ES2970046T3 - Copolímero acrílico y producto reticulado del mismo - Google Patents

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Tomoyuki Yano
Takashi Matsuo
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Abstract

Se proporcionan: un copolímero acrílico que tiene una unidad estructural derivada de un éster de ácido acrílico que tiene un grupo alquilo, y/o una unidad estructural derivada de un éster de ácido acrílico que tiene un grupo alcoxialquilo, una unidad estructural derivada de un éster alquílico de ácido metacrílico que tiene 3 -16 átomos de carbono, y una unidad estructural derivada de un monómero reticulable que tiene un grupo carboxilo; una composición que contiene el copolímero acrílico y un agente reticulante; y un producto reticulado obtenido reticulando la composición. El copolímero acrílico, la composición y el producto reticulado son útiles para un material de caucho altamente resistente al calor que tiene una tasa de cambio de alargamiento baja y pocos cambios en la dureza incluso cuando se expone a altas temperaturas durante un largo período de tiempo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Copolímero acrílico y producto reticulado del mismo
CAMPO TÉCNICO
La presente invención se refiere a un copolímero acrílico y a un producto reticulado del mismo. En lo sucesivo, un material hecho del producto reticulado puede denominarse algunas veces "material de caucho" o "material de caucho reticulado".
ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA
En general, un polímero acrílico, que contiene un éster de ácido acrílico como materia prima principal, es conocido como un material excelente en diversas propiedades físicas con respecto a la durabilidad y se usa ampliamente en forma de materiales de caucho industriales o materiales de caucho para automóviles, tales como juntas de motor. mangueras de aceite, mangueras de aire, juntas tóricas y similares.
Sin embargo, a estas piezas de caucho para automóviles, en particular, a las piezas de caucho utilizadas en el compartimiento de un motor, se les pide que tengan una resistencia al calor aún mayor debido al mayor rendimiento del turbocompresor que acompaña a la mayor potencia de salida de los motores y al reciente endurecimiento de las regulaciones sobre gases de escape. Se ha deseado que tales piezas tengan, por ejemplo, una pequeña degradación de las propiedades físicas, particularmente una baja tasa de cambio de alargamiento de rotura incluso si se exponen a condiciones de alta temperatura durante un largo período de tiempo.
Como método para mejorar la resistencia al calor frente a tal situación, el documento de patente 1 describe una composición de caucho acrílico obtenida mezclando un compuesto heterocíclico condensado como agente antienvejecimiento y un agente reticulante en cantidades específicas en caucho acrílico.
Sin embargo, a las piezas de caucho utilizadas en el campo relacionado con el automóvil, etc. se les pide que tengan resistencia al calor a largo plazo a temperaturas más altas, y se desea un material de caucho que tenga resistencia al calor a temperaturas más altas.
El documento de patente 2 describe un caucho acrílico obtenido copolimerizando 100 partes en peso de un éster de ácido acrílico con de 10 a 100 partes en peso de un metacrilato de alquilo y de 0,5 a 4 partes en peso de un monómero reticulable, y describe que ejemplos específicos de combinaciones del metacrilato de alquilo y el monómero reticulable incluyen una combinación de metacrilato de metilo y metacrilato de glicidilo, una combinación de metacrilato de nbutilo y metacrilato de glicidilo, y similares. El documento de patente 2 describe que dicho caucho acrílico tiene un pequeño cambio en el alargamiento de rotura antes y después del envejecimiento por calor, y que entre las combinaciones específicas anteriores, la combinación de metacrilato de metilo y metacrilato de glicidilo es la más preferible en términos de resistencia al envejecimiento por calor. Sin embargo, el alargamiento de rotura después de someterse a un proceso térmico sigue disminuyendo considerablemente y, por tanto, se desea un material de caucho que tenga una resistencia al calor más excelente.
El documento de patente 3 describe un producto reticulado obtenido mediante reticulación de una composición de elastómero acrílico que contiene un elastómero acrílico obtenido mediante copolimerización de un acrilato y un monómero de sitio de reticulación, en el que se establece la fracción molar de átomos de oxígeno y átomos de nitrógeno en el elastómero acrílico en un cierto valor o menos, y se prescribe un cambio de volumen cuando el producto reticulado se sumerge en agua destilada bajo ciertas condiciones. Sin embargo, no se ha evaluado la resistencia al calor del producto reticulado así obtenido.
El documento de la patente JP 2001 -181464 A describe una composición para moldeo y reticulado de un latiguillo de sistema de aire resistente al calor.
DOCUMENTOS DE LA TÉCNICA ANTERIOR
DOCUMENTOS DE PATENTE
Documento de patente 1: solicitud de patente japonesa número 2011-551930
Documento de patente 2: WO 2009/099113
Documento de patente 3: WO 2016/136697
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
PROBLEMAS A RESOLVER POR LA INVENCIÓN
Un objeto de la presente invención es proporcionar un producto reticulado de un copolímero acrílico para proporcionar un material de caucho que tiene una baja tasa de cambio de alargamiento y un pequeño cambio en la dureza y es excelente en cuanto a la resistencia al calor incluso si se expone a condiciones de alta temperatura durante un largo período de tiempo, un copolímero acrílico para el producto reticulado y una composición que contiene el copolímero acrílico.
SOLUCIONES A LOS PROBLEMAS
Como resultado de intensos y minuciosos estudios, los inventores han descubierto que el objetivo anterior se puede lograr mediante un copolímero acrílico que incluye unidades estructurales que comprenden unidades estructurales derivadas de un éster de ácido acrílico que tiene un grupo alquilo que tiene de 1 a 8 átomos de carbono y/o unidades estructurales derivadas de un éster de ácido acrílico que tiene un grupo alcoxialquilo que tiene de 2 a 8 átomos de carbono, unidades estructurales derivadas de un metacrilato de alquilo que tiene un grupo alquilo que tiene de 3 a 16 átomos de carbono y unidades estructurales derivadas de un monómero reticulable que tiene un grupo carboxilo; una composición que contiene el copolímero acrílico y un agente reticulante; y un producto reticulado obtenido mediante reticulación de la composición. La invención se ha realizado basándose en tal hallazgo.
La presente invención se define en las reivindicaciones adjuntas.
EFECTO DE LA INVENCIÓN
La composición que contiene el copolímero acrílico de la presente invención tiene una capacidad de procesado excelente. El producto reticulado producido usando la composición que contiene el copolímero acrílico de la presente invención (específicamente, obtenido reticulando la composición) tiene excelentes propiedades físicas en estado normal y resistencia al calor a alta temperatura durante un largo período de tiempo, y no presenta deterioro en la resistencia al frío y similares. Por lo tanto, el producto reticulado es adecuado para emplearlo como material de caucho para automóviles, tales como mangueras de combustible, mangueras de aire y materiales para tubos.
MODO DE REALIZAR LA INVENCIÓN
En primer lugar, se describirá el copolímero acrílico de la presente invención.
