(57)【要約】【課題】本発明は、塩素殺菌水道水と接触もしくは浸漬された状態でも、変位に耐え得る十分な強度を有し、長期にわたっても劣化しがたいゴム組成物を提供する。【解決手段】本発明は、少なくともゴム成分、無機充填剤、シリカ、シランカップリング剤及び酸化チタンからなる、耐塩素水性に優れたゴム組成物。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともゴム成分、無機充填剤、シリカ、シランカップリング剤及び酸化チタンからなることを特徴とする耐塩素水性ゴム組成物。
【請求項２】
無機充填剤が、少なくともクレー及び／又はタルクを含むものであることを特徴とする請求項１に記載の耐塩素水性ゴム組成物。
【請求項３】
ゴム成分が、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）又は水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）から選択されるいずれか１種又は２種以上のブレンド物であることを特徴とする請求項１に記載の耐塩素水性ゴム組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の耐塩素水性ゴム組成物を使用してなる給排水配管路用部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塩素系殺菌剤と接する部材、例えば給湯水用ホース、給水配管用シール材などの給排水配管路用部品の材料として好適に用いることができる耐塩素水性ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、水道水の殺菌は、塩素ガス又は次亜塩素酸ナトリウムによる殺菌法が主である。水道基準で認められている上水道中の残留塩素濃度は、０．５から１．０ｐｐｍであり、近年、水源の汚染が進み、この濃度が高くなっている傾向にある。
【０００３】
例えば、給湯機器、食器洗浄機、給排水配管路の普及がすすんでおり、その中には、例えば給湯水用ホース、給水配管用シール材などの給排水配管路用部品が使用されており、多くはゴム製品で構成されている。これらの汚染に耐性のある給排水配管用のゴム組成物が希求されている。
【０００４】
これらゴム製品は、水道水に対して耐性のあるとされるエチレン−プロピレン−ジエン  ターポリマー（ＥＰＤＭ）やアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）などから構成されているため、実使用上問題ないと使用されてきたが、塩素系殺菌剤の流れる上水道水中の残留塩素に侵されて、漏水が発生したり、ゴムの一部が水中に流れ出るという問題が発生している。
【０００５】
このような問題に対して、エチレン−プロピレンゴムと水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴムとをブレンドした耐塩素水性ゴム（特開平９−１５７４６４号公報）やエチレン−プロピレン−ジエン−ターポリマーとフェノールホルムアルデヒド樹脂、フタル酸系プレポリマーからなる耐塩素水性ゴム（特開平９−２４９７７８号公報）、エチレン−プロピレンゴムに水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴムを添加し、４．４−ジメチルベンジルジフェニルアミンや２−メルカプトベンズイミダゾールを配合した耐塩素性ゴム組成物（特開平１０−０６０１９８号公報）などが提案されている。
【０００６】
【特許文献】
１．特開平９−１５７４６４号公報
２．特開平９−２４９７７８号公報
３．特開平１０−０６０１９８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の耐塩素水性ゴムは、十分な耐塩素性を有するには到っておらず、本発明の目的は、塩素系殺菌剤と接する部材、例えば給湯水用ホース、給水配管用シール材などの給排水配管路用部品の材料に、好適に用いる事ができる耐塩素性ゴム組成物を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基本的に下記の構成を有するものである。
