JPH0940848A - エポキシ基を有するエラストマー組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加硫速度が速く、かつ圧縮永久歪が小さいエ
ラストマー加硫物を与えるエラストマー組成物を提供す
る。 【解決手段】 エポキシ基を有するエラストマー、イミ
ダゾール系化合物、トリメチルチオ尿素およびイソシア
ヌル酸を含有することを特徴とするエポキシ基を有する
エラストマー組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エポキシ基を有す
るエラストマー組成物に関する。更に詳しくは高速加硫
性と加工安全性をもち、かつ圧縮永久歪を改良したエラ
ストマー加硫物を与えるエラストマー組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】エポキシ基を有するエラストマーの加硫
剤としては、熱分解性アンモニウム塩、ジチオカルバミ
ン酸の金属塩、アミン、ポリアミン塩などが一般的に広
く用いられている。しかし、これらの加硫剤を用いたエ
ラストマー加硫物は、圧縮永久歪が比較的大きく、更に
改良が望まれている。また、エラストマー部品の製造工
程においては、生産性の向上と省エネルギ−の観点から
加硫時間短縮のための高速加硫が要望されている。特開
昭６３−１３２９２５号公報には、エポキシ基を有する
エラストマーにイミダゾ−ル化合物と尿素結合を有する
尿素誘導体化合物を用いる加硫用組成物が開示されてい
るが、なお圧縮永久歪および加硫速度において十分でな
い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、特に高
速加硫性と加工安全性を確保しながらエラストマー加硫
物の圧縮永久歪を改良することを目的に、エポキシ基を
有するエラストマー組成物の加硫方法について種々検討
した結果、優れたエラストマー組成物を見い出し、本発
明に到達した。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、エポ
キシ基を有するエラストマー、下記の一般式（１）で表
されるイミダゾール系化合物、およびトリメチルチオ尿
素とイソシアヌル酸を含有することを特徴とするエポキ
シ基を有するエラストマー組成物に関するものである。

【化２】 （式中のＲ₁は炭素数１〜１７のアルキル基、置換アル
キル基、アリール基、置換アリール基、アミノ基、シア
ノ基、メルカプト基を示し、Ｒ₂は水素原子、炭素数１
〜１７のアルキル基、置換アルキル基、アリール基、置
換アリール基を示す。また、Ｒ₃、Ｒ₄は水素原子、炭素
数１〜１７のアルキル基または置換アルキル基、シアノ
基、ヒドロキシアルキル基、カルボキシル基、チオカル
ボモイル基、イミダゾリル基を示す。）

【０００５】以下、本発明について詳しく説明する。本
発明におけるエラストマーは、エポキシ基を有するモノ
マーとこれと共重合可能な少なくとも１種のモノマーと
を、乳化重合、懸濁重合、溶液重合、塊状重合などの公
知の方法により共重合することにより得られる。本発明
におけるエラストマーは、架橋席としてグリシジルアク
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、メタクリルグリシジルエーテル等のエポキ
シ基を有するモノマー単位を０．１〜５．０重量％、好
ましくは０．５〜３．０重量％結合しているものが望ま
しい。

【０００６】エポキシ基を有するモノマーと共重合可能
なモノマーとしては、アクリル酸アルキルエステル、ア
クリル酸アルコキシアルキルエステルを主成分とし、そ
の他の成分として共重合可能なエチレン性不飽和化合物
を、エラストマーの特性を有する範囲で使用することが
出来る。

【０００７】アクリル酸アルキルエステルの例として
は、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プ
ロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブ
チルアクリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、イソア
ミルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、２−メ
チルペンチルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレー
ト、２−エチルヘキシルアクリレート、ｎ−デシルアク
リレート、ｎ−ドデシルアクリレート、ｎ−オクタデシ
ルアクリレート、シアノメチルアクリレート、１−シア
ノエチルアクリレート、２−シアノエチルアクリレー
ト、１−シアノプロピルアクリレート、２−シアノプロ
ピルアクリレート、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、６−シアノヘキシルア
クリレート、２−エチル−６−シアノヘキシルアクリレ
ート、８−シアノオクチルアクリレートなどが挙げられ
る。

【０００８】また、下式の一般式（２）で示されるアク
リル酸アルキルエステルも含まれる。

【化３】 （但し、Ｒ₁は水素原子またはメチル基で、Ｒ₂は炭素数
３〜２０のアルキレン基、Ｒ₃は炭素数１〜２０の炭化
水素基またはその誘導体、ｎは１〜２０の整数を示
す。）

