JP6171623B2 - ゴム積層体 - Google Patents
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Description
本発明のゴム積層体において、前記フッ素ゴム組成物が、有機過酸化物系架橋剤をさらに含有することが好ましい。
まず、本発明のゴム積層体のアクリルゴム層(A)を形成するためのアクリルゴム組成物について、説明する。本発明で用いる、アクリルゴム層(A)を形成するためのアクリルゴム組成物は、少なくとも、カルボキシル基含有アクリルゴムおよび多価アミン化合物を含有する。本発明においては、アクリルゴム層(A)を形成するためのアクリルゴムとして、カルボキシル基含有アクリルゴムを使用することで、カルボキシル基含有アクリルゴムは耐熱性に特に優れているものであることから、得られるゴム積層体の耐熱性を向上させることができる。
炭素数4〜12のα,β−エチレン性不飽和ジカルボン酸の具体例としては、フマル酸、マレイン酸などのブテンジオン酸;イタコン酸;シトラコン酸;クロロマレイン酸;などが挙げられる。
炭素数4〜12のα,β−エチレン性不飽和ジカルボン酸と炭素数1〜8のアルカノールとのモノエステルの具体例としては、フマル酸モノメチル、フマル酸モノエチル、フマル酸モノn−ブチル、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノn−ブチルなどのブテンジオン酸モノ鎖状アルキルエステル;フマル酸モノシクロペンチル、フマル酸モノシクロヘキシル、フマル酸モノシクロヘキセニル、マレイン酸モノシクロペンチル、マレイン酸モノシクロヘキシル、マレイン酸モノシクロヘキセニルなどの脂環構造を有するブテンジオン酸モノエステル;イタコン酸モノメチル、イタコン酸モノエチル、イタコン酸モノn−ブチル、イタコン酸モノシクロヘキシルなどのイタコン酸モノエステル;などが挙げられる。
これらの中でも、ブテンジオン酸モノ鎖状アルキルエステル、または脂環構造を有するブテンジオン酸モノエステルが好ましく、フマル酸モノn−ブチル、マレイン酸モノn−ブチル、フマル酸モノシクロヘキシル、およびマレイン酸モノシクロヘキシルがより好ましく、フマル酸モノn−ブチルがさらに好ましい。これらのα,β−エチレン性不飽和カルボン酸単量体は、一種単独で、または二種以上を併せて使用することができる。なお、上記単量体のうち、ジカルボン酸には、無水物として存在しているものも含まれる。
α,β−エチレン性不飽和ニトリル単量体の具体例としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどが挙げられる。
多官能(メタ)アクリル単量体の具体例としては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
オレフィン系単量体の具体例としては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、および1−オクテンなどが挙げられる。
ビニルエーテル化合物の具体例としては、酢酸ビニル、エチルビニルエーテル、およびn−ブチルビニルエーテルなどが挙げられる。
できる。本発明で用いるカルボキシル基含有アクリルゴム中における、共重合可能な他の単量体の単位の含有量は、好ましくは49.9重量%以下、より好ましくは39.5重量%以下、さらに好ましくは29.5重量%以下である。
アルカリ金属またはアルカリ土類金属の酸化物の具体例としては、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウムなどが挙げられる。
アルカリ金属またはアルカリ土類金属の炭酸塩の具体例としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウムなどが挙げられる。
アルカリ金属またはアルカリ土類金属の炭酸水素塩の具体例としては、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなどが挙げられる。