（１）少なくとも、ゴム成分、無機充填剤、シリカ、シランカップリング剤及び酸化チタンからなることを特徴とする耐塩素水性ゴム組成物。
（２）無機充填剤が、クレー及び／又はタルクを含むものであることを特徴とする（１）に記載の耐塩素水性ゴム組成物。
（３）ゴム成分が、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）から選択されるいずれか１種又は２種以上のブレンド物であることを特徴とする（１）に記載の耐塩素水性ゴム組成物。
（４）（１）〜（３）のいずれかに記載の耐塩素水性ゴム組成物を使用してなることを特徴とする給排水配管路用部品。
【０００９】
本発明では、次亜塩素酸ナトリウムを用いた殺菌方法で発生する材料腐食性の高い次亜塩素酸や水質の悪い水道水に存在する活性酸素などに着眼し、それらの引き起こす酸化劣化を抑制するために、ゴム組成物配合に改良を加えることによって、十分な耐塩素水性と強度を有するゴム組成物を提供する。
【００１０】
【発明の実施形態】
本発明の耐塩素水性と強度を備えたゴム組成物は、少なくともゴム成分、無機充填剤、シリカ、シランカップリング剤及び酸化チタンから構成されている。
【００１１】
次に、本発明を具体的に説明する。
本発明の耐塩素水性のゴム組成物に用いるゴム成分としては、例えば、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）から選択されるいずれか１種又は２種以上のブレンド物が挙げられる。上記組成物に使用されるゴム成分としては、分子構造上、酸化劣化が起こりにくいとされるＥＰＤＭやＥＰＭが好ましいが、特に加硫の種類が限定されないＥＰＤＭが特に好ましい。
【００１２】
本発明の耐塩素水性ゴム組成物では、クレー、タルク、カーボンブラック、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム又は硫酸バリウムなどの公知の無機充填剤を含むものであるが、上記ゴム組成物の疎水性をあげるためには、少なくともクレー及び／又はタルクを用いるのが好ましく、その中でもゴム組成物に顕著な補強性を持たせるという点でタルクが好ましい。
【００１３】
本発明に用いる無機充填材の使用量としては、ゴム１００重量部に対し、１〜２００重量部、特に３０〜１００重量部が好ましい。３０重量部より少ないと、ゴムの補強効果が得られないため耐塩素水性が向上せず、また１００重量部より多いと、ゴム組成物中に均一に分散させることが困難になり、加硫後の物性が低下する。
【００１４】
本発明のゴム組成物で必須成分として用いるシリカは、耐塩素性向上とゴム補強性を持たせるという点で必要である。添加量としては、ゴム１００重量部に対し、１〜１００重量部、特に１０〜５０部が好ましい。１０重量部より少ないと耐塩素水性が得られず、５０重量部を超えると、ゴム組成物中に均一に分散させることが困難になる。
【００１５】
また、シリカとともに用いるシランカップリング剤は、ゴム成分とシリカの分子間の架橋密度向上による物性及び耐塩素水性を向上させるために添加するものである。シランカップリング剤の添加量としては、ゴム１００重量部に対し、０．１〜１０重量部であることが好ましく、０．５〜５重量部であることが特に好ましい。シランカップリング剤は、ゴム組成物に使用する加硫系によって、ビニル系シランカップリング剤、硫黄系シランカップリング剤やチタネート系カップリング剤などを使い分けることができるが、本発明においては、特に硫黄系シランカップリング剤が好ましい。
【００１６】
本発明に用いる酸化チタンの添加量としては、ゴム１００重量部に対し、１〜１００重量部が好ましく、５〜３０重量部が特に好ましい。酸化チタンは、その化学構造上、ルチル型とアナターゼ型に分類され、その表面処理方法も、無処理、アルミ処理、ジルコニア処理、シリカ処理又は亜鉛処理などがあるが、本発明においては、材料腐食性の高い次亜塩素酸の活性を抑制するという点で、光触媒として用いられている無処理アナターゼ型酸化チタンが特に好ましい。
【００１７】
