JP2003138085A - ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アクリル系ゴム用として、従来使用されてき
た汎用の加硫促進剤に代わる新規な加硫促進剤を提供す
る。 【解決手段】アクリル系ゴムの加硫促進剤として、従来
使用されていなかったカルボン酸のアミン塩を含有する
加硫促進剤を使用することにより、効率よくかつ効果的
に架橋し得ることを見出した。すなわち本発明は、カル
ボン酸のアミン塩を含有するアクリルゴム用加硫促進剤
であり、上記加硫促進剤を配合してなる加硫可能なゴム
組成物とその加硫物に関するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】一般的に塩素架橋席を有する
アクリルゴムは硫黄とステアリン酸ナトリウムとステア
リン酸カリウムを組み合わせてなる加硫系が用いられて
いれ、またエポキシ架橋席を有するアクリルゴムには安
息香酸アンモニウム、イミダゾール化合物が用いられ、
またカルボン酸架橋席を有するアクリルゴムにはジアミ
ン化合物とグアニジン化合物を組み合わせてなる加硫系
が用いられているが、本願はこれらの加硫系に変わる新
規な加硫促進剤に関するものである。更に詳しくは、本
発明はカルボン酸のアミン塩を含有する加硫促進剤と、
これを含有したゴム組成物に関するものであり、更に詳
しくは加硫することによって、引張強度や伸びなどの物
性に優れるゴム組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】アクリル系ゴムの加硫剤としては、塩素
架橋席を有するアクリルゴムには硫黄とステアリン酸金
属塩の組み合わせた加硫系が、カルボン酸架橋席を有す
るアクリルゴムにはエチレンジアミンカーバメートとグ
アニジン化合物の組み合わせや４，４−メチレンジアミ
ンとグアニジン化合物との組み合わせ等が、エポキシ架
橋席を有するアクリルゴムには安息香酸アンモニュウム
等が使用されている。しかしながら、本願のカルボン酸
のアミン塩を加硫促進剤として用いた例はこれまでにな
かった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、塩素
基またはカルボキシル基またはエポキシ基を架橋席とし
て有するアクリル系ゴムに従来使用されてきた硫黄とス
テアリン酸金属塩の組み合わせやジアミン化合物とグア
ニジン化合物の組み合わせや安息香酸アンモニウム等の
汎用の加硫促進剤に代わる新規な加硫促進剤を提供する
ことにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意検討を重ねたところ、ゴムの加硫促
進剤として使用されていなかったカルボン酸のアミン塩
を含有する加硫促進剤を使用することによりゴムを効率
よく、効果的に架橋し得ることを見出し、本発明を完成
させるに到った。すなわち本発明は、カルボン酸のアミ
ン塩を含有するアクリルゴム用加硫促進剤である。

【０００５】また、本発明は上記の加硫促進剤を配合し
てなる加硫可能なゴム組成物である。

【０００６】本発明のゴムとしては、塩素基またはカル
ボキシル基またはエポキシ基のうち少なくとも１種以上
の官能基を架橋席として有するアクリル系ゴムから選ば
れた１種または２種以上であることが好ましい。また、
本発明は上記のゴム組成物を加硫することによって得ら
れる加硫物である。

【０００７】以下、本発明について更に詳細に説明す
る。本発明で用いる化合物は、脂肪族アミンおよび芳香
族アミンと芳香族カルボン酸および脂肪族カルボン酸か
らなるカルボン酸のアミン塩化合物として得ることがで
きる。

【０００８】本発明で用いるカルボン酸のアミン塩を構
成する芳香族カルボン酸化合物および脂肪族カルボン酸
化合物としては、安息香酸、マロン酸、こはく酸、グル
タル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼラ
イン酸、セバシン酸、ウンデカンジオン酸、ドデカン二
酸、１，１１−ウンデカンジカルボン酸、テトラドデカ
ン二酸、ペンタドデカン二酸、ヘキサドデカン二酸、フ
タル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、１，２−シクロ
ヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカル
ボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、ヘキサ
ヒドロフタル酸、シクロオクタン−１，２−ジカルボン
酸、シクロオクタン−１，３−ジカルボン酸、シクロオ
クタン−１，４−ジカルボン酸、シクロオクタン−１，
５−ジカルボン酸、エチレン-ジアミン-テトラ酢酸、ヒ
ドロキシエチル-エチレン-ジアミン-テトラ酢酸、ニト
リロ-トリアセト酢酸、ジエチレン-トリアミン-ペンタ
酢酸、トリエチレン-テトラミン-ヘキサ酢酸、ジカルボ
キシメチル-グルタミン酸、ヒドロキシル-イミノ２酢
酸、イミノ２酢酸、ジヒドロキシエチル-グリシン、
１，３-プロパンジアミン-テトラ酢酸、１，３-ジアミ
ノ-2-ヒドロキシプロパン-テトラ酢酸などが挙げられ
る。

