JP2000351884A - アクリル系エラストマー組成物 - Google Patents
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Abstract
ぐれたアクリル系エラストマー組成物を提供する。 【解決手段】 架橋性基含有アクリル系エラストマーま
たは過酸化物架橋性アクリル系エラストマーに結晶性層
状リン酸化合物を添加したアクリル系エラストマー組成
物。
Description
トマー組成物に関する。更に詳しくは、加硫特性、耐熱
性、圧縮永久歪特性などにすぐれたアクリル系エラスト
マー組成物に関する。
び耐油性にすぐれたゴムとして、各種シール材やホース
材等の加硫成形材料として広く用いられている。こうし
た用途に用いられるアクリル系エラストマーにあって
は、共重合されている架橋性モノマーの種類や架橋剤の
種類によって、加硫物の物性が大きく変化する。
オウで加硫した場合、常態物性にすぐれた加硫物が得ら
れるものの、ポリサルファイドの生成により圧縮永久歪
特性に劣るという問題がみられる。また、これをトリア
ジン化合物およびジチオカルバミン酸金属塩で加硫した
場合には、圧縮永久歪特性にすぐれた加硫物が得られる
ものの、二次加硫を省略すると十分なる圧縮永久歪特性
が得られない。また、耐熱性の点でも、これをイオウ加
硫した場合やカルボキシル基含有アクリル系エラストマ
ーの加硫物よりも劣っている。
ハロゲンアクリルゴム、トリチオシアヌル酸、ジチオカ
ルバミン酸金属塩およびチウラムスルフィドを含有する
アクリルゴム配合物が記載されており、二次加硫を省略
しても良好な圧縮永久歪特性が得られると述べられてい
るが、それが用いられる用途によっては圧縮永久歪特性
の点で未だ十分ではなく、また耐スコーチ性の点での改
善も求められている。
ーについては、一般にアミン加硫が行われており、その
加硫物は常態物性、耐熱性、圧縮永久歪特性、耐金属腐
食性などの点ではすぐれているものの、昨今の自動車部
品の長寿命化に伴ない、より耐熱性や圧縮永久歪特性に
すぐれているものが求められている。
ンジオン酸モノアルキル共重合アクリル系エラストマ
ー、ジアミン化合物加硫剤および1,8-ジアザビシクロ
[5.4.0]ウンデセン-7、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノネ
ン-5またはこれらの塩を加硫促進剤として含有するアク
リル系エラストマー組成物が記載されており、これはス
コーチ安定性および圧縮永久歪特性にすぐれていると述
べられているが、使用する用途によっては更なる圧縮永
久歪特性の改善が求められている。
酸モノ低級アルキルエステルを共重合させたアクリル系
エラストマー、芳香族ジアミン化合物加硫剤およびグア
ニジン化合物加硫助剤を含有するアクリル系エラストマ
ー組成物が記載されており、これは耐金属腐食性、耐油
性および圧縮永久歪特性にすぐれてはいるものの、やは
り使用する用途によっては更なる圧縮永久歪特性の改善
が求められている。
ボキシル基含有アクリル系エラストマー、多官能性イソ
シアネート化合物および加硫促進剤としてのグアニジ
ン、4級オニウム塩、3級アミン塩または3級ホスフィン
を含有するアクリル系エラストマー組成物が記載されて
おり、これは常態物性、耐熱性、圧縮永久歪特性などを
低下させることなく、スコーチ性を改善せしめると記載
されている。しかるに、この場合にあっても使用する用
途によっては、圧縮永久歪特性などの点で未だ十分とは
いえない。
ーにおいては、加硫速度は速いものの、耐熱性が不十分
であることが一般に知られている。
リル系エラストマーを製造するに際し、重合開始剤とし
て非共役二重結合を有する有機過酸化物を用いて重合反
応を行ない、この有機過酸化物に由来する二重結合を架
橋性基として一般に用いられている有機過酸化物でアク
リル系エラストマーを架橋することが記載されている
が、得られた加硫物は常態物性にはすぐれているもの
の、耐熱性などの点では未だ十分とはいえない。
シエチルアクリレート共重合体よりなるアクリルゴム、
有機過酸化物およびビスマレイミド化合物を含有するア
クリルゴム組成物が記載されており、これは加硫速度が
迅速で、圧縮永久歪、強度、伸びおよび引裂強度にすぐ
れた加硫物を与えると述べられているが、やはり耐熱性
の点では十分でない。
特性、耐熱性、圧縮永久歪特性などにすぐれたアクリル
系エラストマー組成物を提供することにある。
アクリル系エラストマーに結晶性層状リン酸化合物を添
加したアクリル系エラストマー組成物によって達成され
る。
は、一般に架橋性基、例えばハロゲン原子、カルボキシ
ル基等を有するアクリル系エラストマーが用いられる。
れる結晶性層状リン酸化合物としては、一般式 M(HPO4)2・nH2O M:4族金属またはCe n:0、1または2 で表わされるもの、具体的には結晶性層状のリン酸ジル
コニウム、リン酸チタン、リン酸ハフニウム、リン酸
錫、リン酸鉛、リン酸セリウムまたはこれらの水和物、
あるいは式 AlH2P3O10・2H2O で表わされるトリポリリ
ン酸アルミニウム等が用いられる。前者は、4価金属の
酸化物、水酸化物、炭酸塩等とリン酸とを水蒸気の存在
下で反応させることにより得られ(特開平3-150214号公
報)、また後者は、市販品、例えばテイカ(株)製品K-フ
レッシュ#100Pなどをそのまま使用することができる。
ー100重量部当り約0.1〜30重量部、好ましくは約0.3〜1
5重量部の割合で用いられる。これ以下の添加割合で
は、本発明の目的とする諸特性の改善効果が得られず、
一方これ以上の割合で添加して用いられると、常態物性
の低下が著しくなる。
クリル系エラストマーの場合、ハロゲン含有アクリル系
エラストマーとしては、アルキルアクリレートおよびア
ルコキシアルキルアクリレートの少くとも一種を主成分
