JPH0794588B2 - アクリレ−ト系エラストマ−加硫組成物 - Google Patents

アクリレ−ト系エラストマ−加硫組成物

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JPH0794588B2
JPH0794588B2 JP5240087A JP5240087A JPH0794588B2 JP H0794588 B2 JPH0794588 B2 JP H0794588B2 JP 5240087 A JP5240087 A JP 5240087A JP 5240087 A JP5240087 A JP 5240087A JP H0794588 B2 JPH0794588 B2 JP H0794588B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はエポキシ基含有アクリレート系エラストマー加
硫組成物に関するものであり、更に詳しくは、すぐれた
スコーチ安定性を有し、しかも機械的特性、耐熱老化
性、圧縮永久ひずみ性などの性能にすぐれたエポキシ基
含有アクリレート系エラストマー加硫組成物に関するも
のである。
(従来の技術及び発明が解決しようとする問題点) アクリレート系エラストマーは、耐熱性、耐油性、耐候
性などがすぐれたエラストマーとして知られている。し
かし、主鎖に二重結合をもたないため、架橋点としてエ
ポキシ基、カルボキシル基、活性塩素基などを含有させ
たアクリレート系エラストマーが実用に供されている。
従来より、エポキシ基を含有するアクリレート系エラス
トマーの加硫系としては、ポリアミン、ジアミンカーバ
メート、有機カルボン酸アンモニウム、ジチオカルバミ
ン酸塩などが一般的に使用されている。しかしながら、
ポリアミンやジアミンカーバメート類を用いた場合は早
期加硫に対する安定性に欠けるため、混練加工工程でス
コーチし易いという欠点がある。また、有機カルボン酸
アンモニウムやジチオカルバミン酸塩類を用いた場合は
早期加硫に対する安定性はすぐれる反面、長時間の後加
硫を施こしても良好な圧縮永久ひずみ性が得られにくい
という欠点がある。
これらの欠点を改良するための加硫方法は種々提案され
ており、例えば特開昭57-177044号公報,および特開昭5
7-177045号公報には、エポキシ基含有アクリレート系エ
ラストマーに対しグアニジン系化合物、およびグアニジ
ン系化合物とイオウ、イオウ系化合物を用いる加硫系が
開示されている。しかしこれらの加硫系は早期加硫に対
する安定性はすぐれるものの、圧縮永久ひずみ性が劣る
という欠点がみられる。
本発明者等は、これらの欠点を改良すべく種々の加硫系
について鋭意検討を重ねた結果、エポキシ基含有アクリ
レート系エラストマーに対し、分子中に特定の結合を有
する低分子有機化合物とグアニジン系化合物を加硫系と
して用いることにより、すぐれたスコーチ安定性を有
し、しかも機械的特性、耐熱老化性、圧縮永久ひずみ性
などにすぐれた加硫物が得られることを見い出し、本発
明の完成に至ったものである。
(問題解決の手段) すなわち、本発明は、エポキシ基含有アクリレート系エ
ラストマーに、(1)分子中に (式中X及びYは酸素原子又は硫黄原子を表わす。)を
2個以上有する有機化合物と、(2)グアニジン系化合
物を配合して成るアクリレート系エラストマー加硫組成
物を提供するものである。
本発明において用いられるエポキシ基を含有するアクリ
レート系エラストマーは、架橋点としてのエポキシ基含
有単量体を通常0.1〜10重量%、好ましくは0.5〜3重量
%とアルキルおよびアルコキシアクリレートの中から選
ばれた少なくとも一種の単量体30〜99.9重量%、ならび
にこれらの単量体と共重合可能な共重合性末端ビニルま
たはビニリデン基を有する少なくとも一種の単量体0〜
70重量%とを公知の重合法により共重合させることによ
り得られるエラストマーである。
架橋点として用いられるエポキシ基含有単量体の例とし
ては、グリシジルアクリレート、グリシジルメタアクリ
レート、ビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジル
エーテル、メタリルグリシジルエーテルなどが挙げられ
るが、特にこれらの中ではグリシジルアクリレート、グ
リシジルメタアクリレートが好ましい。
エポキシ基含有単量体と共重合可能なアルキルアクリレ
ートの例としては、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、ブチルアクリレート、
2−エチルヘキシルアクリレート、n−オクチルアクリ
レートなどのアルキル基が1〜8個の炭素原子を有する
アルキルアクリレートが挙げられる。アルコキシアルキ
ルアクリレートの例としては、メトキシメチルアクリレ
ート、メトキシエチルアクリレート、エトキシエチルア
クリレート、ブトキシエチルアクリレート、メトキシエ
トキシエチルアクリレートなどのアルコキシ基ならびに