アルカリ金属またはアルカリ土類金属の脂肪酸塩の具体例としては、酢酸リチウム、酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、プロピオン酸ナトリウム、プロピオン酸カリウムなどが挙げられる。
これらは、一種単独で、または二種以上を併せて使用することができる。これらのなかでも、アクリルゴム層(A)とフッ素ゴム層(B)との架橋接着性の向上効果がより高いという点より、アルカリ金属を含むアルカリ性化合物であることが好ましく、アルカリ金属の炭酸塩であることがより好ましく、炭酸ナトリウムが特に好ましい。
次いで、本発明のゴム積層体のフッ素ゴム層(B)を形成するためのフッ素ゴム組成物について、説明する。本発明で用いるフッ素ゴム組成物は、少なくともフッ素ゴムを含有する。
以下においては、フッ素ゴム層(B)を形成するためのフッ素ゴム組成物中に、アルカリ性化合物を含有する場合を例示して説明するが、上述したアクリルゴム組成物と同様に、アルカリ性化合物がアクリルゴム層(A)を形成するためのアクリルゴム組成物中に含有される場合には、フッ素ゴム組成物は、このようなアルカリ性化合物を必ずしも含有している必要はない。
次いで、本発明のゴム積層体について、説明する。本発明のゴム積層体は、上述したアクリルゴム組成物からなるアクリルゴム層(A)と、フッ素ゴム組成物からなるフッ素ゴム層(B)とを架橋接着してなるゴムの積層体である。
得られたゴム積層体を用いて、JIS K6256に従って剥離試験を行うことで、ゴム積層体を構成する両層間の架橋接着性の評価を行った。具体的には、得られたゴム積層体を、幅25.4mm、長さ100mmの短冊状に打ち抜き、この両端を引張り試験機のエアーチャックで掴んで、50mm/分の速さで、180°剥離試験を行い、剥離時の荷重を引張り試験機のロードセルで読み取り、剥離強さTF(N/mm)で求めた。
また、剥離強さの測定と併せて、剥離試験後の接着界面の状況を目視で確認することで、剥離状態の評価を行った。接着界面の状況は、剥離試験後の剥離面に、一方のゴム層が、相手側のゴム層の上に残っているかを確認し、一方のゴム層が、相手側のゴム層の上に残っている(すなわち、一方のゴム層が完全に破壊された)場合には、「ゴム破壊」と判定し、一方のゴム層が、相手側のゴム層の上に全く残っていない(すなわち、各ゴム層は破壊されることなく界面に沿って剥離された)場合には、「界面剥離」と判定した。
剥離強さTFの値が大きい程、また、接着界面の状況が「ゴム破壊」である場合に、架橋接着性に優れるゴム積層体であることを意味する。
[カルボキシル基含有アクリルゴムの製造]
温度計、攪拌装置を備えた重合反応器に、水200部、ラウリル硫酸ナトリウム3部、アクリル酸エチル58部、アクリル酸n−ブチル40部、およびフマル酸モノn−ブチル2部を仕込んだ。その後、減圧脱気および窒素置換を2度行って酸素を十分除去した後、クメンハイドロパーオキシド0.005部、およびホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム0.002部を加えて常圧下、温度30℃で乳化重合を開始し、重合転化率が95%に達するまで反応させた。そして、得られた乳化重合液を塩化カルシウム水溶液で凝固し、水洗、乾燥してカルボキシル基含有アクリルゴム(A−1)を得た。得られたカルボキシル基含有アクリルゴム(A−1)のムーニー粘度(ML1+4、100℃)は45であり、1H−NMR測定した結果、その組成は、アクリル酸エチル単量体単位58%、アクリル酸n−ブチル単量体単位40%、およびフマル酸モノn−ブチル単量体単位2%であった。
[アクリルゴム組成物の調製]
バンバリーミキサーを用いて、製造例1で得られたカルボキシル基含有アクリルゴム(A−1)100部に、カーボンブラック(商品名「シーストSO」、東海カーボン社製、充填剤)50部、ステアリン酸1部、エステル系ワックス(商品名「グレッグG−8205」、大日本インキ化学工業社製、滑剤)1部、4,4’−ビス(α,α−ジメチルベンジル)ジフェニルアミン(商品名「ノクラックCD」、大内新興化学工業社製、老化防止剤)2部を添加して、50℃で5分間混練した。次いで、得られた混練物を50℃のオープンロールに移して、ヘキサメチレンジアミンカーバメート(商品名「Diak No.1」、デュポンダウエラストマージャパン社製、架橋剤)0.5部、1,3−ジ−o−トリルグアニジン(商品名「ノクセラーDT」、大内新興化学工業社製、架橋促進剤)2部、および、炭酸ナトリウム3部を添加して、50℃で混練することによりアクリルゴム組成物を得た。