(約20〜99.9重量%、好ましくは約40〜99重量%)とし、こ
れに架橋サイトハロゲン含有単量体を共重合させたもの
が用いられる。
1〜8のアルキル基を有するアルキルアクリレート、例え
ばメチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピル
アクリレート、イソプロピルアクリレート、n-ブチルア
クリレート、n-ヘキシルアクリレート、2-エチルヘキシ
ルアクリレート、n-オクチルアクリレート等が用いら
れ、中でもエチルアクリレートおよびn-ブチルアクリレ
ートは、耐油性および耐寒性のバランス性の点からみて
好ましい。一般には、アルキル基の鎖長が長くなると、
耐寒性には有効となるが耐油性は不利となり、鎖長が短
かいとその逆となる。
しては、炭素数が2〜8のアルコキシアルキル基を有する
アルコキシアルキルアクリレート、例えばメトキシメチ
ルアクリレート、2-メトキシエチルアクリレート、2-エ
トキシエチルアクリレート、2-ブトキシエチルアクリレ
ート、2-または3-エトキシプロピルアクリレート等が用
いられ、中でも2-メトキシエチルアクリレート、2-エト
キシエチルアクリレートが好んで用いられる。これらの
アルコキシアルキルアクリレートは、側鎖にエーテル基
を有するので、耐寒性および耐油性のバランス性にすぐ
れている。
(1)2-クロロエチルビニルエ−テル、2-クロロエチルア
クリレ−ト、ビニルベンジルクロライド、(2)ビニルク
ロロアセテート、アリルクロロアセテート、(3)グリシ
ジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリル
グリシジルエーテルなどのグリシジル化合物とモノクロ
ロ酢酸との付加反応生成物、あるいは(4)α-またはβ-
ハロゲン置換脂肪族モノカルボン酸のアルケニルエステ
ル、(メタ)アクリル酸のハロアルキルエステル、ハロア
ルキルアルケニルエステル、ハロアルキルアルケニルケ
トンまたはハロアセトキシアルキルエステル、ハロアセ
チル基含有不飽和化合物等が用いられる。これらの架橋
サイトハロゲン含有単量体は、共重合体中約0.1〜15重
量%、好ましくは約0.3〜5重量%を占めるような割合で用
いられ、この共重合体中には他の一般的なビニル化合物
を約30重量%以下の範囲内で共重合させることもでき
る。あるいはラクトン変性アクリレート(特開昭63-2646
12号公報)や末端シアノラクトン変性アクリレート(特開
平1-123809号公報)などを共重合させたアクリル共重合
体を用いることもできる。
ーとしては、ハロゲンおよびカルボキシル基含有アクリ
ル系エラストマー、例えば上記ハロゲン含有アクリル系
エラストマー中に、アクリル酸、メタクリル酸、マレイ
ン酸等の不飽和モノカルボン酸またはマレイン酸モノ低
級アルキル等の不飽和ジカルボン酸モノエステルを約0.
1〜10重量%、好ましくは約1〜5重量%共重合させたもの
なども用いられる。
マーは、好ましくは(a)トリチオシアヌル酸および(b)ジ
チオカルバミン酸金属塩またはチウラムスルフィドより
なる加硫系を用いて加硫することができる。
例えば2,4,6-トリメルカプト-s-トリアジン等が、アク
リル系エラストマー100重量部当り約0.1〜10重量部、好
ましくは約0.3〜2重量部の割合で用いられる。
ては、次の一般式で示されるものが用いられ、 (RR′N-CSS)nM R,R′:炭素原子1〜12のアルキル基、アルケニル基、シ
クロアルキル基、フェニル基またはRとR′とが結合した
複素環である M:亜鉛、銅、カドミウム、鉛、ビスマス、鉄、コバル
ト、マンガン、テルル、セレンの如き1〜4価の金属であ
る(n:1〜4) 好ましくは、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチ
ルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン
酸亜鉛等が、アクリル系エラストマー100重量部当り約
0.1〜10重量部、好ましくは約0.3〜2重量部の割合で用
いられる。
ては、次の一般式で示されるものが用いられ、 RR′N−CS−(S)n−CS−NRR′ R,R′:アルキル基、アラルキル基、シクロアルキル基
またはRとR′とが結合した複素環である n: 1〜6の整数 好ましくはテトラメチルチウラムジスルフィド、テトラ
エチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジ
スルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、ジ
ペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等が、アクリ
ル系エラストマー100重量部当り約0.01〜5重量部、好ま
しくは約0.05〜2重量部の割合で用いられる。
られる。 ・脂肪族アルカリ金属塩/イオウ系 ・ジアミンまたはそのカーバメート/二塩基性亜リン酸
鉛系 ・トリチオシアヌル酸/脂肪族アルカリ金属塩系 ・トリチオシアヌル酸/ジシアンジアミド/二塩基性亜リ
ン酸鉛系 ・トリチオシアヌル酸/ジシアンジアミド/金属酸化物系 ・トリチオシアヌル酸/ジシアンジアミド/アルミニウム
含有化合物系 ・トリチオシアヌル酸/ジシアンジアミド/脂肪族アルカ
リ土類金属塩または亜鉛塩系 ・トリチオシアヌル酸/ジチオカルバミン酸金属塩/第4
級アンモニウム塩またはホスホニウム塩系 ・トリチオシアヌル酸/トリメチルチオ尿素/金属酸化物
系 ・トリチオシアヌル酸/脂肪酸アルカリ土類金属塩また
は亜鉛塩系
シル基含有アクリル系エラストマーの場合には、アルキ
ルアクリレート、アルコキシアルキルアクリレート等の
少くとも一種類を主成分(約20〜99.9重量%、好ましくは
