
製〕、ジペンタメチレンチュラムテトラサルファイド
〔ノクセラーTRA,大内新興化学製〕等のチュラム
類、2-メルカプトベンゾチアゾール〔ノクセラーM,大
内新興化学製〕、2-メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛
塩〔ノクセラーMZ,大内新興化学製〕等のチアゾール
類、および硫黄の混合系が用いられる。
【0012】架橋剤および架橋助剤の合計添加量は、通
常3〜12重量部、好ましくは5〜10重量部であり、老化
防止剤を多く添加する場合、特にEPDM100 重量部に
対して、3重量部以上の老化防止剤を添加する場合、架
橋が遅れるため、架橋剤を通常よりも多く配合すること
が望ましい。
【0013】本発明の耐放射線性組成物には、目的、用
途に応じて、三酸化アンチモン、硼酸亜鉛、水酸化マグ
ネシウム、水酸化アルミニウム、デカブロモジフェニル
エーテル、臭素化アセナフチレン等の難燃剤、ハロゲン
系難燃剤、ステアリン酸、エステル系ワックス等の加工
助剤、焼成クレー、板状タルク、炭酸カルシウム、カー
ボン等の充填剤、フタル酸鉛、シリコンオリゴマー等の
電気特性安定剤、紫外線防止剤等の添加剤を配合しても
よい。
【0014】本発明の耐放射線性組成物の製造方法は、
特に制限されるものではなく任意の方法で行われる。例
えば全成分(架橋剤、架橋助剤および各種添加剤を含
む)を二本ロール、バンバリーミキサー、加圧ニーダ中
で混練する方法等が挙げられる。
【0015】また、本発明の組成物にて成形品を製造す
るに際しては、特殊な成形法や成形条件は必要でなく、
通常のゴムの成形条件によって十分成形することがで
き、管状物、容器、板状物等の各種成形品に成形加工で
きる。
【0016】本発明の組成物を用いて電線被覆材料を得
る場合は、通常電線被覆に用いるゴムや熱可塑性樹脂用
押出機で押出被覆し、次いで連続的に架橋する。架橋温
度は、通常100 〜250 ℃程度が適当であり、架橋時間は
1分〜1時間程度である。
【0017】
【発明の効果】本発明の耐放射線性組成物は、高レベル
の放射線に対して物性の変化が少なく、且つ引張特性、
耐熱性、加工性等が良好である。従って、本発明の組成
物は、ウラン濃縮施設、放射性廃棄物処理施設、使用済
燃料再処理施設等の高濃度放射線量の管理区域に於ける
成形用材料として特に有用である。
【0018】
【実施例】本発明を実施例、比較例および試験例により
更に詳細に説明するが、本発明はこれらにより限定され
るものではない。
【0019】実施例1〜14および比較例1〜3 以下の表に記載の通り各成分を配合し、2本ロールで混
練して、各組成物を得た。
【0020】表中に注釈を付したものは、各々次のこと
を意味する。 *1 EPDM、ムーニー粘度33、沃素価10、エチレン量65
%〔住友化学製〕 *2 EPDM、ムーニー粘度35、沃素価6、エチレン量75
%〔住友化学製〕 *3 EPDM、ムーニー粘度33、沃素価5、エチレン量74
%〔住友化学製〕 *4 EPDM、ムーニー粘度33、沃素価2、エチレン量75
%〔住友化学製〕 *5 EPDM、ムーニー粘度38、沃素価19、エチレン量67
%〔日本合成ゴム製〕 *6 ステアリン酸〔旭電化製〕 *7 燒成クレー〔エンゲルハード製〕 *8 デカブロモジフェニールエーテル〔グレートレー
クス製〕 *9 臭素化アセナフチレン〔東ソ製〕 *10 水酸化マグネシウム〔協和化学製〕 *11 ナフテン系プロセス油〔日本サン石油製〕 *12 芳香族系プロセス油〔昭和シェル石油製〕 *13 ポリ(2,2,4 -トリメチル-1,2- ジヒドロキノリン)
〔大内新興化学製〕 *14 N,N'- ジフェニル-p- フェニレンジアミン〔大内
新興化学製〕 *15 2-メルカプトベンゾイミダゾール〔大内新興化学
製〕 *16 ジクミールパーオキサイド〔日本油脂製〕 *17 〔細井化学製〕 *18 N,N'-m- フェニレンジマレイミド〔住友化学製〕 *19 トリアリルイソシアヌレート〔日本化成製〕 *20 テトラメチルチュラムモノスルフィド〔大内新興
化学製〕 *21 2-メルカプトベンゾチアゾール〔大内新興化学
製〕 *22 p,p '-ジベンゾイルキノンジオキシム〔大内新興
化学製〕 *23 ブルーム架橋アンダーで試料作成できず
【0021】試験例 上記の実施例および比較例により得た各組成物を以下の
試験に供して、その結果を表に記載した。
【0022】 耐放射線性 2mm厚にシート出しした試料を170 ℃×20分プレス架橋
した。それぞれのシートにつき1M rad/hrの線量率で80
0M radのコバルト照射を行い、JISK6301に準拠して引張
強さ、伸びを測定した。800M radの照射後、伸びを50%
以上維持しているものを「○」、50%未満を「×」とそ
れぞれ表示した。
【0023】 引張特性 2mm厚のシート試料につき170 ℃×20分プレス架橋し
た。JISK6301に準拠して引張強さを測定した。引張強さ
が、0.4 kg/mm2 以上のものを「○」、0.4 kg/mm2
満のものを「×」と表示した。
【0024】
【表1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−233740(JP,A) 特開 平4−65447(JP,A) 特開 平4−76011(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 23/16 C08L 91/00 C08K 3/00 - 13/08

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 沃素価が1〜10のエチレン−プロピレン
    −ジエンゴム100 重量部に対して、芳香族系および/ま
    たはナフテン系のプロセス油5〜60重量部、ならびにア
    ミン系、キノリン系およびベンゾイミダゾール系の老化
    防止剤からなる群から選ばれる一または二以上の老化防
    止剤3〜15重量部が配合されてなる電線被覆用かつ耐放
    射線組成物。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の組成物を用いた電線被覆
    材料。
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