El copolímero acrílico de la presente invención comprende del 45 al 89,5 % en peso de unidades estructurales (A) que son unidades estructurales derivadas de un éster de ácido acrílico que tiene un grupo alquilo que tiene de 1 a 8 átomos de carbono y/o unidades estructurales derivadas de un éster de ácido acrílico que tiene un grupo alcoxialquilo que tiene de 2 a 8 átomos de carbono; del 10 al 50% en peso de unidades estructurales (B) derivadas de un metacrilato de alquilo que tiene de 3 a 16 átomos de carbono, y del 0,5 al 5% en peso de unidades estructurales (C) derivadas de un monoéster de ácido dicarboxílico etilénicamente insaturado. La proporción anterior de contenido de cada unidad estructural es preferiblemente la proporción cuando el copolímero acrílico completo es 100% en peso. En el copolímero acrílico, el contenido total de las unidades estructurales (A), las unidades estructurales (B) y las unidades estructurales (C) es 100% en peso.
El éster de ácido acrílico que tiene un grupo alquilo que tiene de 1 a 8 átomos de carbono es preferiblemente un acrilato de alquilo que tiene un grupo alquilo que tiene de 1 a 8 átomos de carbono. El éster de ácido acrílico que tiene un grupo alcoxialquilo que tiene de 2 a 8 átomos de carbono es preferiblemente un éster alcoxialquilado de ácido acrílico que tiene un grupo alcoxialquilo que tiene de 2 a 8 átomos de carbono.
Las unidades estructurales (A) que son unidades estructurales derivadas de un éster de ácido acrílico que tiene un grupo alquilo que tiene de 1 a 8 átomos de carbono y/o unidades estructurales derivadas de un éster de ácido acrílico que tiene un grupo alcoxialquilo que tiene de 2 a 8 átomos de carbono son preferiblemente unidades estructurales derivadas de un éster de ácido acrílico que tiene un grupo alquilo que tiene de 1 a 8 átomos de carbono. Las unidades estructurales (A) pueden ser unidades estructurales derivadas de uno o dos o más ésteres de ácido acrílico.
Ejemplos específicos de unidades estructurales derivadas de un éster de ácido acrílico que tiene un grupo alquilo que tiene de 1 a 8 átomos de carbono incluyen unidades estructurales derivadas de un éster de ácido acrílico tales como acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de n-propilo, acrilato de isopropilo, acrilato de n-butilo, acrilato de isobutilo, acrilato de n-pentilo, acrilato de n-hexilo, acrilato de n-heptilo, acrilato de n-octilo, acrilato de 2-etilhexilo y acrilato de ciclohexilo. Entre éstas, son preferibles las unidades estructurales derivadas de acrilato de etilo o acrilato de n-butilo.
Ejemplos específicos de unidades estructurales derivadas de un éster de ácido acrílico que tiene un grupo alcoxialquilo que tiene de 2 a 8 átomos de carbono incluyen unidades estructurales derivadas de éster de ácido acrílico tales como acrilato de metoximetilo, acrilato de metoxietilo, acrilato de etoximetilo, acrilato de 2-etoxietilo, acrilato de 2-propoxietilo, acrilato de 2-butoxietilo, acrilato de 2-metoxipropilo, acrilato de 2-etoxipropilo, acrilato de 3-metoxipropilo, acrilato de 3-etoxipropilo, acrilato de 4-metoxibutilo y acrilato de 4-etoxibutilo. Entre éstas, son preferibles las unidades estructurales derivadas de acrilato de metoxietilo.
En el copolímero acrílico de la presente invención, el contenido de las unidades estructurales (A) que comprenden unidades estructurales derivadas de un éster de ácido acrílico que tiene un grupo alquilo que tiene de 1 a 8 átomos de carbono y/o unidades estructurales derivadas de un éster de ácido acrílico que tiene un un grupo alcoxialquilo que tiene de 2 a 8 átomos de carbono es de 45 a 89,5% en peso, preferiblemente de 50 a 89,5% en peso, más preferiblemente de 60 a 89,5% respecto del peso de todas las unidades estructurales del copolímero acrílico. El contenido de las unidades estructurales (A) que se encuentre dentro de los intervalos mencionados anteriormente es preferible en relación a la resistencia al frío y a la resistencia a los aceites.
En el copolímero acrílico de la presente invención, las unidades estructurales (A) que comprenden unidades estructurales derivadas de un éster de ácido acrílico que tiene un grupo alquilo que tiene de 1 a 8 átomos de carbono y/o unidades estructurales derivadas de un éster de ácido acrílico que tiene un grupo alcoxialquilo que tiene de 2 a 8 átomos de carbono incluyen preferiblemente tanto unidades estructurales (A1) derivadas de un éster de ácido acrílico que tiene un grupo alquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono como unidades estructurales (A2) derivadas de un éster de ácido acrílico que tiene un grupo alquilo que tiene de 4 a 8 átomos de carbono. La relación en peso de las unidades estructurales (A1) y las unidades estructurales (A2) es preferiblemente de 10 a 90:90 a 10 (es decir, (A1):(A2) = 10:90 a 90:10), más preferiblemente 20 a 80:80 a 20 (20:80 a 80:20), más preferentemente 30:70 a 70:30 y lo más preferible, 40:60 a 60:40.
El metacrilato de alquilo que tiene un grupo alquilo que tiene de 3 a 16 (preferiblemente de 4 a 16) átomos de carbono se refiere a un metacrilato de alquilo en el que el número de átomos de carbono del grupo alquilo es de 3 a 16 (preferiblemente de 4 a 16). Ejemplos de unidades estructurales (B) derivadas de dicho metacrilato de alquilo incluyen unidades estructurales derivadas de un metacrilato de alquilo tales como metacrilato de n-propilo, metacrilato de isopropilo, metacrilato de n-butilo, metacrilato de isobutilo, metacrilato de n-pentilo, metacrilato de n-hexilo, metacrilato de n-octilo, metacrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de n-decilo, metacrilato de isodecilo, metacrilato de n-dodecilo, metacrilato de n-laurilo y metacrilato de n-octadecilo. Entre éstas, se prefieren las unidades estructurales derivadas de un metacrilato de alquilo seleccionado entre metacrilato de n-butilo, metacrilato de n-hexilo, metacrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de isodecilo y metacrilato de n-laurilo. Las unidades estructurales (B) son más preferiblemente unidades estructurales derivadas de un metacrilato de alquilo que tiene un grupo alquilo que tiene 4 o más y 9 o menos átomos de carbono (más preferiblemente 8 o menos, aún más preferiblemente 7 o menos, en particular, preferiblemente 6 o menos átomos de carbono). Por ejemplo, son más preferibles las unidades estructurales derivadas de metacrilato de n-butilo, metacrilato de n-hexilo y metacrilato de 2-etilhexilo. Estas pueden ser unidades estructurales derivadas de uno o dos o más metacrilatos de alquilo.