約40〜99重量%)とし、これにカルボキシル基含有不飽和
化合物を共重合させたアクリル共重合体を用いることが
できる。
は、例えばアクリル酸、メタクリル酸等のモノカルボン
酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸
等のジカルボン酸またはこれらのモノメチルマレエー
ト、モノエチルマレエート、モノブチルマレエート、モ
ノメチルフマレート、モノエチルフマレート、モノブチ
ルフマレート等のジカルボン酸モノエステルが用いら
れ、好ましくはモノエチルマレエート、モノエチルフマ
レートが用いられる。これらのカルボキシル基含有不飽
和化合物は、約0.1〜15重量%、好ましくは約1〜10重量%
の割合で共重合体中に共重合せしめる。
合で用いられた共重合可能な不飽和化合物、例えば塩化
ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、スチレ
ン、酢酸ビニル、エチルビニルエーテル、ブチルビニル
エーテル、フェニル(メタ)アクリレート等のビニル化合
物、エチレン、プロピレン等のモノオレフィン、ブタジ
エン、イソプレン、クロロプレン等のジオレフィンを共
重合させたものであってもよい。
シル基含有アクリル系エラストマーには、架橋剤として
の(c)ポリイソシアネート化合物または(d)ブロック化イ
ソシアネートおよび加硫促進剤が添加される。
ては、例えばo-トリレンジイソシアネート、ナフチレン
-1,5-ジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシア
ネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、キシ
リレンジイソシアネート、トリス(p-イソシアネートフ
ェニル)チオホスファイト、ポリメチレンポリフェニル
ジイソシアネート、クロロフェニルジイソシアネート、
ジメトキシジフェニルジイソシアネート、ジメチルジフ
ェニレンジイソシアネート、テトラメチルジフェニレン
ジイソシアネート、ジフェニルジフェニレンジイソシア
ネート、ジクロロジフェニレンジイソシアネート、ジメ
トキシジフェニレンジイソシアネート、フェニレンジイ
ソシアネート、トルエンジイソシアネート、トランスビ
ニレンジイソシアネート、N,N′-(4,4′-ジメチル-3,
3′-ジフェニルジイソシアネート)ウレジオン、4,4′,
4″-トリメチル-3,3′,3″-トリイソシアネート-2,4,6-
トリフェニルシアヌレート、ヘキサメチレンジイソシア
ネート、イソホロンジイソシアネート、トリメチルヘキ
サメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン
ジイソシアネート等が挙げられる。
なくとも一種がアクリル系エラストマー100重量部当り
約0.1〜10重量部、好ましくは約0.2〜5重量部の割合で
用いられる。使用割合がこれ以下では、加硫トルク、常
態物性および圧縮永久歪特性が低下し、一方これより多
い割合で用いられると、スコーチ改善効果が小さくな
る。
は、(d)ブロック化イソシアネートとしても用いられ
る。(d)成分のブロック化イソシアネートは、一般式 R
(NCO)n[ここで、Rはアルキル基、アルコキシル基、アリ
ール基、アルキルアリール基またはアラルキル基であ
り、nは2以上の整数である]で表わされ、上記の如きイ
ソシアネート化合物とブロック化剤とを反応させて得ら
れた化合物である。
しては、例えばジフェニルアミン、ビス(ジメチルベン
ジル)ジフェニルアミン、メチルフェニルアミン、エチ
ルフェニルアミン、フェニルイソプロピルアミン、フェ
ニルナフチルアミン、ナフチルフェニレンジアミン、ジ
フェニルフェニレンジアミン、ジナフチルフェニレンジ
アミン、N-フェニル-N′-メチルフェニレンジアミン、N
-フェニル-N′-エチルフェニレンジアミン、N-フェニル
-N′-イソプロピルフェニレンジアミン、アニリン、カ
ルバゾール等のアミン類、フェノール、クレゾール、キ
シレノール、p-エチルフェノール、o-イソプロピルフェ
ノール、p-第3ブチルフェノール、p-第3オクチルフェノ
ール、2,6-ジ第3ブチル-4-メチルフェノール、2,6-ジ第
3ブチル-4-エチルフェノール、メチレンビス(エチル-第
3ブチルフェノール)、2,5-ジ第3ブチルハイドロキノ
ン、チモール、ナフトール、ニトロフェノール、クロロ
フェノール等のフェノール類、メタノール、エタノー
ル、ブロパノール、ブタノール、エチレングリコール、
メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルカルビト
ール、ベンジルアルコール、フェニルセロソルブ、シク
ロヘキサノール等のアルコール類、マロン酸ジメチル、
マロン酸ジエチル、アセト酢酸エチル等の活性メチレン
類、ブチルメルカプタン、ラウリルメルカプタン、チオ
フェノール等のメルカプタン類、アセトアニリド、アセ
トアニシジド、酢酸アミド、ベンズアミド、スルフェン
アミド等のアミド類、コハク酸イミド、マレイン酸イミ
ド等のイミド類、イミダゾール、エチルイミダゾール、
メルカプトベンツイミダゾール等のイミダゾール類、尿
素、エチレン尿素、チオ尿素等の尿素類、フェニルカル
バミン酸フェニル、オキサゾリドン等のカルバミン酸塩
類、エチレンイミン等のイミン類、ホルムアルドオキシ
ム、アセトアルドオキシム、メチルエチルケトオキシ
ム、シクロヘキサノンオキシム等のオキシム類、ジフェ
ニルグアニジン、ジトリルグアニジン、トリルビグアニ
ド等のグアニジン類、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水
素カリウム等の亜硫酸塩類、ε-カプロラクタム等のラ
クタム類などが挙げられる。これらのブロック化剤は、