【０００９】アクリル酸アルコキシアルキルエステルの
例としては、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−（ｎ−プロポキシ）エ
チルアクリレート、２−（ｎ−ブトキシ）エチルアクリ
レート、３−メトキシプロピルアクリレート、３−エト
キシプロピルアクリレート、２−（ｎ−プロポキシ）プ
ロピルアクリレート、２−（ｎ−ブトキシ）プロピルア
クリレートなどが挙げられる。

【００１０】共重合可能なエチレン性不飽和化合物とし
ては、必要に応じ種々の化合物を使用することができる
が、その例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロ
トン酸、２−ペンテン酸、マレイン酸、フマル酸、イタ
コン酸、などのカルボキシル基を有する化合物、１，１
−ジヒドロペルフルオロエチル（メタ）アクリレート、
１，１−ジヒドロペルフルオロプロピル（メタ）アクリ
レート、１，１，５−トリヒドロペルフルオロヘキシル
（メタ）アクリレート、１，１，２，２−テトラヒドロ
ペルフルオロプロピル（メタ）アクリレート、１，１，
７−トリヒドロペルフルオロヘプチル（メタ）アクリレ
ート、１，１−ジヒドロペルフルオロオクチル（メタ）
アクリレート、１，１−ジヒドロペルフルオロデシル
（メタ）アクリレートなどの含フッ素アクリル酸エステ
ル、１−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２
−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキ
シエチル（メタ）アクリレートなどの水酸基を有するア
クリル酸エステル、ジエチルアミノエチル（メタ）アク
リレート、ジブチルアミノエチル（メタ）アクリレート
などの第３級アミノ基を有するアクリル酸エステル、メ
チルメタクリレート、オクチルメタクリレートなどのメ
タクリレート、メチルビニルケトンのようなアルキルビ
ニルケトン、ビニルエチルエーテル、アリルメチルエー
テルなどのビニルおよびアリルエーテル、スチレン、α
−メチルスチレン、クロロスチレン、ビニルトルエンな
どのビニル芳香族化合物、アクリロニトリル、メタアク
リロニトリルなどのビニルニトリル、エチレン、プロピ
レン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フ
ッ化ビニリデン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ア
ルキルフマレートなどが挙げられる。

【００１１】次に本発明におけるイミダゾール系化合物
としては、１−メチルイミダゾール、１，２−ジメチル
イミダゾール、１−メチル−２−エチルイミダゾール、
１−ベンジル−２−エチルイミダゾール、１−ベンジル
−２−エチル−５−メチルイミダゾール、１−ベンジル
−２−フェニルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェ
ニルイミダゾール・トリメリット酸塩、１−アミノエチ
ルイミダゾール、１−アミノエチル−２−メチルイミダ
ゾール、１−アミノエチル−２−エチルイミダゾール、
１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シア
ノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチ
ル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノ
エチル−２−ウンデシルイミダゾール、１−シアノエチ
ル−２−メチルイミダゾールトリメリテート、１−シア
ノエチル−２−フェニルイミダゾールトリメリテート、
１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾー
ルトリメリテート、１−シアノエチル−２−ウンデシル
−イミダゾールトリメリテート、２，４−ジアミノ−６
−〔２’−メチルイミダゾリル−（１）’〕エチル−ｓ
−トリアジン・イソシアヌール酸付加物、１−シアノエ
チル−２−フェニル−４，５−ジ−（シアノエトキシメ
チル）イミダゾール、Ｎ−（２−メチルイミダゾリル−
１−エチル）尿素、Ｎ，Ｎ’−ビス−（２−メチルイミ
ダゾリル−１−エチル）尿素、１−（シアノエチルアミ
ノエチル）−２−メチルイミダゾール、Ｎ，Ｎ’−〔２
−メチルイミダゾリル−（１）−エチル〕−アジボイル
ジアミド、Ｎ，Ｎ’−〔２−メチルイミダゾリル−
（１）−エチル〕−ドデカンジオイルジアミド、Ｎ，
Ｎ’−〔２−メチルイミダゾリル−（１）−エチル〕−
エイコサンジオイルジアミド、２，４−ジアミノ−６−
〔２’−メチルイミダゾリル−（１）’〕−エチル−ｓ
−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−〔２’−ウンデ
シルイミダゾリル−（１）’〕−エチル−ｓ−トリアジ
ン、１−ドデシル−２−メチル−３−ベンジルイミダゾ
リウムクロライド、１，３−ジベンジル−２−メチルイ
ミダゾリウムクロライドなどが挙げられる。