アルキレン基がそれぞれ1〜4個の炭素原子を有するア
ルコキシアルキルアクリレートが挙げられる。
エポキシ基含有単量体と共重合可能な末端ビニルおよび
ビニリデン基を有する単量体の例としては、酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルナドノビニルエス
テル;エチレン、プロピレン、1−ブテンなどのα−モ
ノオレフィン;メチルビニルケトン、エチルビニルケト
ンなどのビニルケトン;スチレン、α−メチルスチレ
ン、ビニルトルエンなどのビニル芳香族化合物;ビニル
エチルエーテル、アリルメチルエーテルなどのビニルエ
ーテル;アクリロニトリル、メタアクリロニトリルなど
のビニルおよびビニリデンニトリル;2−ヒドロキシエチ
ルアクリレート、4ヒドロキシブチルアクリレートなど
の水酸基を有するビニル単量体;2−シアノエチルアクリ
レート、3−シアノプロピルアクリレート、4−シアノ
ブチルアクリレートなどのシアノ置換ビニル単量体;ア
クリルアミド、メタクリルアミド、N−メチロールアク
リルアミドなどのビニルおよびビニリデンアミド;メチ
ルメタアクリレート、エチルメタアクリレート、ブチル
メタアクリレートなどのビニリデンアクリレート;ブタ
ジエン、イソプレンなどの共役ジエンなどが挙げられ、
これらの単量体はアルキルまたはアルコキシアルキルア
クリレートと1種または2種以上を組み合わせて用いる
ことができる。
エポキシ基を含有するアクリレート系エラストマーの例
としては、エポキシ系含有アクリレート共重合体エラス
トマー、エポキシ基含有エチレン−アクリレート共重合
体エラストマー、エポキシ基含有エチレン−酢酸ビニル
−アクリレート共重合体エラストマー、エポキシ基含有
アクリレート−アクリロニトリル共重合体エラストマ
ー、エポキシ基含有アクリレート−酢酸ビニル−アクリ
ロニトリル共重合体エラストマー、エポキシ基含有アク
リレート−ブタジエン−アクリロニトリル共重合体エラ
ストマーなどが挙げられるが、特にこれらのエラストマ
ーに制限されるものではない。
本発明で加硫剤として使用される分子中に (式中のX及びは酸素原子又は硫黄原子を表わす)を2
個以上有する有機化合物は該結合を有する複素環式化合
物、芳香族化合物及び鎖状の尿素誘導体である。又、該
結合が2個以上とは該結合が独立して2個以上存在する
場合及び の如く該結合が単位として2個以上含まれる場合が含ま
れる。さらに、該結合は複素環化合物の置換基として環
外に存在しても良い。又該結合中のXとYは同一でも、
異なってもよい。
複素環式化合物としてはパラバン酸、アロキサン、アロ
キサンチン、アロキサン−5−オキシム、バルビツル
酸、5−ヒドロキシバルビツル酸、5−ベンザルバルビ
ツル酸、5−アミノバルビツル酸、5−ヒドロキシイミ
ノバルビツル酸、5,5−ジエチルバルビツル酸、5−エ
チル−5−フェニルバルビツル酸、5−(1−メチルブ
チル)−5−(アリル)バルビツル酸、5,5−ジアリル
バルビツル酸、イソシアヌル酸、擬尿酸など及びこれら
の化合物の の酸素原子を硫黄原子で置換したもの、2,4−ジチオバ
ルビツル酸、2−チオバルビツル酸などが挙げられる。
芳香族化合物としてはピロメリト酸ジイミド、メリト酸
トリイミド、1,4,5,8−ナフタルジイミドなど及びこれ
らの対応のチオイミドが挙げられる。
尿素誘導体としてはトリウレット、1−メチルトリウレ
ット、1,1−ジエチルトリウレット、テトラウレットな
ど及びこれらの対応のチオウレットが挙げられる。
これらの化合物はエポキシ基含有エラストマーの重合反
応時もしくは重合終了時に添加混合することができ、あ
るいは通常ゴム工業界で用いる混練機により該エラスト
マーに補強剤などの他の配合剤と併わせて添加混合する
ことができる。
これらの化合物の使用量は該エラストマー100重量部当
り通常0.1〜10重量部であり、加硫速度、加硫物の機械
的特性、圧縮永久ひずみ性などの面から、それぞれ好ま
しい範囲として上記範囲から選択される。0.1重量部未
満では架橋密度が低く、実用的な加硫物とは成り得な
い。一方10重量部を超えて用いると加硫速度が著しく遅
くなり実用に供し得る加硫物は得られない。好ましくは
0.2〜5重量部である。
本発明で上記化合物と併用するグアニジン系化合物の例
としてはグアニジン、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、1,6
−ジグアニジノヘキサン、メチロールグアニジン、ジメ
チロールグアニジン、グアニル尿素、ビグアニド、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−o−トリルビグアニド、1−ベンジル−2,3−
ジメチルグアニジン、シアングアニジンなどが具体的な
ものとして挙げられる。
これらのグアニジン系化合物は1種または2種以上を併
せて用いることができ、エポキシ基含有アクリレート系
エラストマー100重量部に対し通常0.1〜10重量部の割合
で用いられる。これらの化合物のエポキシ基含有アクリ