多官能性イソシアネート化合物の場合と同様に、分解温
度などを考慮して選択される。
の少なくとも一種がアクリル系エラストマー100重量部
当り約0.1〜15重量部、好ましくは約0.2〜8重量部の割
合で用いられる。使用割合がこれ以下では、加硫トル
ク、常態物性および圧縮永久歪特性が低下し、一方これ
より多い割合で用いられると、スコーチ改善効果が小さ
くなる。
ブロック化イソシアネートと併用される加硫促進剤とし
ては、グアニジン類、4級オニウム塩類、3級アミン類ま
たは3級ホスフィン類の少くとも一種が用いられる。
その置換体、例えばアミノグアニジン、1,1,3,3-テトラ
メチルグアニジン、n-ドデシルグアニジン、メチロール
グアニジン、ジメチロールグアニジン、1-フェニルグア
ニジン、1,3-ジフェニルグアニジン、1,3-ジ-o-トリル
グアニジン、トリフェニルグアニジン、1-ベンジル-2,3
-ジメチルグアニジン、シアノグアニジン等が用いら
れ、この他1,6-グアニジノヘキサン、グアニル尿素、ビ
グアニド、1-o-トリルビグアニド等も用いられる。
わされる。 (R1R2R3R4N)+X- または (R1R2R3R4P)+X- R1〜R4:炭素数1〜25のアルキル基、アルコキシル基、
アリール基、アルキルアリール基、アラルキル基または
ポリオキシアルキレン基であり、あるいはこれらの内2
〜3個がNまたはPと共に複素環構造を形成することもで
きる。 X-:Cl-、Br-、I-、HSO4 -、H2PO4 -、RCOO-、ROSO2 -、C
O3 --等のアニオン
ロマイド、テトラブチルアンモニウムクロライド、テト
ラブチルアンモニウムアイオダイド、テトラエチルアン
モニウムブロマイド、テトラエチルアンモニウムクロラ
イド、テトラエチルアンモニウムアイオダイド、n-ドデ
シルトリメチルアンモニウムブロマイド、オクタデシル
トリメチルアンモニウムブロマイド、トリメチルベンジ
ルアンモニウムブロマイド、セチルジメチルベンジルア
ンモニウムクロライド、セチルピリジウムブロマイド、
セチルピリジウムサルフェート、テトラエチルアンモニ
ウムアセテート、トリメチルベンジルアンモニウムベン
ゾエート、トリメチルベンジルアンモニウムボレート、
5-ベンジル-1,5-ジアザビシクロ[4,3,0]-5-ノネニウム
クロライド、5-ベンジル-1,5-ジアザビシクロ[4,3,0]-5
-ノネニウムテトラフルオロボレート等の4級アンモニウ
ム塩類、またはテトラフェニルホスホニウムクロライ
ド、ベンジルトリフェニルホスホニウムブロマイド、ベ
ンジルトリフェニルホスホニウムクロライド、トリフェ
ニルメトキシメチルホスホニウムクロライド、トリフェ
ニルメチルカルボニルメチルホスホニウムクロライド、
トリフェニルエトキシカルボニルメチルホスホニウムク
ロライド、トリオクチルベンジルホスホニウムクロライ
ド、トリオクチルメチルホスホニウムクロライド、トリ
オクチルエチルホスホニウムアセテート、テトラオクチ
ルホスホニウムクロライド、トリオクチルエチルホスホ
ニウムジメチルホスフェート等の4級ホスホニウム塩類
が用いられる。
アミン、トリブチルアミン、ジエチルシクロヘキシルア
ミン、ジメチルラウリルアミン、テトラメチルエチレン
ジアミン、テトラメチルプロピレンジアミン、テトラメ
チルヘキサメチレンジアミン、N,N-ジメチルベンジルア
ミン、トリフェニルアミン、トリエチレンジアミン、ヘ
キサメチレンテトラミン、ペンタメチルジエチレントリ
アミン、ヘキサメチルトリエチレンテトラミン、1,8-ジ
アザ-ビシクロ[5,4,0]ウンデセン-7、N,N-ジメチルアニ
リン、N,N-ジエチルアニリン、ピリジンおよびその置換
体、ピロールおよびその置換体、メチルモルホリン、エ
チルモルホリン、ジメチルピペラジン、ジエチルピペラ
ジン等が用いられる。
リフェニルホスフィン、トリ(メチルフェニル)ホスフ
ィン等が用いられる。
トマー100重量部当り約0.5〜15重量部、好ましくは約1
〜10重量部の割合で用いられる。使用割合がこれより少
ないと、加硫速度、加硫トルクおよび常態物性が低下
し、一方これよりも多い割合で用いられると、スコーチ
改善効果が小さくなる。
ーは、(e)ジアミン化合物架橋剤および加硫促進剤を用
いても加硫される。
芳香族ジアミン化合物が好ましく、例えば4,4′-メチレ
ンジアニリン、m-フェニレンジアミン、4,4′-ジアミノ
ジフェニルエーテル、p-フェニレンジアミン、p,p′-エ
チレンジアニリン、4,4′-(p-フェニレンジイソプロピ
リデン)ジアニリン、4,4′-(m-フェニレンジイソプロピ
リデン)ジアニリン、3,4′-ジアミノジフェニルエーテ
ル、4,4′-ジアミノジフェニルスルホン、2,2-ビス[4-
(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、ビス[4-(4-
アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4-(3-アミ
ノフェノキシ)フェニル]スルホン、4,4′-ビス(4-アミ
ノフェノキシ)ビフェノール、ビス[4-(4-アミノフェノ
キシ)フェニル]エーテル、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノ
キシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、1,4-ビス(4-
アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノ
キシ)ベンゼン等が用いられ、好ましくはp-ジアミノ置
換体が用いられる。これらの芳香族ジアミン化合物以外
にも、例えばヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレン
ジアミンカーバメート、ヘキサメチレンジアミン−シン
ナムアルデヒド付加物、ヘキサメチレンジアミンベンゾ
エート等の脂肪族ジアミン化合物あるいは4,4′-メチレ
ンビスシクロヘキシルアミン、ビス(4-アミノ-3-メチル
ジシクロヘキシル)メタン、4,4′-メチレンビスシクロ
ヘキシルアミン-シンナムアルデヒド付加物等の脂環状
ジアミン化合物を用いることもできる。これらのジアミ
ン化合物架橋剤は、アクリル系エラストマー100重量部
当り約0.1〜5重量部、好ましくは約0.2〜4重量部の割合
で用いられる。
は、アクリル系エラストマー100重量部当り約0.1〜10重
量部、好ましくは約0.3〜6重量部の割合で用いられる前
記グアニジン化合物加硫促進剤と併用される。
物架橋可能なアクリル系エラストマーを用いることもで
きる。かかるアクリル系エラストマーとしては、例えば
メトキシエチルアクリレート30〜80重量%、アルキルア
クリレートおよび/またはアルコキシアルキルアクリレ
ート(メトキシアルキルアクリレートを除く)70〜20重量
%およびこれらと共重合可能な、架橋点を有しない単量
体0〜30重量%の共重合体であるアクリル系エラストマー
等が挙げられ、これに架橋剤として有機過酸化物および
ビスマレイミド化合物を配合することにより、過酸化物
架橋が可能となる(特開平5-214196号公報)。
ルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ第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、2,5-ジメチル-
2,5-ジ(第3ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、1,3-ジ(第3
ブチルパーオキシジイソプロピル)ベンゼン、2,5-ジメ
チル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、第3ブチ
ルパーオキシベンゾエート、第3ブチルパーオキシイソ
プロピルカーボネート、n-ブチル-4,4-ジ(第3ブチルパ
ーオキシ)バレレート等が、アクリル系エラストマー100
重量部当り約0.2〜10重量部、好ましくは約0.75〜2重量
部の割合で用いられる。
えばN,N′-m-フェニレンビスマレイミド、N,N′-p-フェ
ニレンビスマレイミド、N,N′-p-フェニレン(1-メチル)
ビスマレイミド、N,N′-2,7-ナフテンビスマレイミド、
N,N′-m-ナフテンビスマレイミド、 N,N′-m-フェニレ
ン-4-メチルビスマレイミド、N,N′-m-フェニレン(4-エ
チル)ビスマレイミド等が用いられ、好ましくはN,N′-m
-フェニレンジマレイミドが、アクリル系エラストマー1
00重量部当り約0.2〜10重量部、好ましくは約0.5〜3重
量部の割合で用いられる。
マーとしては二重結合含有アクリル系エラストマーを用
いることができ、過酸化物架橋性二重結合の導入が、ア
ルキルアクリレート、アルコキシアルキルアクリレート
等の少くとも一種類を重合させるに際し、重合開始剤と
して非共役二重結合を有する有機過酸化物を用い、好ま
しくはかかる有機過酸化物と共に非共役二重結合を有す
る有機メルカプト化合物または有機スルフィド化合物を
併用することによって行われる(特開平2-269706号公
報)。
ては、例えば第3ブチルパーオキシアリルカーボネー
ト、第3ブチルパーオキシメタクリレート、第3ブチルパ
ーオキシクロトネート、イソプロピルパーオキシアリル
カーボネート、第3ブチルパーオキシジヒドロジシクロ
ペンテニル等が用いられ、また非共役二重結合を有する
有機メルカプト化合物または有機スルフィド化合物とし
ては、例えばアリルメルカプタン、ジヒドロジシクロペ
ンテニルメルカプタン、アリルジスルフィド、ジヒドロ
ジシクロペンテニルジスルフィド等が用いられる。この
ような有機過酸化物を用いることにより、分子中に導入
された二重結合を含有するアクリル系エラストマーは、
前述の如き架橋剤としての有機過酸化物が、アクリル系
エラストマー100重量部当り約0.1〜10重量部、好ましく
は約0.5〜5重量部の割合で用いられる。
イソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、N,N′-m-
フェニレンビスマレイミドなどの多官能性不飽和化合物
をアクリル系エラストマー100重量部当り約0.1〜10重量
部、好ましくは約0.5〜10重量部の割合で併用すること
が好ましい。
他の添加剤、例えば補強剤、充填剤、老化防止剤、安定
剤、可塑剤、滑剤などと共に、ロール混合、バンバリー
混合、溶液混合など一般に用いられている方法によって
行われる。調製された組成物のプレス加硫は、一般に約
150〜210℃で約1〜30分間程度行われ、更に必要に応じ
て二次加熱(オーブン加硫)を行うこともできる。
成物は、加硫特性にすぐれており、また耐熱性および圧
縮永久歪特性にすぐれた加硫物を与えることができる。
特に、ハロゲン含有アクリル系エラストマー組成物にあ
っては、二次加硫を省略しても、実用上十分なる常態物
性を有する加硫物を与えることができる。
たセパラブルフラスコ中に、 エチルアクリレート 48.0重量部 n-ブチルアクリレート 25.0 〃 2-メトキシエチルアクリレート 25.0 〃 ビニルクロロアセテート 2.0 〃 ラウリル硫酸ナトリウム 5.5 〃 水 150.0 〃 を仕込み、脱気および窒素ガス置換をくり返して系内の
酸素を十分に除去した後、 ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート 0.002重量部 第3ブチルハイドロパーオキサイド 0.005 〃 を加え、室温条件下で重合反応を開始させ、転化率が90
%に達する迄重合反応を継続した。得られた水性ラテッ