オープンロールを用いて、フッ素ゴム(商品名「VITON GBL200S」、デュポン社製、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレンの三元共重合体ゴムに臭化オレフィンを共重合したゴム)100部に、MTカーボンブラック(商品名「サーマックスMT」、cancarb社製、充填剤)30部、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサンの純度40%品(商品名「パーヘキサ25B―40」、日本油脂化学社製、有機過酸化物系架橋剤)2部、およびトリアリルイソシアヌレート (商品名「TAIC」、日本化成社製)3部を添加し、50℃で混練することで、フッ素ゴム組成物を得た。
そして、上記にて得られたアクリルゴム組成物とフッ素ゴム組成物とを、それぞれ、オープンロールで混練して、約2mmの均一な厚みのシートに分出し、6cm×10cm角に成型することで、シート状の成形体を得た。次いで、得られたシート状の各成形体を張り合わせ、縦6cm、横10cm、深さ0.4cmの金型に入れ、プレス圧50kg/cm2で加圧しながら、170℃で20分間架橋接着させることにより、ゴム積層体を作製した。なお、この際において、上述した剥離試験を行うために、剥離試験時にエアーチャックでつかむ部分に予めセロファン紙を挟むことで、両シートが接着していない部分を形成しておいた。
アクリルゴム組成物を調製する際に、バンバリーミキサーを用いて得られた混練物に、さらに、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エンのフェノール塩(商品名「U−CAT SA1」、サンアプロ社製)0.5部、および、トリアリルイソシアヌレート(商品名「TAIC」、日本化成社製)1部を配合して、オープンロールにて混練を行った以外は、実施例1と同様にしてアクリルゴム組成物を作製し、また、実施例1と同様にしてゴム積層体を得て、同様に試験および評価を行った。結果を表1に示す。
アクリルゴム組成物を調製する際に、炭酸ナトリウム3部を配合しなかった以外は、実施例1と同様にしてアクリルゴム組成物を作製し、また、実施例1と同様にしてゴム積層体を得て、同様に試験および評価を行った。結果を表1に示す。
Claims (6)
- カルボキシル基含有アクリルゴムおよび多価アミン化合物を少なくとも含有するアクリルゴム組成物からなるアクリルゴム層(A)と、フッ素ゴムを少なくとも含有するフッ素ゴム組成物からなるフッ素ゴム層(B)とを、架橋接着してなるゴム積層体であって、 前記アクリルゴム組成物および前記フッ素ゴム組成物のうち少なくとも一方が、アルカリ金属を含むアルカリ性化合物を含有することを特徴とするゴム積層体。
- 前記アクリルゴム組成物および前記フッ素ゴム組成物のうち少なくとも一方が、前記アルカリ性化合物に加えて、イソシアヌレート化合物およびジアザビシクロアルケン化合物のうち少なくとも一方をさらに含有することを特徴とする請求項1に記載のゴム積層体。
- 前記フッ素ゴム組成物が、有機過酸化物系架橋剤をさらに含有することを特徴とする請求項1または2に記載のゴム積層体。
- 前記アルカリ金属を含むアルカリ性化合物が、アルカリ金属の炭酸塩である請求項1〜3のいずれかに記載のゴム積層体。
- 前記アクリルゴム組成物中に、前記アルカリ金属を含むアルカリ性化合物が含有されている請求項1〜4のいずれかに記載のゴム積層体。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のゴム積層体を用いてなるホース。
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