JPS63132925A - エポキシ基含有エラストマ−組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、早期加硫に対してすぐれ
た加工安全性を有し、しかも機械的特性、圧縮永久歪み
などの面ですぐれた加硫物を与えるエポキシ基含有エラ
ストマー加硫組成物に関するものである。

該組成物はプレス加硫、スチーム缶加硫、熱空気中での
加硫が可能である。加硫物は高強度を有し、各種ホース
類、ダイヤフラム、各種ベルト類、ロール、各種シール
材として利用できる。

〈従来の技術〉 従来よりエポキシ基含有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類などを用いるのが
通例である。しかしながらポリアミン、ジアミンカーバ
メイト類を用いた場合は加硫速度が早いため、混練加工
工程でスコーチし易いという欠点があり、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、加硫速度が比較的遅いため、スコーチに対して
は安定な配合物を得ることができるが、良好な圧縮永久
歪みを得るには長時間の後加硫を行なわねばならないと
いう欠点を有していた。

これらの欠点を解決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５５−１４５７２７号公報には
エポキシ基含有エラストマーに対しフタル酸系無水物お
よび特定のイミダゾール化合物を用いる加硫系が開示さ
れており、特開昭５７−１７７０４４号公報および特開
昭５７−１７７０４５号公報にはエポキシ基含有エラス
トマーに対し、グアニジン化合物およびイオウ、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、スコーチに対しては安全な反面、良好な
圧縮永久歪みを得るためには、長時間の後加硫を行なわ
ねばならないという欠点を有している。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明の目的は、上記のそれぞれの欠点を改良し、蒸気
中または空気中等でも加硫が可能で機械的特性、圧縮永
久歪みなどの面ですぐれたエポキシ基含有エラストマー
組成物を提供することである。

く問題点を解決するための手段〉 本発明者らは、上記の問題点の改良について鋭意検、肘
を行ない、本発明に到達した。

すなわち本発明は、 （Ａ）エポキシ基含有エラストマー１００重量部に対し
、 （Ｂ）下記一般式で示されるイミダゾール化合物から選
ばれる、少なくとも１種の化合物を０．１〜５重量部、
および （但し式中のＲ１は水素原子、炭素数１〜１７のアルキ
ル基、メルカプト基、シアノ基またはフェニル基を示し
、Ｒ１およびＲ１は水素原子、炭素数１〜１７のアルキ
ル基、シアノ基またはヒドロキシアルキル基を示す、） （Ｃ）下記一般式で示される尿素結合を有する尿素誘導
体化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物０．１〜
１０重量部 を配合してなることを特徴とする圧縮永久歪みを向上さ
せた加硫可能なエポキシ基含有エラストマー組成物に関
するものである。

（但し式中のＲ４およびＲ２は水素原子、炭素数Ｉ　５
−１１のアルキル基またはフェニル基を示し、Ｒ４およ
びＲ２は窒素原子を共有した尿素結合で環状構造に結合
される場合がある。） 本発明に用いられるエポキシ基を含有するエラストマー
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０．３〜３重量％と共重合性末
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９０〜９９．９重量％とを乳化重合、懸濁重合、
溶液重合、塊状重合などの公知の重合法により共重合さ
せることにより得られる。

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、ビニルグリシジルアクリレート、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、
ｎ−ブチルアクリレート、２−エチルへキシルアクリレ
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、およ
びこれらに対応するメタクリレート、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；
酢酸ビニル、プロピレン酸ビニルなどのビニルエステル
；エチレンプロピレン、１−ブテンなどのα−モノオレ
フィンなどが挙げられ、これら単量体は１種または２種
以上組み合せて用いることができる。

エポキシ基を有するエラストマーの具体例としては、エ
ポキシ基含有アクリレート共重合体エラエトマー、エポ
キシ基含有エチレン−酢酸ビニル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などが挙げられるが、エ
ポキシ基含有単量体との共重合によって、あるいはエポ
キシ化して得られるエポキシ基を加硫点とするエラスト
マーであれば特に制限されない。

これらのエポキシ基含有エラストマーは特定の構造を有
するイミダゾール化合物と尿素誘導体化合物を加硫系と
して加硫される。

本発明において使用される（Ｂ）イミダゾール化合物と
しては２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチ
ルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−ウニ
デシルイミダゾール、２−ペンタデシルイミダゾール、
２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル
−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２
−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール
等が例示され、また例えば４−４′−メチレン−ビス−
２−エチル−５−メチルイミダゾールのようにイミダゾ
ールの２量体であってもかまわない。