クスを塩化ナトリウム水溶液で凝固させ、水洗、乾燥し
て、アクリル系エラストマーAを得た。
いられ、アクリル系エラストマーBを得た。 エチルアクリレート 46.0重量部 n-ブチルアクリレート 25.0 〃 2-メトキシエチルアクリレート 25.0 〃 モノエチルマレエート 4.0 〃
いられ、アクリル系エラストマーCを得た。 エチルアクリレート 71.0重量部 n-ブチルアクリレート 25.0 〃 モノエチルマレエート 4.0 〃
いられ、アクリル系エラストマーDを得た。 エチルアクリレート 45.0重量部 n-ブチルアクリレート 25.0 〃 2-メトキシエチルアクリレート 30.0 〃
いられ、アクリル系エラストマーEを得た。なお、ナト
リウムホルムアルデヒドスルホキシレート量は0.16重量
部に変更され、また第3ブチルハイドロパーオキサイド
は第3ブチルパーオキシアリルカーボネート0.16重量部
に変更されて用いられた。 エチルアクリレート 45.0重量部 n-ブチルアクリレート 25.0 〃 2-メトキシエチルアクリレート 30.0 〃
ーA 100部(重量、以下同じ)に、次の表1に記載される各
配合成分を加え、 表1 配合成分(部) No.1 No.2 No.3 No.4 ステアリン酸 1 1 1 1 4,4′-ビス(α,α-ジメチルベンジル)ジフェニル 2 2 2 2 アミン HAFカーボンブラック 55 FEFカーボンブラック 60 60 60 2,4,6-トリメルカプト-s-トリアジン 0.5 0.5 0.5 0.5 ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛 1.5 1.5 1.5 1.5 トリポリリン酸アルミニウム 0.5 0.5 1 2 [テイカ製品K-フレッシュ#100P] オープンロールで混練し、混練物について180℃、8分間
のプレス加硫および175℃、4時間のギヤオーブン中での
二次加硫を行った。
いて、JIS K-6300に準じて加硫特性(125℃)を測定し、
またプレス加硫物および二次加硫物について、JIS K-63
01に準じて常態物性、耐熱老化性(175℃、500時間)およ
び圧縮永久歪(150℃)の測定を行ない、次の表2に示され
るような結果を得た。 表2 測定項目 No.1 No.2 No.3 N0.4 [加硫特性] ムーニー粘度MLmin (pts) 37 33 33 34 スコーチタイムt5 (分) 19.5 14.9 11.2 7.9 [プレス加硫物] 常態物性: 硬度 (JIS-A) 62 66 65 63 100%モジュラス (MPa) 4.0 5.3 5.2 4.6 破断強度 (MPa) 11.8 9.2 8.7 9.0 破断伸び (%) 270 210 200 230 耐熱老化性: 硬度変化 (pts) +23 +16 +14 +17 100%モジュラス変化率 (%) +93 +43 +50 +52 破断強度変化率 (%) -12 -11 +17 +10 破断伸び変化率 (%) -54 -48 -30 -35 圧縮永久歪: 70時間 (%) 27 24 18 20 300時間 (%) 38 38 32 33 500時間 (%) 49 45 40 41 [二次加硫物] 常態物性: 硬度 (JIS-A) 66 68 67 66 100%モジュラス (MPa) 5.2 6.2 6.5 5.9 破断強度 (MPa) 11.9 9.6 10.6 10.2 破断伸び (%) 200 160 190 200 耐熱老化性: 硬度変化 (pts) +20 +14 +12 +14 100%モジュラス変化率 (%) +50 +23 +20 +19 破断強度変化率 (%) -20 -15 -4 -3 破断伸び変化率 (%) -36 -33 -27 -24 圧縮永久歪: 70時間 (%) 17 13 12 16 300時間 (%) 28 24 24 27 500時間 (%) 39 30 29 35
ストマーB 100部に、次の表3に記載される各配合成分を
加え、 表3 配合成分(部) No.1 No.2 No.3 No.4 ステアリン酸 1 1 1 1 4,4′-ビス(α,α-ジメチルベンジル)ジフェニル 2 2 2 2 アミン HAFカーボンブラック 55 FEFカーボンブラック 60 60 60 4,4′-ジアミノジフェニルエーテル 0.7 0.7 ブロック化イソシアネート 3 3 [住友バイエルウレタン製品 デスモジュールTPLS-2957] ジ-o-トリルグアニジン 2 2 2.5 2.5 トリポリリン酸アルミニウム[テイカ製品] 1 1 1 結晶性層状リン酸セリウム[テイカ製品] 1 オープンロールで混練し、混練物について実施例1と同
様の条件下でプレス加硫および二次加硫を行った。
硫物についての諸特性の測定を実施例1と同様に行な
い、次の表4に示されるような結果を得た。 表4 測定項目 No.1 No.2 No.3 N0.4 [加硫特性] ムーニー粘度MLmin (pts) 36 40 34 33 スコーチタイムt5 (分) 6.7 6.3 >20 >20 [二次加硫物] 常態物性: 硬度 (JIS-A) 65 67 74 74 100%モジュラス (MPa) 5.2 4.6 5.9 5.5 破断強度 (MPa) 11.9 11.2 11.3 10.9 破断伸び (%) 190 240 180 180 耐熱老化性: 硬度変化 (pts) +12 +13 +14 +13 100%モジュラス変化率 (%) +20 +23 +25 +24 破断強度変化率 (%) -12 -7 -10 -8 破断伸び変化率 (%) -11 -20 -9 -10 圧縮永久歪: 70時間 (%) 9 5 11 12 300時間 (%) 19 16 22 22 500時間 (%) 24 20 30 31
ストマーC 100部に、次の表5に記載される各配合成分を