En el copolímero acrílico de la presente invención, el contenido de las unidades estructurales (B) derivadas de un metacrilato de alquilo que tiene de 3 a 16 átomos de carbono es de 10 a 50% en peso, preferiblemente de 10 a 40% en peso, más preferiblemente de 10 a 30% en peso, con respecto al peso de todas las unidades estructurales del copolímero acrílico. Como ejemplos de realizaciones preferidas, también es preferible que el contenido sea del 10 al 48 % en peso o del 10 al 38 % en peso. El contenido de las unidades estructurales (B) que se encuentre dentro de los intervalos mencionados anteriormente es preferible en relación a la resistencia al calor, la resistencia al frío y la resistencia a los aceites.
Las unidades estructurales (C) se derivan de un monoéster de ácido dicarboxílico etilénicamente insaturado.
Ejemplos de unidades estructurales derivadas de un monoéster de ácido dicarboxílico etilénicamente insaturado son un éster monoalquílico de ácido fumárico tal como fumarato de monometilo, fumarato de monoetilo, fumarato de monopropilo, fumarato de monobutilo, fumarato de monohexilo y fumarato de monooctilo; un éster monoalquílico de ácido maleico tal como maleato de monometilo, maleato de monoetilo, maleato de monopropilo, maleato de monobutilo, maleato de monopentilo y maleato de monodecilo; un éster monoalquílico del ácido itacónico tal como itaconato de monometilo, itaconato de monoetilo, itaconato de monopropilo e itaconato de monobutilo. Son preferibles las unidades estructurales derivadas del éster monoalquílico del ácido fumárico, y las unidades estructurales derivadas de un éster monoalquílico del ácido fumárico que tiene un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono son las más preferibles.
En el copolímero acrílico de la presente invención, el contenido de las unidades estructurales (C) derivadas de un monoéster de ácido dicarboxílico etilénicamente insaturado es de 0,5 a 5 % en peso, preferiblemente de 0,5 a 2 % en peso respecto del total de las unidades estructurales. El contenido de las unidades estructurales (C) derivadas de un monoéster de ácido dicarboxílico etilénicamente insaturado que se encuentre dentro de los intervalos mencionados anteriormente es preferible en relación a propiedades físicas tales como resistencia y deformación por compresión, y capacidad de procesado.
En el copolímero acrílico de la presente invención, el contenido de las unidades estructurales se puede determinar mediante el espectro de resonancia magnética nuclear del polímero obtenido.
Método para producir copolímero acrílico
El copolímero acrílico utilizado en la presente invención se puede obtener polimerizando diversos monómeros. Los monómeros a utilizar pueden ser productos disponibles comercialmente y no están particularmente restringidos.
En cuanto a la modalidad de la reacción de polimerización, se puede utilizar cualquier tipo de polimerización como polimerización en emulsión, polimerización en suspensión, polimerización en masa y polimerización en disolución. En vista de la facilidad para controlar la reacción de polimerización y similares, se prefiere la polimerización en emulsión a presión normal, que se usa comúnmente como método convencionalmente conocido para producir un copolímero acrílico.
En el caso de la polimerización mediante polimerización en emulsión, se puede usar un método corriente, y se pueden usar un iniciador de polimerización, un emulsionante, un agente de transferencia de cadena, un terminador de polimerización y similares convencionalmente conocidos, que se usan generalmente en la polimerización en emulsión.
El emulsionante usado en la presente invención no está particularmente limitado y, por ejemplo, se pueden usar emulsionantes no iónicos y aniónicos comúnmente usados para la polimerización en emulsión. Los ejemplos del emulsionante no iónico incluyen un éter alquílico de polioxietileno, un éter de alcohol de polioxietileno, un éter de polioxietilenalquilfenilo, un éter de fenilo policíclico polioxietilenado, un éter de polioxialquilenalquilo, un éster de ácido graso de sorbitano, un éster de ácido graso polioxietilenado y un éster de ácido graso de sorbitano polioxietilenado. Los ejemplos del emulsionante aniónico incluyen un alquilbencenosulfonato, un alquilsulfato, un polioxietilenalquilétersulfato, un polioxialquilenalquiléterfosfato o sales de los mismos, y una sal de ácido graso. Estos emulsionantes se pueden usar solos o en combinación de dos o más. Como emulsionante aniónico, se pueden utilizar dodecilsulfato de sodio, dodecilbencenosulfonato de sodio y dodecilsulfato de trietanolamina.
Se requiere que la cantidad de emulsionante utilizada en la presente invención sea una cantidad comúnmente utilizada en la polimerización en emulsión. Específicamente, la cantidad de emulsionante está en el intervalo de 0,01 a 10 % en peso, preferiblemente de 0,03 a 7 % en peso, y más preferiblemente de 0,05 a 5 % en peso, respecto de la cantidad de monómeros que se van a cargar. Cuando se utiliza un tensioactivo reactivo como componente monómero, no es necesario añadir necesariamente el emulsionante.
El iniciador de polimerización usado en la presente invención no está particularmente limitado y se pueden usar iniciadores de polimerización comúnmente usados para la polimerización en emulsión. Entre los ejemplos específicos del iniciador de polimerización se incluyen un iniciador de polimerización de peróxido inorgánico representado por un persulfato tal como persulfato de potasio, persulfato de sodio y persulfato de amonio; un iniciador de polimerización de peróxido orgánico (incluido un iniciador de polimerización de hidroperóxido) tales como 2,2-di(4,4-di-(tbutilperoxi)ciclohexil)propano, 1-di-(t-hexilperoxi)ciclohexano, 1,1-di-(t-butilperoxi)ciclohexano, 4,4-di-(tbutilperoxi)valerato de n-butilo, 2,2-di(t-butilperoxi)butano, hidroperóxido de t-butilo, hidroperóxido de cumeno, hidroperóxido de diisopropilbenceno, hidroperóxido de p-mentano, hidroperóxido de 1,1,3,3-tetrametilbutilo, peróxido de t-butilcumilo, peróxido de di-t-butilo, peróxido de di-t-hexilo, di(2-t-butilperoxiisopropil)benceno, peróxido de dicumilo, peróxido de diisobutirilo, peróxido de di(3,5,5-trimetilhexanoilo), peróxido de dilauroilo, peróxido de ácido disuccínico, peróxido de dibenzoilo, peróxido de di(3-metilbenzoilo), peróxido de benzoilo(3-metilbenzoilo), peroxidicarbonato de diisopropilo, peroxidicarbonato de di-n-propilo, di(4 -t-butilciclohexil)peroxidicarbonato, di(2-etilhexil)peroxidicarbonato, peroxidicarbonato de di-sec-butilo, peroxineodecanoato de cumilo, peroxineodecanoato de 1,1,3,3-tetrametilbutilo, peroxineodecanoato de t-hexilo, peroxineodecanoato de t-butilo, peroxipivalato de t-hexilo, peroxipivalato de t-butilo, 2,5-dimetil-2,5-di(2-etilhexanoilperoxi)hexano, 1,1,3,3-tetrametilbutilperoxi-2-etilhexanoato, hexanoato de t-hexil peroxi-2-etilo, hexanoato de butil peroxi-2-etilo, peroxilaurato de t-butilo, hexanoato de t-butil peroxi-3,5,5-trimetilo, monocarbonato de t-hexil peroxi isopropilo, monocarbonato de t-butil peroxi isopropilo, t-butil peroxi-2-etilhexilo monocarbonato, 2,5-dimetil-2,5-di(benzoilperoxi)hexano, peroxiacetato de t-butilo, peroxibenzoato de t-hexilo, peroxibenzoato de t-butilo y 2,5-dimetil-2,5-di(t-butilperoxi)hexano; un iniciador de polimerización de tipo azo tal como azobisisobutironitrilo, 4-4'-azobis(ácido 4-cianovalérico), 2-2'-azobis[2-(2-imidazolin-2-il)propano, 2-2'-azobis(propano-2-carboxamidina), 2-2'-azobis[N-(2-carboxietil)-2-metilpropanamida], 2-2'-azobis{2-[1-(2-hidroxietil)-2-imidazolin-2-ilo ]propano}, 2-2'-azobis(1-imino-1-pirrolidino-2-metilpropano) y 2-2'-azobis{2-metil-N-[1,1-bis(hidroximetil)-2-hidroxietil]propanamido}. Estos iniciadores de polimerización se pueden usar solos o en combinación de dos o más.