本発明において使用される（Ｃ）尿素誘導体化合物とし
ては尿素、メチル尿素、エチル尿素、プロヒル尿素、Ｎ
−Ｎ　’ジメチル尿素、Ｎ−Ｎ　’ジエチル尿素、Ｎ−
Ｎ　’ジプロピル尿素、Ｎ−メチル−Ｎ′エチル尿素、
Ｎ−エチル−Ｎ′ジプロピル尿素Ｎ−メチル−Ｎ′−フ
ェニル尿素、Ｎ−Ｎ′ジフェニル尿素、イソシアヌル酸
などが挙げられる。このような尿素誘導体は前記（Ｂ）
のイミダゾールの複合体、例えば２−メチルイミダゾー
ル・イソシアヌル酸複合体のようなものでもかまわない
。

本発明において（Ｂ）イミダゾール化合物の添加量は、
（Ａ）共重合体１００重量部あたり０．１〜５重量部の
割合で用いることができる。これらの化合物のエポキシ
基含有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、圧縮永久歪みの面からそれぞれ好ま
しい範囲として選択されるもので、この範囲以下では加
硫速度の低下が著しく実用可能な加硫物は得られない、
一方この範囲を超えると圧縮永久歪みといった物性が損
なわれる。好ましくは０．２〜２重量部である。

本発明において使用される（Ｃ）尿素誘導体化合物の添
加量は、（Ａ）共重合体１００重量部あたり０．１〜１
０重量部の割合で用いることができる。

これらの化合物は１種又は２種以上混合して使用するこ
とが可能で、エポキシ基含有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、圧縮永久歪み
の面からそれぞれ好ましい範囲として選択されるもので
、この範囲以下では加硫がほとんど進行せず、一方この
範囲以上の割合で用いた場合は、加硫速度が極端に速く
なり、加工安定性、貯蔵安定性が損なわれる。好ましく
は１〜５重量部である。

本発明においては必要に応じてゴム業界で公知の補強剤
、充填剤、軟化剤、老化防止剤、加工助剤、ステアリン
酸、および脱泡剤等を添加することができる。

本発明のエラストマー組成物は、加圧下ないし常圧下で
温度１３０℃ないし２３０℃において５〜６０分間、好
ましくは１００℃ないし２００℃において５〜４５分間
加熱し、更に必要であれば１５０℃ないし２００℃にお
いて１時間ないし２４時間、蒸気中、空気中または不活
性気体中で、加熱することによって良好な実用物性を発
揮する。

〈実２！例〉 以下本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれ
ら実施例に限定されるものではない。

実施例１〜９あ１よ私−ｋｊ　Ｎ４列１〜９表１に示す
各共重合体、配合剤及び配合割合（重量部）でミキシン
グロールを用いて混練し、得られた組成物を１７０℃２
０分の条件で蒸気プレスを用いて加硫し、１５０℃のオ
ーブン中で２４時間２次加硫を行った。

加硫ゴム物性、圧縮永久歪みはＪ　Ｉ　５Ｋ−６３０１
に従って測定した。圧縮永久歪みは２５％圧１１１５０
℃で７２時間後の変形率を測定した。また、組成物のス
コーチタイムは、島津ＳＭＶ−２００型ムーニースコー
チ計により１２５℃で測定した。

これらの測定結果を表２に示す。

表２に示すように本実施例は比較例にくらべいずれも圧
縮永久歪みが優れている。

〈発明の効果〉 以上述べたように、本発明によれば、蒸気中または空気
中等でも加硫が可能で機械的特性、圧縮永久歪みなどの
面ですぐれたエポキシ基含有エラストマー組成物を提供
することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ）エポキシ基含有エラストマー１００重量部に対し
   、 （Ｂ）下記一般式で示されるイミダゾール化合物から選
   ばれる、少なくとも１種の化合物を０．１〜５重量部、
   および ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し式中のＲ＿１は水素原子、炭素数１〜１７のアル
   キル基、メルカプト基、シアノ基またはフェニル基を示
   し、Ｒ＿２およびＲ＿３は水素原子、炭素数１〜１７の
   アルキル基、シアノ基またはヒドロキシアルキル基を示
   す。） （Ｃ）下記一般式で示される尿素結合を有する尿素誘導
   体化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物０．１〜
   １０重量部 を配合してなることを特徴とするエポキシ基含有エラス
   トマー組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し式中のＲ＿４およびＲ＿５は水素原子、炭素数１
   〜１１のアルキル基またはフェニル基を示し、Ｒ＿４お
   よびＲ＿５は窒素原子を共有した尿素結合で環状構造に
   結合される場合がある。）