【０００９】本発明で用いるカルボン酸のアミン塩を構
成する脂肪族アミンおよび芳香族アミン化合物として
は、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イ
ソプロピルアミン、ブチルアミン、ｔ−ブチルアミン、
ペンチルアミン、ヘキシルアミン、２−エチルヘキシル
アミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミ
ン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミ
ン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、１−ア
ミノオクタデカン、アニリン、ベンジルアミン、ジフェ
ニルアミン、シクロプロピルアミン、ジシクロプロピル
アミン、シクロブチルアミン、ジシクロブチルアミン、
シクロペンチルアミン、ジシクロペンチルアミン、シク
ロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、シクロヘ
プチルアミン、ジシクロヘプチルアミン、シクロオクチ
ルアミン、ジシクロオクチルアミン、２−アミノトルエ
ン、３−アミノトルエン、４−アミノトルエン、２，４
−ジメチルアニリン、２，３−ジメチルアニリン、２，
５−ジメチルアニリン、２，６−ジメチルアニリン、
３，４−ジメチルアニリン、３，５−ジメチルアニリ
ン、２，４，５−トリメチルアニリン、２，４，６−ト
リメチルアニリン、２，３，４，５−テトラメチルアニ
リン、２，３，５，６−テトラメチルアニリン、２，
３，４，６−テトラメチルアニリン、２−エチル−３−
ヘキシルアニリン、２−エチル−４−ヘキシルアニリ
ン、２−エチル−５−ヘキシルアニリン、２−エチル−
６−ヘキシルアニリン、３−エチル−４−ヘキシルアニ
リン、３−エチル−５−ヘキシルアニリン、３−エチル
−２−ヘキシルアニリン、４−エチル−２−ヘキシルア
ニリン、５−エチル−２−ヘキシルアニリン、６−エチ
ル−２−ヘキシルアニリン、４−エチル−３−ヘキシル
アニリン、５−エチル−３−ヘキシルアニリン、１，２
−フェニレンジアミン、１，３−フェニレンジアミン、
１，４−フェニレンジアミン、２−アミノベンジルアミ
ン、３−アミノベンジルアミン、４−アミノベンジルア
ミン、２−（４−アミノフェニル）エチルアミン、２−
（３−アミノフェニル）エチルアミン、２−（２−アミ
ノフェニル）エチルアミン、２，３−ジアミノトルエ
ン、２，４−ジアミノトルエン、２，５−ジアミノトル
エン、２，６−ジアミノトルエン、３，４−ジアミノト
ルエン、２，３−ジメチル−ｐ−フェニレンジアミン、
２，５−ジメチル−ｐ−フェニレンジアミン、２，６−
ジメチル−ｐ−フェニレンジアミン、２，４−ジメチル
−ｍ−フェニレンジアミン、２，５−ジメチル−ｍ−フ
ェニレンジアミン、２，６−ジメチル−ｍ−フェニレン
ジアミン、４，５−ジメチル−ｍ−フェニレンジアミ
ン、３，４−ジメチル−ｏ−フェニレンジアミン、３，
５−ジメチル−ｏ−フェニレンジアミン、３，６−ジメ
チル−ｏ−フェニレンジアミン、１，３−ジアミノ−
２，４，６−トリメチルベンゼン、２，３，５，６−テ
トラメチル−１，４−フェニレンジアミン、２，４，
５，６−テトラメチル−１，３−フェニレンジアミン、
３，４，５，６−テトラメチル−１，２−フェニレンジ
アミン、２，４−ジアミノ−３，５−ジエチルトルエ
ン、２，３−ジアミノ−４，５−ジエチルトルエン、
２，４−ジアミノ−４，６−ジエチルトルエン、２，３
−ジアミノ−５，６−ジエチルトルエン、２，４−ジア
ミノ−３，６−ジエチルトルエン、２，５−ジアミノ−
３，４−ジエチルトルエン、２，５−ジアミノ−３，６
−ジエチルトルエン、２，５−ジアミノ−４，６−ジエ
チルトルエン、２，３−ジアミノ−４，５−ジエチルト
ルエン、２，３−ジアミノ−４，６−ジエチルトルエ
ン、２，３−ジアミノ−４，５，６−トリエチルトルエ
ン、２，４−ジアミノ−３，５，６−トリエチルトルエ
ン、２，５−ジアミノ−３，４，６−トリエチルトルエ
ン、２−メトキシアニリン、３−メトキシアニリン、４
−メトキシアニリン、２−メトキシ−３−メチルアニリ
ン、２−メトキシ−４−メチルアニリン、２−メトキシ
−５−メチルアニリン、２−メトキシ−６−メチルアニ
リン、３−メトキシ−２−メチルアニリン、３−メトキ
シ−４−メチルアニリン、３−メトキシ−５−メチルア
ニリン、３−メトキシ−６−メチルアニリン、４−メト
キシ−２−メチルアニリン、４−メトキシ−３−メチル
アニリン、２−エトキシアニリン、３−エトキシアニリ
ン、４−エトキシアニリン、４−メトキシ−５−メチル
アニリン、４−メトキシ−６−メチルアニリン、２−メ
トキシ−３−エチルアニリン、２−メトキシ−４−エチ
ルアニリン、２−メトキシ−５−エチルアニリン、２−
メトキシ−６−エチルアニリン、３−メトキシ−２−エ
チルアニリン、３−メトキシ−４−エチルアニリン、３
−メトキシ−５−エチルアニリン、３−メトキシ−６−
エチルアニリン、４−メトキシ−２−エチルアニリン、
４−メトキシ−３−エチルアニリン、２−メトキシ−
３，４，５−トリメチルアニリン、３−メトキシ−２，
４，５−トリメチルアニリン、４−メトキシ−２，３，
５−トリメチルアニリンなどが挙げられる。