Se requiere que la cantidad de iniciador de polimerización utilizada en la presente invención sea una cantidad comúnmente utilizada en la polimerización en emulsión. Específicamente, la cantidad de iniciador de polimerización está en el intervalo de 0,01 a 5 % en peso, preferiblemente de 0,01 a 4 % en peso, y más preferiblemente de 0,02 a 3 % en peso, respecto de la cantidad de monómeros que se van a cargar.
El peróxido orgánico y el peróxido inorgánico usados como iniciador de polimerización se pueden usar como iniciador de polimerización redox combinándolos con un reductor. El reductor usado en combinación no está particularmente limitado, y los ejemplos del mismo incluyen un compuesto que contiene un ion metálico reducido tal como sulfato ferroso y naftenato cuproso; un compuesto de metano tal como metanosulfonato de sodio; un compuesto de amina tal como dimetilanilina; el ácido ascórbico o una sal del mismo y una sal inorgánica que tiene capacidad reductora tal como una sal de metal alcalino de ácido sulfuroso y una sal de metal alcalino de ácido tiosulfúrico. Estos reductores se pueden usar solos o en combinación de dos o más. La cantidad de reductor a utilizar es preferiblemente de 0,0003 a 10,0 partes en peso, respecto de cada 100 partes en peso de los monómeros a cargar.
El agente de transferencia de cadena se puede utilizar según sea necesario. Los ejemplos específicos del agente de transferencia de cadena incluyen un alquilmercaptano tal como n-hexilmercaptano, n-octilmercaptano, toctilmercaptano, n-dodecilmercaptano, t-dodecilmercaptano y n-estearilmercaptano; 2,4-difenil-4-metil-1 -penteno, 2,4-difenil-4-metil-2-penteno; un compuesto de xantógeno tal como disulfuro de dimetilxantógeno y disulfuro de diisopropilxantógeno; terpinoleno; un compuesto a base de tiuram tal como disulfuro de tetrametiltiuram, disulfuro de tetraetiltiuram y monosulfuro de tetrametiltiuram; un compuesto a base de fenol tal como 2,6-di-t-butil-4-metilfenol y fenol estirenado; un compuesto alílico tal como alcohol alílico; un compuesto de tipo hidrocarburo halogenado tal como diclorometano, dibromometano y tetrabromuro de carbono; un éter vinílico tal como a-benciloxiestireno, abenciloxiacrilonitrilo y a-benciloxiacrilamida; trifeniletano, pentafeniletano, acroleína, metacroleína, ácido tioglicólico, ácido tiomalico y tioglicolato de 2-etilhexilo. Estos agentes de transferencia de cadena se pueden usar solos o en combinación de dos o más. La cantidad de agente de transferencia de cadena a utilizar no está particularmente limitada y generalmente es de 0 a 5 partes en peso, respecto de cada 100 partes en peso de los monómeros a cargar.
Los ejemplos del terminador de la polimerización incluyen hidroxilamina, sulfato de hidroxilamina, dietilhidroxiamina, ácido hidroxiaminosulfónico o una sal de metal alcalino del mismo, dimetilditiocarbamato de sodio y un compuesto de quinona tal como hidroquinona. La cantidad de terminador de polimerización a utilizar no está particularmente limitada y generalmente es de 0 a 2 partes en peso, respecto de cada 100 partes en peso de todos los monómeros.
Al polímero obtenido mediante el método anterior se le puede ajustar el pH usando una base como ajustador del pH según sea necesario. Ejemplos específicos de la base incluyen hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, hidróxido de calcio, amoníaco, un compuesto de amonio inorgánico y un compuesto de amina orgánica. El pH varía entre 1 y 11, preferentemente entre 1,5 y 10,5 y más preferentemente entre 2 y 10.
Además de los materiales anteriores, según sea necesario, se pueden utilizar materiales auxiliares de polimerización tales como un modificador del tamaño de partículas, un agente quelante, un eliminador de oxígeno o similares.
La polimerización en emulsión puede ser o bien un proceso discontinuo, o bien un proceso semicontinuo o un proceso continuo. El tiempo de polimerización y la temperatura de polimerización no están particularmente limitados y pueden seleccionarse adecuadamente según el tipo o similares de iniciador de polimerización que se use. En general, la temperatura de polimerización es de 10 a 100°C y el tiempo de polimerización es de 0,5 a 100 horas.
El método para recoger el polímero obtenido mediante el método anterior no está particularmente limitado y el polímero puede recogerse usando métodos convencionales. Un ejemplo de tales métodos es el método de suministrar la disolución de polimerización de forma continua o discontinua a una disolución acuosa que contiene un coagulante, y obtener mediante esta operación una pasta o suspensión coagulada. Hasta el final de esta operación, la temperatura de la disolución acuosa que contiene el coagulante está influenciada por el tipo y la cantidad de monómero a usar o por la fuerza de cizallamiento generada debido a la agitación o similares y, por lo tanto, no puede determinarse de manera uniforme. En general, es de 50°C o más, preferiblemente está en el intervalo de 60°C a 100°C.
El coagulante a utilizar para este método no está particularmente limitado y es preferiblemente una sal metálica inorgánica. Ejemplos específicos de sales metálicas inorgánicas incluyen sulfato de sodio, sulfato de magnesio, sulfato de aluminio, cloruro de sodio y cloruro de calcio.
La suspensión coagulada obtenida mediante el método anterior se lava preferiblemente con agua para eliminar el coagulante. Si no se realiza ningún lavado con agua o el lavado es insuficiente, los residuos de iones derivados del coagulante se pueden precipitar en una etapa de conformación.