【００１２】これらの添加量は、エラストマー１００重
量部に対して、好ましくは０．２〜５．０重量部、より
好ましくは０．５〜３．０重量部であり、０．２重量部
未満では、エラストマー加硫物の物性が十分でなく、
５．０重量部を越えると加工安全性が損なわれるおそれ
がある。

【００１３】また、トリメチルチオ尿素およびイソシア
ヌル酸のそれぞれの添加量は、エラストマー１００重量
部に対して、０．１〜５．０重量部が好ましく、０．３
〜４．０重量部が更に好ましい。０．１重量部未満では
加硫速度及び圧縮永久歪の改善が十分でなく、５．０重
量部を越えると成形に問題を生じるおそれがある。

【００１４】本発明においては、加硫速度を調整する目
的で、さらに、エポキシ樹脂の硬化剤、例えば熱分解ア
ンモニウム塩、有機酸、酸無水物、アミン類、硫黄及び
硫黄化合物などを本発明の効果を減退しない範囲で加え
ることができる。

【００１５】更に、本発明のエラストマ−組成物は、実
用に供する場合に、エラストマ−組成物に補強剤、充填
剤、可塑剤などを添加して成形、加硫を行うことによ
り、その目的に応じたエラストマー加硫物を得ることが
できる。

【００１６】尚、本発明におけるエラストマー組成物の
混練ならびに加硫は通常のゴム工業で行われている方法
を使用することができる。

【００１７】本発明のエラストマー組成物から得られる
エラストマー加硫物は、耐熱、耐油及び厳しい耐久性に
優れるため、ベルト、ホ−ス、オイルシ−ル、ガスケッ
ト、ダイヤフラムなどの工業部品に好適であり、特に品
質要求の厳しい自動車用部品として信頼性の向上が期待
できる。

【００１８】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例により限定されるもので
はない。 実施例１〜３及び比較例１〜１０ 重合缶に酢酸ビニル１０ｋｇとｎ−ブチルアクリレート
３０ｋｇとの混合液４０ｋｇ、部分鹸化ポリビニルアル
コールの４重量％水溶液４３ｋｇ、酢酸ナトリウム６０
０ｇ、グリシジルメタクリレート６００ｇを投入し、攪
拌機で予めよく混合して、均一懸濁液を調整した。重合
缶内を窒素ガスで置換後、エチレンモノマーを上部から
圧入し、圧力を重合温度４５℃で５０ｋｇ／ｃｍ² にな
るように調節した。引き続き別途注入口より重合開始剤
水溶液を添加し、約１０時間重合を行った。

【００１９】１２時間後に生成した重合物乳化液中の未
反応モノマーを除去し、３重量％のボラックス水溶液を
添加して乳化液を凝固した後、洗浄、脱水、１２０〜１
３０℃のロール上で２０分乾燥して、シート状の生ゴム
を得て試験に供した。

【００２０】次に、表１に示す配合処方により、６イン
チロールを用いて混練を行い、厚さ２．３ｍｍのシ−ト
を作製し、このシートについてプレス加硫を１７０℃×
２０分の条件で行った後（一次加硫）、ギヤーオーブン
にて１６０℃×４時間の加硫を行って（二次加硫）、エ
ラストマー加硫物の物性評価用試験片を作製した。一次
加硫物及び二次加硫物の物性試験はＪＩＳ Ｋ６３０１
に準じて行い、またムーニースコーチはＪＩＳ Ｋ６３
００に準じて測定し、その結果を表２に示した。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】

【発明の効果】本発明のエポキシ基を有するエラストマ
ー組成物は、実施例からも明らかなように加硫速度が速
く、かつ一次加硫後のエラストマー加硫物の圧縮永久歪
が改善され、更に一次加硫物および二次加硫物の引張特
性（引張強さ／伸び）と圧縮永久歪バランスが優れてい
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エポキシ基を有するエラストマー、下記
   の一般式（１）で表されるイミダゾール系化合物、およ
   びトリメチルチオ尿素とイソシアヌル酸を含有すること
   を特徴とするエポキシ基を有するエラストマー組成物。 【化１】 （式中のＲ₁は炭素数１〜１７のアルキル基、置換アル
   キル基、アリール基、置換アリール基、アミノ基、シア
   ノ基、メルカプト基を示し、Ｒ₂は水素原子、炭素数１
   〜１７のアルキル基、置換アルキル基、アリール基、置
   換アリール基を示す。また、Ｒ₃、Ｒ₄は水素原子、炭素
   数１〜１７のアルキル基または置換アルキル基、シアノ
   基、ヒドロキシアルキル基、カルボキシル基、チオカル
   ボモイル基、イミダゾリル基を示す。）