【００１０】本発明で用いるカルボン酸のアミン化合物
としては、イソフタル酸の２置換プロピルアミン塩、イ
ソフタル酸の１置換プロピルアミン塩、イソフタル酸の
２置換エチルアミン塩、イソフタル酸の１置換エチルア
ミン塩、イソフタル酸の２置換メチルアミン塩、イソフ
タル酸の１置換メチルアミン塩、アジピン酸の２置換プ
ロピルアミン塩、アジピン酸の２置換エチルアミン塩、
アジピン酸の２置換メチルアミン塩、アジピン酸の１置
換プロピルアミン塩、アジピン酸の１置換エチルアミン
塩、アジピン酸の１置換メチルアミン塩、エチレンジア
ミンテトラ酢酸の４置換プロピルアミン塩、エチレンジ
アミンテトラ酢酸の３置換プロピルアミン塩、エチレン
ジアミンテトラ酢酸の２置換プロピルアミン塩、エチレ
ンジアミンテトラ酢酸の１置換プロピルアミン塩、エチ
レンジアミンテトラ酢酸の４置換エチルアミン塩、エチ
レンジアミンテトラ酢酸の３置換エチルアミン塩、エチ
レンジアミンテトラ酢酸の２置換エチルアミン塩、エチ
レンジアミンテトラ酢酸の１置換エチルアミン塩、エチ
レンジアミンテトラ酢酸の４置換メチルアミン塩、エチ
レンジアミンテトラ酢酸の３置換メチルアミン塩、エチ
レンジアミンテトラ酢酸の２置換メチルアミン塩、エチ
レンジアミンテトラ酢酸の１置換メチルアミン塩、ジエ
チレントリアミンペンタ酢酸の５置換メチルアミン塩、
ジエチレントリアミンペンタ酢酸の４置換メチルアミン
塩、ジエチレントリアミンペンタ酢酸の３置換メチルア
ミン塩、ジエチレントリアミンペンタ酢酸の２置換メチ
ルアミン塩、ジエチレントリアミンペンタ酢酸の１置換
メチルアミン塩、ジエチレントリアミンペンタ酢酸の５
置換エチルアミン塩、ジエチレントリアミンペンタ酢酸
の４置換エチルアミン塩、ジエチレントリアミンペンタ
酢酸の３置換エチルアミン塩、ジエチレントリアミンペ
ンタ酢酸の２置換エチルアミン塩、ジエチレントリアミ
ンペンタ酢酸の１置換エチルアミン塩、ジエチレントリ
アミンペンタ酢酸の５置換プロピルアミン塩、ジエチレ
ントリアミンペンタ酢酸の４置換プロピルアミン塩、ジ
エチレントリアミンペンタ酢酸の３置換プロピルアミン
塩、ジエチレントリアミンペンタ酢酸の２置換プロピル
アミン塩、ジエチレントリアミンペンタ酢酸の１置換プ
ロピルアミン塩、ニトリロ酢酸の２置換プロピルアミン
塩、ニトリロ酢酸の１置換プロピルアミン塩、ニトリロ
酢酸の２置換エチルアミン塩、ニトリロ酢酸の１置換エ
チルアミン塩、ニトリロ酢酸の２置換メチルアミン塩、
ニトリロ酢酸の１置換メチルアミン塩、イミノ２酢酸の
２置換プロピルアミン塩、イミノ２酢酸の１置換プロピ
ルアミン塩、イミノ２酢酸の２置換エチルアミン塩、イ
ミノ２酢酸の１置換エチルアミン塩、イミノ２酢酸の２
置換メチルアミン塩、イミノ２酢酸の１置換メチルアミ
ン塩などが挙げられる。