Se elimina la humedad de la suspensión coagulada después de lavarla con agua y se realiza el secado, de modo que pueda obtenerse un copolímero acrílico. El método de secado no está particularmente limitado y, en general, se utiliza un secador instantáneo, un secador de lecho fluidizado o similares. Antes de la etapa de secado, se puede realizar una etapa de deshidratación mediante un separador centrífugo o similar.
Desde el punto de vista de la capacidad de procesado, el intervalo de peso molecular del copolímero acrílico usado en la presente invención que se produce de esta manera es preferiblemente de 10 a 100, cuando se representa como una viscosidad Mooney (Ml<1+4>) a 100°C en la prueba de prevulcanización Mooney especificada en el estándar JIS K 6300, más preferiblemente de 15 a 90, e incluso más preferiblemente de 20 a 80.
Composición que contiene copolímero acrílico
La composición que contiene copolímero acrílico de la presente invención contiene al menos el copolímero acrílico mencionado anteriormente y un agente reticulante.
Como agente reticulante, se pueden utilizar agentes reticulantes convencionalmente conocidos tales como un compuesto de amina polivalente, un compuesto epoxi polivalente, un compuesto de isocianato polivalente, un compuesto de aziridina, un compuesto de azufre, un óxido metálico básico, un haluro organometálico y similares, que normalmente se utilizan para reticular caucho. Entre estos, se utiliza preferentemente el compuesto de amina polivalente.
Los ejemplos del compuesto de amina polivalente incluyen un compuesto de amina polivalente alifática tal como hexametilendiamina, carbamato de hexametilendiamina y N,N'-dicinamiliden-1,6-hexanodiamina; y un compuesto de amina polivalente aromática tal como 4,4'-metilendianilina, m-fenilendiamina, 4,4'-diaminodifeniléter, 3,4'-diaminodifeniléter, 4,4'-(m-fenilendiisopropiliden)dianilina, 4,4'-(p-fenilendiisopropiliden)dianilina, 2,2'-bis[4-(4aminofenoxi)fenil]propano, 4,4'-diaminobenzanilida, 4,4'-bis(4-aminofenoxi)bifenilo, m -xililendiamina, p-xililendiamina, 1,3,5-bencenotriamina, 1,3,5-bencenotriaminometilo y dihidrazida del ácido isoftálico.
Los ejemplos del compuesto epoxi polivalente incluyen un compuesto epoxi de tipo éter glicidílico tal como un compuesto epoxi de tipo fenol novolac, un compuesto epoxi de tipo cresol novolac, un compuesto epoxi de tipo cresol, un compuesto epoxi de tipo bisfenol A, un compuesto epoxi de tipo bisfenol F, un compuesto epoxi de tipo bisfenol A bromado, un compuesto epoxi de tipo bisfenol F bromado, y un compuesto epoxi de tipo bisfenol A hidrogenado; y otro compuesto epoxi polivalente tal como un compuesto epoxi alicíclico, un compuesto epoxi de tipo éster glicidílico, un compuesto epoxi de tipo glicidilamina y un compuesto epoxi de tipo isocianurato.
Los ejemplos del compuesto de isocianato polivalente incluyen diisocianato de 2,4-tolileno, diisocianato de 2,6-tolileno, diisocianato de 4,4'-difenilmetano, diisocianato de hexametileno, diisocianato de p-fenileno, diisocianato de m-fenileno, diisocianato de 1,5-naftileno, triisocianato de 1,3,6-hexametileno, triisocianato de 1,6,11-undecano y triisocianato de bicicloheptano.
Los ejemplos del compuesto de aziridina incluyen tris-2,4,6-(1 -aziridinil)-1,3,5-triazina, óxido de tris[1-(2-metil)aziridinil]fosfina y hexa[1 -(2-metil)aziridinil]trifosfatriazina.
Los ejemplos del compuesto de azufre incluyen azufre, 4,4'-ditiomorfolina, disulfuro de tetrametiltiuram y disulfuro de tetraetiltiuram.
Entre los ejemplos de óxido metálico básico se incluyen óxido de zinc, óxido de plomo, óxido de calcio y óxido de magnesio.
Los ejemplos del haluro organometálico incluyen un dihaluro de diciclopentadienilo metálico, y los ejemplos del metal incluyen titanio y circonio.
Estos agentes reticulantes se pueden usar solos o en combinación de dos o más. La cantidad de cada agente reticulante a utilizar es de 0,05 a 20 partes en peso, preferiblemente de 0,1 a 10 partes en peso, respecto de cada 100 partes en peso del copolímero acrílico de la presente invención.
La composición que contiene el copolímero acrílico de la presente invención puede contener otros aditivos que se pueden utilizar habitualmente en la técnica, según se desee. Los ejemplos de aditivos incluyen un lubricante, un agente antienvejecimiento, un fotoestabilizador, un relleno, un agente de refuerzo, un plastificante, un coadyuvante de procesamiento, un pigmento, un colorante, un acelerador de reticulación, un coadyuvante de reticulación, un retardante de reticulación, un agente antiestático y un agente espumante.
Además, la composición que contiene el copolímero acrílico de la presente invención también se puede mezclar con caucho, resina y similares tal como se hace habitualmente en la técnica, siempre que no se aparte del espíritu de la invención. Los ejemplos del caucho usado en la presente invención incluyen caucho de butadieno, caucho de estirenobutadieno, caucho de isopreno, caucho natural, caucho de acrilonitrilo-butadieno, caucho de acrilonitrilobutadieno-isopreno, caucho de etileno-propileno-dieno y caucho de epiclorhidrina. Los ejemplos de resina incluyen resina PMMA (polimetacrilato de metilo), resina PS (poliestireno), resina PUR (poliuretano), resina PVC (cloruro de polivinilo), resina EVA (etileno/acetato de vinilo), resina AS (estireno/acrilonitrilo) y resina PE. (polietileno).
La cantidad total de composición del caucho y la resina antes mencionados es de 50 partes en peso o menos, preferiblemente 10 partes en peso o menos, más preferiblemente 1 parte en peso o menos, repecto de cada 100 partes en peso del copolímero acrílico de la presente. invención.
Como método de preparación de la composición que contiene copolímero acrílico de la presente invención, se puede utilizar cualquier medio utilizado convencionalmente en el campo del procesamiento de polímeros, por ejemplo, un laminador abierto, una mezcladora Banbury, diversas amasadoras y similares.
La combinación se puede llevar a cabo mediante procedimientos de composición convencionales empleados en el campo del procesamiento de polímeros. Por ejemplo, primero se amasa solo un polímero, luego se añaden ingredientes de la composición distintos del agente de reticulación y del acelerador de reticulación para preparar un compuesto de amasado A y, posteriormente, se realiza el amasado B para añadir el agente de reticulación y el acelerador de reticulación.