本発明の耐塩素水性ゴム組成物には、上記以外にも、通常のゴム組成物に添加される公知の加硫剤・加硫促進剤、老化防止剤、加工助剤、補強剤、充填剤、軟化剤又は着色剤などを適宜添加することは可能である。
【００１８】
本発明の耐塩素水性ゴム組成物に使用することのできる加硫剤・加硫促進剤としては、例えば硫黄、チウラム系化合物、オキシム類、ニトロソ化合物、ポリアミン類、フェノール樹脂化合物、有機過酸化物、グアニジン系化合物、アルデヒド−アミン系化合物、アルデヒド−アンモニア系化合物、チアゾール系化合物、スルフェンアミド化合物、チオウレア化合物、ジチオカルバミン酸塩、キサントゲン酸塩、酸化亜鉛又は酸化マグネシウムなどを挙げることができる。これらの加硫剤及び加硫促進剤は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００１９】
本発明のゴム組成物に使用することのできる老化防止剤としては、例えばナフチルアミン系、ジフェニルアミン系、フェニレンジアミン系、キノリン系、ヒドロキノン誘導体、モノフェノール系、ポリフェノール系、チオビスフェノール系、ヒンダートフェノール系又は亜リン酸エステル系などの化合物を挙げる事ができる。これらの老化防止剤は２種以上を組み合わせて使用することができる。
特に、耐塩素性に対し、効果がある老化防止剤としては、フェノール系と亜リン酸エステル系の組合せが挙げられる。
【００２０】
次に、本発明を実施例に基づいてさらに具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００２１】
【実施例】「ゴム組成物の調製」  まず、表１に示すような組成配合である実施例１〜８のゴム組成物を調製した。次に、このゴム組成物を１５０〜１６０℃で４０〜５０分、加圧加硫し、加硫ゴム組成物を得た。この加硫ゴム組成物から試料を採取し、耐塩素性試験に供した。
【００２２】
【表１】
2004346216.tif 000002
【００２３】
【比較例】
次に、実施例と同様、表２に示すゴム組成物を調製し、１５０〜１６０℃で４０〜５０分加圧加硫し、加硫ゴム組成物を得た。この加硫ゴム組成物から試料を採取し、耐塩素性試験に供した。
【００２４】
【表２】
2004346216.tif 000003
【００２５】
ゴム成分であるＥＰＤＭとしては、住友化学社製エスプレン５１２Ｆ、ＮＢＲとしてはＪＳＲ社製Ｎ２４０Ｓを使用した。充填剤であるタルクとしては、ミストロンベーパータルク（日本ミストロン社製）、クレーとしては、ハードトップクレー（白石カルシウム社製）、カーボンブラックとしては、ショウブラックＮ５５０（昭和キャボット社製）を使用した。シリカとしてはＨｉ−Ｓｉｌ  ２３３（ＰＰＧジャパン社製）、またシランカップリング剤としては、ＳＩ６９（デグサ社製）を使用した。酸化チタンとしては、アナターゼ型酸化チタンＴＩＴＡＮＩＸＪＡ−１（テイカ社製）を使用した。
【００２６】
【耐塩素性試験】
表１及び表２に示す実施例１〜８、比較例１〜８のゴム組成物を加硫して得られる加硫ゴム組成物をサンプルとし、残留塩素濃度５０ｐｐｍ、試験温度９０℃、ｐＨ  ６．６の条件下にサンプルを置き、所定時間後のサンプルの表面変化状態を目視・指触観察し、ゴムの劣化状態を評価した。その結果を表３〜４に示す。
【００２７】
なお、表中の試験結果の評価は以下に準ずる。
Ａ  ：  全く又はほとんど変化なし。  Ｂ  ：  やや劣化（ベタツキ）。  Ｃ  ：  かなり劣化（クラック発生）。
Ｄ  ：  ゴム分欠落。
【００２８】
【表３】
2004346216.tif 000004
【００２９】
【表４】
2004346216.tif 000005
【００３０】
上記表３及び表４から、実施例１〜８については、３３６時間経過しても、実使用上問題のない状態を維持していることが確認できた。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の耐塩素水性ゴム組成物は、少なくとも、ゴム成分、無機充填剤、シリカ、シランカップリング剤及び酸化チタンからなるものであり、得られたゴム組成物は塩素殺菌水道水と接触もしくは浸漬された状態でも、長時間において劣化がなく、十分な強度を有し、この状態が長期にわたっても劣化することがないという顕著な効果を奏する。