【００１１】また、本発明で用いるカルボン酸のアミン
塩化合物としては、少なくとも１つのアミン塩を有する
ものであり、２つ以上のアミン塩でも良く、カルボキシ
ル基が残っていても良い。

【００１２】本発明のゴム組成物におけるカルボン酸の
アミン塩化合物の添加量は、ゴム１００質量部あたり
０．０１〜２０質量部、好ましくは０．１質量部〜１０
質量部の範囲内であることが好ましい。なお、本明細書
において他に注記したものを除き、全ての部はゴム１０
０質量部あたりの部数（質量部）であり、そして百分率
は全組成物の質量による。

【００１３】本発明のアクリルゴム組成物におけるカル
ボキシル基またはエポキシ基または塩素基のうち少なく
とも１種以上の架橋席の割合としては、アクリルゴム組
成中０．１〜３０重量％の割合で架橋席を共重合させた
アクリルゴムである。

【００１４】本発明のゴム組成物には、ベリリウム、マ
グネシウム、亜鉛、カルシウム、カドミウム、ストロン
チウム、バリウム、ゲルマニウム、チタニウム、錫、ジ
ルコニウム、鉛、アンチモン、バナジウム、砒素、ビス
マス、クロム、モリブデン、タングステン、テルル、セ
レン、鉄、ニッケル、コバルト、オスミウムなどの元素
単体および、上記元素の酸化物および水酸化物等金属化
合物が必要に応じ用いられる。

【００１５】本発明のゴム組成物は、従来よりゴム、プ
ラスチックに使用されている各種の添加剤を用途に応じ
てそれぞれの目標物性に到達するように配合することが
できる。これらの添加剤としては、補強剤、軟化剤、加
工助剤、老化防止剤等が挙げられる。

【００１６】補強剤としてはカーボンブラック、シリカ
等が挙げられ、ゴムの機械強度を増大させるために用い
られる。補強剤の添加量は、一般的には、ゴム１００質
量部に対して２０〜８０質量部程度である。また、炭酸
カルシウム、クレー、タルク等の充填剤も必要に応じて
添加することができる。

【００１７】軟化剤としては、通常ゴム用として使用さ
れている可塑剤を添加する事ができる。例えばエステル
系可塑剤、ポリオキシエチレンエーテル等のエーテル系
可塑剤等が挙げられるが、上記に限定されるものではな
く、各種の可塑剤が使用できる。可塑剤の添加量として
は、アクリル系ゴム１００重量部に対して５０重量部程
度まで添加できる。

【００１８】加工助剤としては、ステアリン酸等の脂肪
酸が挙げられ、ゴム１００質量部に対して０．５〜５質
量部程度まで添加できる。

【００１９】老化防止剤としては、アミン系、イミダゾ
ール系、カルバミン酸金属塩、フェノール系、ワックス
等の老化防止剤が挙げられ、ゴム１００質量部に対して
０．５〜１０質量部程度添加することができる。