Se puede obtener un producto reticulado calentando la composición de la presente invención normalmente a una temperatura de 100 a 250°C. El tiempo de reticulación varía dependiendo de la temperatura y normalmente está en el intervalo de 0,5 a 300 minutos. En cuanto a la reticulación y el moldeo de la composición, la reticulación y el moldeo se pueden llevar a cabo de manera integrada, se puede recalentar un producto previamente moldeado de la composición que contiene copolímero acrílico para obtener un producto reticulado, o bien se puede procesar mediante moldeo el producto reticulado obtenido calentando previamente la composición. Como método específico para reticulación y moldeo, se puede usar cualquier método que incluya moldeo por compresión o moldeo por inyección usando un molde y calentamiento mediante un recipiente de vapor, un baño de aire, rayos infrarrojos o microondas.
La composición que contiene copolímero acrílico de la presente invención así obtenida tiene una excelente capacidad de procesado durante el procesamiento en laminador. Cuando la composición que contiene copolímero acrílico de la presente invención se obtiene en forma de una lámina (lámina no reticulada) que tiene un espesor de aproximadamente 2 a 2,5 mm, el tiempo de prevulcanizado Mooney (ts) (estándar JIS K 6300) a 125°C es, por ejemplo, de 1 a 10 minutos, de manera preferida aproximadamente de 2 a 8 minutos.
En la presente invención, no sólo la composición que contiene copolímero acrílico es excelente en cuanto a capacidad de procesado en laminador, sino que también el producto reticulado obtenido es excelente en cuanto a propiedades físicas en estado normal y resistencia al calor a altas temperaturas durante un largo período de tiempo. El alargamiento de rotura AR (%) del producto reticulado en estado normal se puede determinar según el estándar JIS K 6251 y es, por ejemplo, del 100 al 400 %, preferiblemente del 120 al 350 %. La dureza tipo A Dur medida con durómetro (JIS A) del producto reticulado en estado normal se puede determinar según el estándar JIS K 6253 y es, por ejemplo, de 30 a 100, preferentemente de 40 a 80.
La resistencia al calor después de una prueba de resistencia al envejecimiento por calor calentando a 190°C durante 336 horas se puede evaluar mediante la tasa de cambio de alargamiento de rotura entre antes y después de la prueba (AAR (%) = [(AR (%) después del ensayo de resistencia al envejecimiento por calor -AR (%) antes de la prueba de resistencia al envejecimiento por calor) / AR (%) antes de la prueba de resistencia al envejecimiento por calor} x 100 (%)] y mediante la diferencia en la dureza Dur entre antes y después de la prueba (ADur = Dur después del ensayo de resistencia al envejecimiento por calor -Dur antes de la prueba de resistencia al envejecimiento por calor). El producto reticulado de la presente invención tiene un valor de AAR (%), por ejemplo, de -48 o más, preferiblemente -45 o más, más preferiblemente -40 o más, aún más preferiblemente -30 o más, en particular preferiblemente -20 o más. y lo más preferible, -10 o más. El límite superior de AAR (%) no está particularmente limitado y puede ser 30, 20 o 10, o puede ser aproximadamente 5.
El valor de ADur está, por ejemplo, dentro de ± 20, preferiblemente dentro de ± 15, y más preferiblemente dentro de ± 10.
Utilizando las características mencionadas anteriormente, el producto reticulado de la presente invención es adecuado para su uso en juntas tóricas, empaquetaduras, diafragmas, juntas de aceite, juntas de eje, juntas de cojinetes, juntas mecánicas, juntas de anillo, juntas para equipos de sistemas eléctricos y electrónicos, juntas para equipos neumáticos y diversos tipos de juntas, como juntas de culata que se fijan a piezas de conexión de bloques de cilindros y culatas de cilindros, juntas de tapa de balancines que se fijan a piezas de conexión de tapas de balancines y culatas de cilindros, juntas de cárter de aceite que están unidas a piezas de conexión de cárteres de aceite y bloques de cilindros o cajas de transmisión, juntas para separadores de celdas de combustible que están unidas entre pares de carcasas que intercalan celdas unitarias provistas de ánodos, placas de electrolito y cátodos, y juntas para cubiertas superiores de unidades de disco duro.
Además, el producto reticulado de la presente invención se puede utilizar como material de caucho y es adecuado para su uso en diversos tipos de mangueras tales como mangueras de fueloil alrededor de tanques de combustible tales como mangueras de combustible, mangueras de cuello de llenado, mangueras de ventilación, mangueras de vapor y mangueras de aceite, manguitos y latiguillos de aire, tales como mangueras de aire turbo y mangueras de control de emisiones, latiguillos de radiador, mangueras de calentador, latiguillos de freno y mangueras de aire acondicionado, como productos extruidos y productos moldeados reticulados utilizados en aplicaciones en automoción.
EJEMPLOS
De aquí en adelante, la presente invención se describirá específicamente haciendo referencia a ejemplos y ejemplos comparativos. Sin embargo, la presente invención no se limita a estos ejemplos.
En los ejemplos y ejemplos comparativos, se produjeron copolímeros acrílicos, y luego se determinaron las propiedades físicas de una composición que contiene copolímero acrílico que contiene el copolímero acrílico obtenido y un agente reticulante y se evaluaron las propiedades físicas de un producto reticulado obtenido mediante reticulación de la composición que contiene copolímero acrílico.
Ejemplo 1
Producción de Copolímero Acrílico A
Se cargó un reactor de polimerización equipado con un termómetro, un aparato de agitación, un tubo de introducción de nitrógeno y un aparato reductor de presión con 200 partes en peso de agua, 1,7 partes en peso de fosfato de polioxialquilenalquiléter y, como monómeros, 41,4 partes en peso de acrilato de etilo, 45,4 partes en peso de acrilato de n-butilo, 11,8 partes en peso de metacrilato de n-butilo y 1,4 partes en peso de fumarato de monoetilo. El oxígeno se eliminó completamente mediante desaireación repetida bajo presión reducida y reemplazo por nitrógeno. Luego, se añadieron al reactor 0,1 partes en peso de ascorbato de sodio y 0,1 partes en peso de persulfato de potasio. La reacción de polimerización en emulsión se inició a temperatura ambiente bajo presión normal. La reacción continuó hasta que la tasa de conversión en la polimerización alcanzó el 95%. La polimerización se detuvo mediante la adición de 0,0075 partes en peso de hidroquinona. Luego, se coaguló la disolución de polímero en emulsión obtenida con una disolución acuosa de sulfato de sodio, se lavó con agua y se secó para obtener el copolímero acrílico A.
Ejemplo 2
Producción de Copolímero Acrílico B
El copolímero acrílico B se obtuvo de la misma manera que en el ejemplo 1 excepto por el hecho de cambiar los monómeros a cargar y las cantidades de los mismos a 47,4 partes en peso de acrilato de etilo, 39,4 partes en peso de acrilato de n-butilo, 11,8 partes en peso de n-metacrilato de hexilo y 1,4 partes en peso de fumarato de monoetilo.