加え、 表5 配合成分(部) No.1 No.2 No.3 ステアリン酸 1 1 1 4,4′-ビス(α,α-ジメチルベンジル)ジフェニル 2 2 2 アミン HAFカーボンブラック 60 60 60 4,4′-ジアミノジフェニルエーテル 0.7 0.7 0.7 ジ-o-トリルグアニジン 2 2 2 トリポリリン酸アルミニウム[テイカ製品] 1 結晶性層状リン酸ジルコニウム[テイカ製品] 1 結晶性層状リン酸セシウム[テイカ製品] 1 オープンロールで混練し、混練物について実施例1と同
様の条件下でプレス加硫および二次加硫を行った。
硫物についての諸特性の測定を実施例1と同様に行な
い、次の表6に示されるような結果を得た。 表6 測定項目 No.1 No.2 No.3 [加硫特性] ムーニー粘度MLmin (pts) 51 53 56 スコーチタイムt5 (分) 11.8 10.9 8.4 [二次加硫物] 常態物性: 硬度 (JIS-A) 72 70 71 100%モジュラス (MPa) 3.3 3.6 3.9 破断強度 (MPa) 14.7 14.1 14.2 破断伸び (%) 310 280 290 耐熱老化性: 硬度変化 (pts) +7 +8 +6 100%モジュラス変化率 (%) -7 -6 -8 破断強度変化率 (%) -40 -38 -42 破断伸び変化率 (%) +15 +8 +15 圧縮永久歪: 70時間 (%) 34 33 35 300時間 (%) 42 40 41 500時間 (%) 48 47 49
ストマーD 100部に、次の表7に記載される各配合成分を
加え、 表7 配合成分(部) No.1 No.2 No.3 ステアリン酸 1 1 1 4,4′-ビス(α,α-ジメチルベンジル)ジフェニル 2 2 2 アミン HAFカーボンブラック 55 55 55 N,N′-m-フェニレンマレイミド 6 6 6 1,4-ジ(第3ブチルパーオキシイソプロピル) 1.3 1.3 1.3 ベンゼン[日本油脂製品ペロキシモンF-40] トリポリリン酸アルミニウム[テイカ製品] 1 結晶性層状リン酸ジルコニウム[テイカ製品] 1 結晶性層状リン酸セシウム[テイカ製品] 1 オープンロールで混練し、混練物について実施例1と同
様の条件下でプレス加硫および二次加硫を行った。
硫物についての諸特性の測定を実施例1と同様に行な
い、次の表8に示されるような結果を得た。 表8 測定項目 No.1 No.2 No.3 [加硫特性] ムーニー粘度MLmin (pts) 46 48 47 スコーチタイムt5 (分) >20 >20 >20 [二次加硫物] 常態物性: 硬度 (JIS-A) 63 63 63 100%モジュラス (MPa) 4.0 4.1 4.1 破断強度 (MPa) 12.9 12.7 12.0 破断伸び (%) 280 280 270 耐熱老化性: 硬度変化 (pts) +10 +10 +11 100%モジュラス変化率 (%) - - - 破断強度変化率 (%) -13 -13 -12 破断伸び変化率 (%) -65 -62 -63 圧縮永久歪: 70時間 (%) 28 26 28 300時間 (%) 40 41 41 500時間 (%) 48 49 48
なアクリル系エラストマーDの代りに、参考例5で得られ
た過酸化物加硫可能なアクリル系エラストマーEが同量
用いられた。
硫物についての諸特性の測定を実施例1と同様に行な
い、次の表9に示されるような結果を得た。 表9 測定項目 No.1 No.2 No.3 [加硫特性] ムーニー粘度MLmin (pts) 48 49 49 スコーチタイムt5 (分) >20 >20 >20 [二次加硫物] 常態物性: 硬度 (JIS-A) 65 65 66 100%モジュラス (MPa) 4.6 4.4 4.8 破断強度 (MPa) 13.1 12.9 12.3 破断伸び (%) 240 250 230 耐熱老化性: 硬度変化 (pts) +11 +12 +10 100%モジュラス変化率 (%) - - - 破断強度変化率 (%) -14 -12 -13 破断伸び変化率 (%) -60 -59 -62 圧縮永久歪: 70時間 (%) 26 25 25 300時間 (%) 38 39 38 500時間 (%) 45 46 45
が用いられなかった。未加硫物についての加硫特性、プ
レス加硫物および二次加硫物についての諸特性の測定を
実施例1と同様に行ない、後記表10に示されるような結
果を得た。
が用いられなかった。未加硫物についての加硫特性、プ
レス加硫物および二次加硫物についての諸特性の測定を
実施例1と同様に行ない、次の表10に示されるような結
果を得た。 表10 配合成分(部) 比較例1 比較例2 [加硫特性] ムーニー粘度MLmin (pts) 43 35 スコーチタイムt5 (分) 8.1 >20 [プレス加硫物] 常態物性: 硬度 (JIS-A) 62 64 100%モジュラス (MPa) 3.6 4.8 破断強度 (MPa) 11.8 9.6 破断伸び (%) 300 230 耐熱老化性: 硬度変化 (pts) +24 +25 100%モジュラス変化率 (%) +127 +118 破断強度変化率 (%) -22 -20 破断伸び変化率 (%) -63 -60 圧縮永久歪: 70時間 (%) 49 37 300時間 (%) 57 48 500時間 (%) 64 54 [二次加硫物] 常態物性: 硬度 (JIS-A) 65 68 100%モジュラス (MPa) 4.2 5.7 破断強度 (MPa) 11.8 10.9 破断伸び (%) 230 210 耐熱老化性: 硬度変化 (pts) +20 +17 100%モジュラス変化率 (%) +82 +25 破断強度変化率 (%) -22 +21 破断伸び変化率 (%) -52 -43 圧縮永久歪: 70時間 (%) 18 16 300時間 (%) 34 31 500時間 (%) 44 40
