TWI432505B - Acrylic rubber composition and sulfur content - Google Patents

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TWI432505B
TWI432505B TW096146286A TW96146286A TWI432505B TW I432505 B TWI432505 B TW I432505B TW 096146286 A TW096146286 A TW 096146286A TW 96146286 A TW96146286 A TW 96146286A TW I432505 B TWI432505 B TW I432505B
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Uichiro Yamagishi
Toshiaki Miyauchi
Yasushi Abe
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Denki Kagaku Kogyo Kk
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Description

丙烯酸系橡膠組成物及加硫物
本發明係關於具有良好的加硫特性，且於加工性、橡膠機械物性、壓縮永久變形平衡優異的丙烯酸系橡膠組成物及其加硫物。
丙烯酸系橡膠組成物因具優異的耐熱性．耐油性，而使用於汽車引擎室內之管路零件及密封零件。然而，近年來由於廢棄排放政策、引擎高出力化等，更增加了熱條件的嚴格程度，而期盼較目前具更高耐熱性的零件。
另外，對管路零件及密封零件等之常態物性，及壓縮永久變形特性等物性有所要求，於近年來，更要求為達成增加生產性之目的而提高加硫速度，及為達成提升加工性之目的而改善燒灼性。
為因應該等需求，具備良好平衡之加工性、加硫速度、常態物性、壓縮永久變形特性、耐熱性之材料，已知有具羧基交聯部位之丙烯酸橡膠組成物(例如參照專利文件1)。
專利文件1：特開平11－100478號公報
具羧基交聯部位之丙烯酸橡膠組成物，評價為兼具良好平衡之加工性、加硫速度、常態物性、壓縮永久變形特 性、耐熱性之材料，但由於使用條件苛酷化，而須尋求更進一步的耐熱性改良。
本發明之目的係提供具有良好的加硫特性，且於加工性、橡膠機械物性、壓縮永久變形平衡優異的丙烯酸系橡膠組成物及其加硫物。
本發明係具以下要旨。
(1)一種丙烯酸系橡膠組成物，其特徵係含有含羧基之丙烯酸系橡膠、二氮雜雙環烯屬烴化合物、聚胺化合物及以下述式(1)所示之三級胺化合物， (式中R1 、R2 、R3 係表示分別獨立，且具有直鏈構造、支鏈構造或環狀構造之含有1個以上之飽和脂肪族烴、不飽和脂肪族烴、或苯甲基之取代基)。
(2)如(1)之丙烯酸系橡膠組成物，其中相對於100質量份之該含羧基之丙烯酸系橡膠，含有該二氮雜雙環烯屬烴化合物為0.1~7質量份、該聚胺化合物為0.1~10質量份、及該三級胺化合物為0.1~10質量份。
(3)如(1)或(2)項之丙烯酸系橡膠組成物，其中該二氮雜雙環烯屬烴化合物係選自2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜卓及2,3,4,6,7,8－六氫吡並(1,2－a)嘧啶所成群之至少一種化合物。
(4)如(1)~(3)項中任一項之丙烯酸系橡膠組成物，其中該聚胺化合物係選自芳香族聚胺及脂肪族聚胺所成群之一種以上之化合物。
(5)如(1)~(4)項中任一項之丙烯酸系橡膠組成物，其中該三級胺化合物係選自二甲基辛胺、二甲基癸胺、二甲基十二烷胺、二甲基月桂胺、二甲基十四烷胺、二甲基棕櫚胺、二甲基硬酯胺、二甲基山萮胺、二月桂基一甲胺、三辛基胺、甲基二油基胺、甲基二癸胺、三第三丁胺、三異丙胺、三環己胺、三苯甲胺、三甲胺、三正丁胺、三正戊胺、三正己胺及三正庚胺所成群之一種以上。
(6)如(1)~(5)項中任一項之丙烯酸系橡膠組成物，其中該聚胺化合物係以下述式(2)所示之芳香族聚胺， [化2]H2 N－Ph－M－Ph－NH2 (2) (式中M係O、S、SO2 、CONH或O－R－O中之一種，此處O－R－O之R係Ph、Ph－Ph、Ph－SO2 －Ph、(CH2 )m(m為3~5)、Ph－CH2 －C(CX3 )2 －CH2 －Ph(X為H或F)或(CH2 )C(CH3 )2 (CH2 )，Ph係代表苯環)。