Ejemplo 3
Producción de Copolímero Acrílico C
El copolímero acrílico C se obtuvo de la misma manera que en el ejemplo 1 excepto por el hecho de cambiar los monómeros a cargar y las cantidades de los mismos a 49,4 partes en peso de acrilato de etilo, 37,4 partes en peso de acrilato de n-butilo, 11,8 partes en peso de metacrilato de 2-etilhexilo y 1,4 partes en peso de fumarato de monoetilo.
Ejemplo 4
Producción de Copolímero Acrílico D
El copolímero acrílico D se obtuvo de la misma manera que en el ejemplo 1 excepto por el hecho de cambiar los monómeros a cargar y las cantidades de los mismos a 59,4 partes en peso de acrilato de etilo, 27,4 partes en peso de acrilato de n-butilo, 11,8 partes en peso de metacrilato de isodecilo y 1,4 partes en peso de fumarato de monoetilo.
Ejemplo 5
Producción de Copolímero Acrílico E
El copolímero acrílico E se obtuvo de la misma manera que en el ejemplo 1 excepto por el hecho de cambiar los monómeros a cargar y las cantidades de los mismos a 69,4 partes en peso de acrilato de etilo, 17,4 partes en peso de acrilato de n-butilo, 11,8 partes en peso de metacrilato de laurilo y 1,4 partes en peso de fumarato de monoetilo.
Ejemplo 6
Producción de Copolímero Acrílico G
El copolímero acrílico G se obtuvo de la misma manera que en el ejemplo 1 excepto por el hecho de cambiar los monómeros a cargar y las cantidades de los mismos a 35,0 partes en peso de acrilato de etilo, 52,0 partes en peso de acrilato de n-butilo, 11,8 partes en peso de metacrilato de isopropilo y 1,4 partes en peso de fumarato de monoetilo.
Ejemplo 7
Producción de Copolímero Acrílico H
El copolímero acrílico H se obtuvo de la misma manera que en el ejemplo 1 excepto por el hecho de cambiar los monómeros a cargar y las cantidades de los mismos a 41,4 partes en peso de acrilato de etilo, 37,4 partes en peso de acrilato de n-butilo, 19,8 partes en peso de metacrilato de n-butilo y 1,4 partes en peso de fumarato de monoetilo.
Ejemplo 8
Producción de Copolímero Acrílico I
El copolímero acrílico I se obtuvo de la misma manera que en el ejemplo 1 excepto por el hecho de cambiar los monómeros a cargar y las cantidades de los mismos a 43,4 partes en peso de acrilato de etilo, 43,4 partes en peso de acrilato de n-butilo, 11,8 partes en peso de metacrilato de isobutilo y 1,4 partes en peso de fumarato de monoetilo.
Ejemplo comparativo 1
Producción de Copolímero Acrílico F
El copolímero acrílico F se obtuvo de la misma manera que en el ejemplo 1 excepto por el hecho de cambiar los monómeros a cargar y las cantidades de los mismos a 49,3 partes en peso de acrilato de etilo, 49,3 partes en peso de acrilato de n-butilo y 1,4 partes en peso de fumarato de monoetilo.
Ejemplo comparativo 2
Producción de Copolímero Acrílico J
El copolímero acrílico J se obtuvo de la misma manera que en el ejemplo 1 excepto por el hecho de cambiar los monómeros a cargar y las cantidades de los mismos a 19,4 partes en peso de acrilato de etilo, 59,4 partes en peso de acrilato de n-butilo, 19,8 partes en peso de metacrilato de metilo, y 1,4 partes en peso de metacrilato de glicidilo.
Ejemplo comparativo 3
Producción de Copolímero Acrílico K
El copolímero acrílico K se obtuvo de la misma manera que en el ejemplo 1 excepto por el hecho de cambiar los monómeros a cargar y las cantidades de los mismos a 41,4 partes en peso de acrilato de etilo, 45,4 partes en peso de acrilato de n-butilo, 11,8 partes en peso de metacrilato de n-butilo y 1,4 partes en peso de metacrilato de glicidilo.
Viscosidad Mooney (ML1+4 a 100°C)
Para cada uno de los copolímeros acrílicos A a K, se midió la viscosidad Mooney (ML<1+4>) a una temperatura de medida de 100 °C usando el viscosímetro Mooney AM-3 fabricado por Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd., según el ensayo de viscosidad Mooney de los métodos de prueba físicos de caucho no reticulado especificados en el estándar JIS K 6300. Los resultados se muestran en la tabla 1.
Producción de una composición que contiene copolímero acrílico
Utilizando una amasadora, se amasaron a 120°C 100 partes en peso de cada uno de los copolímeros acrílicos A al K, 60 partes en peso de negro de humo (clasificación según ASTM D1765: N550), 2 partes en peso de ácido esteárico (dispersante y suavizante para negro de humo) y 2 partes en peso de 4,4'-bis(a,a-dimetilbencil)difenilamina (agente antienvejecimiento). Luego, se añadieron a ello 0,6 partes en peso de carbamato de hexametilendiamina (agente reticulante de diamina alifática) y 2 partes en peso de di-o-tolilguanidina (acelerador de reticulación) y se amasaron con un rodillo amasador a temperatura ambiente para preparar composiciones que contienen el copolímero acrílico.
Preparación de láminas no reticuladas
Cada una de las composiciones que contienen copolímero acrílico obtenidas anteriormente se amasó con una amasadora y un laminador abierto para producir láminas no reticuladas que tenían un espesor de 2 a 2,5 mm.
Prueba de prevulcanización de Mooney “Mooney Scorch”)
La lámina no reticulada obtenida se sometió a la prueba de prevulcanización Mooney especificada en JIS K 6300 usando el viscosímetro Mooney AM-3 fabricado por Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd. para medir el tiempo de quemado Mooney a 125°C.
Preparación de producto reticulado
La lámina de caucho no reticulada obtenida anteriormente se prensó a 180°C durante 10 minutos y se calentó adicionalmente en un horno de aire a 180°C durante 3 horas para obtener un producto reticulado.
Prueba de resistencia al frío
De acuerdo con el estándar JIS K 6261, se realizó una evaluación mediante el ensayo de Gehman utilizando el equipo TM-2533 fabricado por Ueshima Seisakusho Co., Ltd., es decir, se midió la temperatura (T10) a la cual el módulo se hizo 10 veces el módulo a temperatura ambiente (25° C). Cuanto menor sea la temperatura T10, mejor se puede considerar que es la resistencia al frío.
Prueba de propiedades físicas en estado normal
Usando el producto reticulado obtenido, se realizaron evaluaciones de la prueba de tracción y la prueba de dureza usando el equipo TG-2kN fabricado por Minebea Co., Ltd. La prueba de tracción se realizó usando una pieza de ensayo (probeta) en forma de mancuerna número 3 según el método especificado en el estándar JIS K 6251, y la prueba de dureza se realizó según el método especificado en el estándar JIS K 6253.