が用いられなかった。未加硫物についての加硫特性およ
び二次加硫物についての諸特性の測定を実施例1と同様
に行ない、後記表11に示されるような結果を得た。
が用いられなかった。未加硫物についての加硫特性およ
び二次加硫物についての諸特性の測定を実施例1と同様
に行ない、後記表11に示されるような結果を得た。
が用いられなかった。未加硫物についての加硫特性およ
び二次加硫物についての諸特性の測定を実施例1と同様
に行ない、後記表11に示されるような結果を得た。
が用いられなかった。未加硫物についての加硫特性およ
び二次加硫物についての諸特性の測定を実施例1と同様
に行ない、後記表11に示されるような結果を得た。
が用いられなかった。未加硫物についての加硫特性およ
び二次加硫物についての諸特性の測定を実施例1と同様
に行ない、後記表11に示されるような結果を得た。
が用いられなかった。未加硫物についての加硫特性およ
び二次加硫物についての諸特性の測定を実施例1と同様
に行ない、次の表11に示されるような結果を得た。 表11 比較例 配合成分(部) 3 4 5 6 7 8 [加硫特性] ムーニー粘度MLmin (pts) 36 39 34 52 46 47 スコーチタイムt5 (分) 6.8 7.0 >20 15.1 >20 >20 [二次加硫物] 常態物性: 硬度 (JIS-A) 63 68 73 72 63 65 100%モジュラス (MPa) 4.6 5.9 5.5 3.4 3.3 3.7 破断強度 (MPa) 12.1 12.3 11.5 13.9 12.5 13.2 破断伸び (%) 200 200 200 300 300 280 耐熱老化性: 硬度変化 (pts) +12 +14 +15 +10 +23 +23 100%モジュラス変化率 (%) +20 +25 +28 +6 - - 破断強度変化率 (%) -13 -8 -12 -44 -10 -11 破断伸び変化率 (%) -10 -25 -12 +3 -78 -79 圧縮永久歪: 70時間 (%) 12 7 14 39 34 31 300時間 (%) 22 18 28 48 46 43 500時間 (%) 28 23 38 54 53 49
Claims (10)
- 【請求項1】 アクリル系エラストマーに結晶性層状リ
ン酸化合物を添加してなるアクリル系エラストマー組成
物。 - 【請求項2】 アクリル系エラストマーが架橋性基含有
アクリル系エラストマーである請求項1記載のアクリル
系エラストマー組成物。 - 【請求項3】 架橋性基がハロゲン原子またはカルボキ
シル基である請求項2記載のアクリル系エラストマー組
成物。 - 【請求項4】 アクリル系エラストマーがハロゲン含有
アクリル系エラストマーであり、架橋剤として(a)トリ
チオシアヌル酸および(b)ジチオカルバミン酸金属塩ま
たはチウラムスルフィドを添加した請求項3記載のアク
リル系エラストマー組成物。 - 【請求項5】 アクリル系エラストマーがハロゲンおよ
びカルボキシル基含有アクリル系エラストマーであり、
架橋剤として(a)トリチオシアヌル酸および(b)ジチオカ
ルバミン酸金属塩またはチウラムスルフィドを添加した
請求項3記載のアクリル系エラストマー組成物。 - 【請求項6】 アクリル系エラストマーがカルボキシル
基含有アクリル系エラストマーであり、架橋剤としての
(c)ポリイソシアネート化合物または(d)ブロック化イソ
シアネートおよび加硫促進剤を添加した請求項3記載の
アクリル系エラストマー組成物。 - 【請求項7】 アクリル系エラストマーがカルボキシル
基含有アクリル系エラストマーであり、架橋剤としての
(e)ジアミン系化合物および加硫促進剤を添加した請求
項3記載のアクリル系エラストマー組成物。 - 【請求項8】 アクリル系エラストマーが過酸化物架橋
可能なアクリル系エラストマーである請求項1記載のア
クリル系エラストマー組成物。 - 【請求項9】 結晶性層状リン酸化合物が、一般式 M(H
PO4)2・nH20 (ここで、Mは4族金属またはCeであり、nは
0、1または2である)で表わされる結晶性層状リン酸化合
物またはトリポリリン酸アルミニウムである請求項1記
載のアクリル系エラストマー組成物。 - 【請求項10】 アクリル系エラストマー100重量部当り
約0.1〜30重量部の結晶性層状リン酸化合物が添加され
た請求項1記載のアクリル系エラストマー組成物。
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| JP16333399A JP4244447B2 (ja) | 1999-06-10 | 1999-06-10 | アクリル系エラストマー組成物 |
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| JP16333399A JP4244447B2 (ja) | 1999-06-10 | 1999-06-10 | アクリル系エラストマー組成物 |
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| JP (1) | JP4244447B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001164047A (ja) * | 1999-12-06 | 2001-06-19 | Denki Kagaku Kogyo Kk | ハロゲン含有ゴム組成物 |
-
1999
- 1999-06-10 JP JP16333399A patent/JP4244447B2/ja not_active Expired - Fee Related
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