【００２０】本発明のゴム組成物は、良好な加工性を有
するため、通常のゴムと同様の方法で、ニーダー、バン
バリーまたはロール等の混練り機によって混合し、目的
に応じた形状に成形加工し加硫物を得ることが出来る。
具体的には各成分を加硫温度以下の温度で混練し、次い
でその混合物を各種形状に成形後加硫して、加硫物を得
る。加硫時の温度や加硫時間は、適宜設定することがで
きる。加硫温度は１３０〜２００℃が好ましく、１４０
〜１９０℃が特に好ましい。

【００２１】

【実施例】以下に実施例により本発明を詳しく説明する
が、本発明は下記の実施例により限定されるものではな
い。 実施例及び比較例 表１に示す配合処方に、表２で説明した加硫促進剤を添
加し、８インチロールを用いて配合して得たゴム組成物
の加硫物について物性試験を行ない、結果を表１に示し
た。油圧プレスにて１６０℃×３０分間加硫した試験片
を用いて、引張強度、伸び等の力学的特性を、ＪＩＳ
Ｋ６２５１に準拠して測定した。硬度は、ＪＩＳＫ６２
５３に準拠してデュロメータ硬さ計を用いて測定を行っ
た。更に、加硫促進剤として従来使用されている加硫系
を使用して同様に試験し、比較例として結果を表１に併
せて示した。

【００２２】ムーニースコーチ試験は、ＪＩＳ Ｋ６３
００に準拠して、Ｌ形ローターを使用して、試験温度１
２５℃におけるムーニー粘度の最低値（Ｖｍ）、スコー
チタイム（ＭＬｔ５）を測定した。

【００２３】振動式加硫試験機による加硫試験は、東洋
精機製ＡＵＴＯＭＡＴＩＣ ＲＯＴＯＲＬＥＳＳ ＲＨ
ＥＯＭＥＴＥＲ ＡＲＲ−２を用いて１６０℃で測定を
行い、ＪＩＳ Ｋ６３００に準拠して、最小トルク（Ｍ
Ｌ）と最大トルク（ＭＨ）を求めた。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【表２】

【００２６】表１で用いたＥＲ−８４０１は、電気化学
工業株式会社製エチレン−アクリル酸エステル−酢酸ビ
ニル共重合ゴム（ＥＲ）である。 表−１で用いたＰＡ−４０２は、ＮＯＫ株式会社製アク
リルゴムである。 表１で用いたＭＡＦは、東海カーボン製、シースト１１
６ 表１で用いたＣＤは、大内新興化学工業株式会社製、ノ
クラックＣＤ 表２で用いたエマール０は、花王株式会社製、エマール
０ 表２で用いたＣＮ２５は、四国化成製の化合物で、１−
シアノエチル-２-メチルイミダゾールの２５％炭酸カル
シウム含浸品 表２で用いたアミン塩は、イソフタル酸の２置換ｎ−プ
ロピルアミン塩

【００２７】

【発明の効果】実施例に示した通り、本発明のカルボン
酸のアミン塩化合物からなる新規な加硫促進剤を用いて
アクリルゴムに適用した結果、加硫性を有することを確
認した。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J002 BG011 BG041 BG071 DA087 DA097 DA107 DA117 DE067 DE077 DE087 DE097 DE107 DE117 DE137 DE157 EF006 EN006 EN026 EN066 FD010 FD020 FD030 FD156 GT00

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カルボン酸とアミンの塩からなる化合物
   を含有することを特徴とするアクリル系ゴム用加硫促進
   剤。
2. 【請求項２】 アミンが脂肪族アミンおよび芳香族アミ
   ンから選ばれた少なくとも１種類以上であることを特徴
   とする請求項１記載のゴム用加硫促進剤。
3. 【請求項３】 カルボン酸が芳香族または脂肪族から選
   ばれた少なくとも１種類以上であることを特徴とする請
   求項１記載のゴム用加硫促進剤。
4. 【請求項４】 エポキシ基または塩素基またはカルボキ
   シル基のうち少なくとも１種以上の官能基を架橋席とし
   て有するアクリルゴムに請求項１〜３記載の化合物を配
   合してなること特徴とするゴム組成物
5. 【請求項５】 請求項４記載のゴム組成物を加硫してな
   ることを特徴とする加硫物。