Prueba de resistencia al envejecimiento por calor
El envejecimiento por calor se realizó calentando el producto reticulado anterior en condiciones de 190°C durante 336 horas. Después del envejecimiento por calor, se realizaron evaluaciones de la prueba de tracción y la prueba de dureza de la misma manera que la prueba de propiedades físicas en estado normal.
La tabla 1 muestra los resultados de las pruebas de los ejemplos y ejemplos comparativos obtenidos mediante los métodos de prueba anteriores.
En la tabla, 'V se refiere al tiempo de prevulcanización Mooney especificado en la prueba de prevulcanización Mooney del estándar JIS K 6300, "AR" se refiere al alargamiento de rotura especificado en la prueba de tracción de JIS K 6251, y "Dur" se refiere a la dureza de durómetro tipo A especificada en la prueba de dureza de JIS K 6253. "AAR" se refiere a la tasa de variación del AR con respecto a la propiedad física en estado normal, que es la propiedad física antes de la prueba de resistencia al envejecimiento por calor (AAR (%) = {(AR (%) después de la prueba de resistencia al envejecimiento por calor -AR (%) antes de la prueba de resistencia al envejecimiento por calor) / AR (%) antes de la prueba de resistencia al envejecimiento por calor} x 100 (%)). "ADur" se refiere a la diferencia de Dur con respecto a la propiedad física del estado normal (ADur = Dur después de la prueba de resistencia al envejecimiento por calor -Dur antes de la prueba de resistencia al envejecimiento por calor).
Tabla 1
*1 El ensayo de tracción no se pudo realizar debido al curado del producto Como se muestra en la Tabla 1, en la prueba de resistencia al envejecimiento por calor, los ejemplos 1 a 8, que eran productos reticulados obtenidos mediante la reticulación del copolímero de la presente invención, tuvieron tasas de cambio de alargamiento (AAR) más bajas después del envejecimiento por calor y cambios de dureza (ADur) más pequeños después del envejecimiento por calor que los de los ejemplos comparativos. En particular, cuando se usó metacrilato de n-butilo como componente de copolimerización, la tasa de cambio de alargamiento (AAR) disminuyó aún más y se mejoró la resistencia al calor mientras se mantenía la resistencia al frío. A partir de estos resultados, se puede ver que los productos reticulados obtenidos reticulando el copolímero acrílico de la presente invención tienen una tasa de cambio de alargamiento baja y un cambio pequeño en dureza, y son excelentes en resistencia al calor, incluso cuando están expuestos a altas temperaturas durante un largo período de tiempo.
APLICABILIDAD INDUSTRIAL
El copolímero acrílico de la presente invención, utilizando su excelente resistencia al calor, resistencia a la intemperie, resistencia al ozono y resistencia a la abrasión, puede usarse ampliamente en forma de materiales para productos de caucho y productos de resina o como materia prima para adhesivos y pinturas. En particular, el producto reticulado producido usando el copolímero acrílico de la presente invención es extremadamente adecuado para su aplicación en la industria del automóvil en forma de mangueras de combustible, mangueras de aire y materiales para tubos.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un copolímero acrílico que comprende:
de 45 a 89,5% en peso de unidades estructurales (A) que son unidades estructurales derivadas de un éster de ácido acrílico que tiene un grupo alquilo que tiene de 1 a 8 átomos de carbono y/o unidades estructurales derivadas de un éster de ácido acrílico que tiene un grupo alcoxialquilo que tiene de 2 a 8 átomos de carbono; de 10 a 50% en peso de unidades estructurales (B) derivadas de un metacrilato de alquilo que tiene un grupo alquilo que tiene de 3 a 16 átomos de carbono; y
de 0,5 a 5% en peso de unidades estructurales (C) derivadas de un monoéster de ácido dicarboxílico etilénicamente insaturado,
en donde el contenido total de las unidades estructurales (A), las unidades estructurales (B) y las unidades estructurales (C) es 100% en peso en el copolímero acrílico.
2. El copolímero acrílico según la reivindicación 1, en el que las unidades estructurales (A) son unidades estructurales derivadas de un éster de ácido acrílico que tiene un grupo alquilo que tiene de 1 a 8 átomos de carbono.
3. El copolímero acrílico según la reivindicación 1 o 2, en el que las unidades estructurales (A) comprenden tanto unidades estructurales (A1) derivadas de un éster de ácido acrílico que tiene un grupo alquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono como unidades estructurales (A2) derivadas de un éster de ácido acrílico que tiene un grupo alquilo que tiene de 4 a 8 átomos de carbono.
4. El copolímero acrílico según la reivindicación 3, en el que la relación en peso (A1):(A2) de las unidades estructurales (A1) y las unidades estructurales (A2) es de 10:90 a 90:10.
5. El copolímero acrílico según la reivindicación 3, en el que la relación en peso (A1):(A2) de las unidades estructurales (A1) y las unidades estructurales (A2) es de 30:70 a 70:30.
6. El copolímero acrílico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el grupo alquilo de las unidades estructurales (B) tiene de 4 a 9 átomos de carbono.
7. El copolímero acrílico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 que tiene una viscosidad Mooney (ML<1>+<4>) según el estándar JIS K 6300 de 10 a 100 a 100°C.
8. Una composición que contiene copolímero acrílico que comprende el copolímero acrílico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 y un agente reticulante.
9. La composición que contiene copolímero acrílico según la reivindicación 8, en la que cuando se conforma en una lámina no reticulada que tiene un espesor de aproximadamente 2 a 2,5 mm, la composición que contiene copolímero acrílico tiene un tiempo de prevulcanización Mooney (ts) según el estádar JIS K 6300 de 1 a 10 minutos a 125°C.
10. El producto reticulado producido usando la composición que contiene copolímero acrílico según la reivindicación 8 o 9.
11. Producto reticulado según la reivindicación 10, que presenta al menos una de las siguientes características:
(i) alargamiento a la rotura (AR) según JIS K 6251 de 100 a 400%; y
(ii) dureza del durómetro tipo A (Dur) según JIS K 6253 de 30 a 100.
12. El producto reticulado según la reivindicación 10 u 11 que presenta una tasa de cambio (%) del alargamiento de rotura (AR), que se calcula basándose en la siguiente fórmula:
la tasa de cambio (%) = {(AR (%) después de la prueba de resistencia al envejecimiento por calor -AR (%) antes de la prueba de resistencia al envejecimiento por calor) / AR (%) antes de la prueba de resistencia al envejecimiento por calor} x 100 (%)),
en donde AR (%) se determina según JIS K 6251, y
la prueba de resistencia al envejecimiento por calor es una prueba que calienta el producto reticulado a 190°C durante 336 horas.
13. El producto reticulado según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en donde la dureza de durómetro tipo A (Dur) según JIS K 6253 del producto reticulado antes del calentamiento a 190°C durante 336 horas muestra un cambio dentro de ±20 unidades con respecto a la dureza de durómetro tipo A (Dur) según JIS K 6253 del producto reticulado después del calentamiento.
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