レート系エラストマーに対する使用割合は、加硫速度、
加硫物の機械的特性、圧縮永久ひずみ性などの面から上
記範囲内でそれぞれ好ましい範囲として選択されるもの
であり、0.1重量部未満では加硫がほとんど進行せず一
方、10重量部を超えて用いた場合は加硫速度が早くな
り、加工安定性が損なわれる。好ましくは0.1〜5重量
部である。
本発明の加硫組成物はエポキシ基含有アクリレート系エ
ラストマーにこれらの加硫系ならびに通常ゴム工業界で
用いられている補強剤、充填剤、可塑剤、安定剤、加工
助剤などをロール、バンバリーなどの通常の混練機によ
って混合することによって調製される。該組成物は目的
に応じて形状に成形し加硫工程を経て最終製品とされ
る。
加硫は通常120℃以上の温度で行なわれ、好ましくは150
℃〜220℃程度の温度で1〜30分間行なわれ、後加硫は1
50℃〜200℃程度の温度で1〜24時間程度行なわれる。
本発明の加硫系によって得られるエポキシ機含有アクリ
レート系エラストマーの加硫物は耐熱老化性、耐油性、
圧縮永久ひずみ性などの諸特性がすぐれるため、これら
の性能を利用して各種シール材(ガスケット、O−リン
グ、パッキング、オイルシール)、各種ホース類、ベル
ト類などの用途に広く有効に用いることができる。
(実施例) 以下に実施例により本発明を具体的に説明する。なお%
および部数は重量基準である。
実施例1. 通常の乳化重合法によって合成したエポキシ基含有アク
リレートエラストマー〔13C‐NMR化学シフトから求めた
組成(%):エチルアクリレート48.7、ブチルアクリレ
ート31、メトキシエチルアクリレート19、グリシジルメ
タアクリレート1.3〕100部、ステアリン酸1部、MAFカ
ーボンブラック(東海カーボン社製品シースト116)60
部、アミン系老化防止剤(ユニロイヤル社製品ナウガー
ド445)2部、および第1表に示される各種配合剤の所
定量を6インチロールで混練し配合物を調製した。
得られた各配合物について、JISK-6300に従ってムーニ
ースコーチタイムを測定した。また各配合物を170℃で2
0分間プレス加硫を行った後、150℃のギヤーオーブン中
で4時間の後加硫を行った。得られた各加硫物について
JISK-6301に準じて加硫諸物性と測定した。得られた結
果を第2表に示した。
これらの結果より本発明の加硫系は従来より使用されて
いる加硫系(比較例11,12)に比べ、170℃、20分という
短時間のプレス加硫においても加硫物の機械的特性がす
ぐれ、更に圧縮永久ひずみもすぐれている。このため後
加硫の省略もしは後加硫時間の大幅短縮が可能となるこ
とがわかる。また分子中にイミドジカルボニル基 を1個のみ有する化合物(比較例10)の加硫性能は貧弱
であることもわかる。
実施例2 前記のエポキシ基含有アクリレートエラストマー100
部、ステアリン酸1部、MAFカーボンブラック60部、ア
ミン系老化防止剤(ユニロイヤル製品ナウガード445)
2部および第3表に示される加硫剤の所定量を6インチ
ロールで混練し配合物を調製した。
得られた各配合物についてムーニースコーチタイムを測
定した。また各配合物を170℃で20分間プレス加硫を行
った後150℃のギャーオーブン中で4時間の後加硫を行
った。得られた各加硫物について実施例1と同様に諸物
性を測定した。得られた結果を第4表に示した。
これらの結果よりグアニジン系化合物の増量はスコーチ
タイムを早めること、イミドジカルボニル基含有化合物
を過剰に配合すると加硫速度が遅くなり加硫物の諸物性
が損なわれること、またグアニジン系化合物またはイミ
ドジカルボニル基含有化合物のどちらか一方が欠けると
(比較例28,29)加硫物の諸特性が損なわれること、が
わかる。
また各種のグアニジン系化合物が本発明の加硫系として
使用できることもわかる。
実施例3 通常の高圧重合法で合成したエポキシ基含有エチレン−
アクリレート共重合体エラストマー〔13C‐NMR化学シフ
トから求めた組成(%):エチレン40、メチルアクリレ
ート58.2、グリシジルメタアクリレート1.8〕100部、ス
テアリン酸1部、MAFカーボンブラック45部、アミン系
老化防止剤(ユニロイヤル製品ナウガード445)2部お
よび第5表に示される加硫剤の所定量を6インチロール
で混練し配合量を調製した。
得られた配合物のムーニースコーチタイムを測定後、実
施例1と同様な条件で各加硫物を作成し諸物性を測定し
た。得られた結果を第6表に示した。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エポキシ基含有アクリレート系エラストマ
    ーに、 (1) 分子中に (式中X及びYは酸素原子又は硫黄原子を表わす。)を
    2個以上有する有機化合物と、(2) グアニジン系化
    合物を配合して成るアクリレート系エラストマー加硫組
    成物。
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