(7)如(1)~(6)項中任一項之丙烯酸系橡膠組成物，其中該聚胺化合物係選自4,4’－雙(4－胺基苯氧基)聯苯、4,4’－二胺基二苯硫醚、1,3－雙(4－胺基苯氧基)－2,2－二甲基丙烷、1,3－雙(4－胺基苯氧基) 苯、1,4－雙(4－胺基苯氧基)苯、1,4－雙(4－胺基苯氧基)戊烷、2,2－雙[4－(4－胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2－雙[4－(4－胺基苯氧基)苯基]碸、4,4’－二胺基二苯基碸、雙(4－3－胺基苯氧基)苯基碸、2,2－雙[4－(4－胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、3,4’－二胺基二苯基醚、4,4’－二胺基二苯基醚、4,4’－二胺基苯甲醯苯胺或雙[4－(4－胺基苯氧基)苯基]碸之芳香族聚胺；及六亞甲基二胺、六亞甲基二胺基甲酸鹽、N,N’－二苯亞烯丙基－1,6－己二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺或四亞乙基五胺之脂肪族聚胺所成群之一種以上。
(8)一種加硫物，其係將如(1)~(7)項中任－項之丙烯酸系橡膠組成物進行加硫而得。
(9)一種橡膠管，其係使用如(8)項之加硫物。
(10)一種密封零件，其係使用如(8)項之加硫物。
(11)一種防振橡膠，其係使用如(8)項之加硫物。
根據本發明，可提供具有良好的加硫特性，且於加工性、橡膠機械物性、壓縮永久變形平衡優異的丙烯酸系橡膠組成物及其加硫物。
本發明之丙烯酸系橡膠組成物係混合含羧基之丙烯酸系橡膠、二氮雜雙環烯屬烴化合物、聚胺化合物及特定構造之三級胺化合物而得。
前述之含羧基之丙烯酸系橡膠，以丙烯酸烷基酯等不 飽和單體，與含羧基之不飽和脂肪酸之共聚合體為佳。該共聚合體可藉由乳化聚合、懸濁聚合、溶液聚合或塊狀聚合等周知之方法而得。
前述之丙烯酸烷基酯可舉出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正已酯、丙烯酸正辛酯、2－丙烯酸乙基己酯等。
前述之丙烯酸烷基酯可進而使用丙烯酸正癸酯、丙烯酸正十二烷基酯、丙烯酸正十八烷基酯、丙烯酸氰甲酯、丙烯酸1－氰乙酯、丙烯酸2－氰乙酯、丙烯酸1－氰丙酯、丙烯酸2－氰丙酯、丙烯酸3－氰丙酯、丙烯酸4－氰丁酯、丙烯酸6－氰己酯、丙烯酸2－乙基－6－氰己酯、丙烯酸8－氰辛酯等。
另外，前述之丙烯酸烷基酯亦可使用2－丙烯酸甲氧基乙酯、2－丙烯酸乙氧基乙酯、2－丙烯酸(正－丙氧基)乙酯、2－丙烯酸(正－丁氧基)乙酯、3－丙烯酸甲氧基丙酯、3－丙烯酸乙氧基丙酯、2－丙烯酸(正－丙氧基)丙酯、2－丙烯酸(正－丁氧基)丙酯等丙烯酸烷氧基烷基酯等。
進而，前述之丙烯酸烷基酯亦可使用1,1－二氫全氟乙基(甲基)丙烯酸酯、1,1－二氫全氟丙基(甲基)丙烯酸酯、1,1,5－三氫全氟己基(甲基)丙烯酸酯、1,1,2,2－四氫全氟丙基(甲基)丙烯酸酯、1,1,7－三氫全氟庚基(甲基)丙烯酸酯、1,1－二氫全氟辛基(甲基 )丙烯酸酯、1,1－二氫全氟癸基(甲基)丙烯酸酯等含氟丙烯酸酯；(甲基)丙烯酸1－羥丙酯、(甲基)丙烯酸2－羥丙酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯等含羥基之丙烯酸酯；(甲基)丙烯酸二乙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二丁基胺基乙酯等含三級胺基之丙烯酸酯；甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸辛酯等甲基丙烯酸酯。
前述之丙烯酸烷基酯不僅可單獨使用該等化合物，亦可併用2種以上之單體。
前述之含羧基之不飽和脂肪酸並無特別限定者。例如可舉出丙烯酸及甲基丙烯酸等不飽和羧酸；馬來酸、富馬酸、衣康酸、檸康酸等脂肪族不飽和二羧酸；蘋果酸單甲酯、蘋果酸單乙酯、蘋果酸單正丙酯、蘋果酸單異丙酯、蘋果酸單正丁酯、蘋果酸單異丁酯、富馬酸單甲酯、富馬酸單乙酯、富馬酸單正丙酯、富馬酸單異丙酯、富馬酸單正丁酯、衣康酸單甲酯、衣康酸單乙酯、衣康酸單正丙酯、檸康酸單正丙酯、檸康酸單正丁酯、檸康酸單異丁酯等脂肪族不飽和二羧酸單酯等。該等化合物不僅可單獨使用，亦可併用2種以上之單體。
前述之含羧基之不飽和脂肪酸，於所得之含羧基丙烯酸系橡膠中，使其含有0.1~20質量%，進而以0.1~10質量%此一合適之比例進行共聚合反應時，因可提升含羧基之丙烯酸系橡膠之加硫特性而為佳。
前述之含羧基之丙烯酸系橡膠，於不阻害本發明效果之範圍內，可視其目的而與具有丙烯酸烷基酯以外之交聯 部位之單體，及其他可進行共聚合之單體進行共聚合反應。
具有前述之丙烯酸烷基酯以外之交聯部位之單體，可舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、2－戊烯酸、馬來酸、富馬酸、衣康酸等含羧酸基化合物；丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯基縮水甘油醚、間丙烯基縮水甘油醚等含乙氧基化合物；2－氯乙基乙烯醚、丙烯酸2－氯乙基酯、乙烯苯氯、氯醋酸乙烯酯、氯乙酸烯丙酯等含活性氯化合物。該等化合物不僅可單獨使用，亦可併用2種以上之單體。
前述之具交聯部位單體之混合量，於所得之含羧基之丙烯酸系橡膠中，使其含有0.05~15質量%，0.1~10質量%更佳之比例進行共聚合反應為佳。
前述可進行共聚合之單體，可舉出如甲基乙烯基酮之烷基乙烯基酮；乙烯基乙基醚、丙烯基甲基醚等乙烯基及丙烯基醚；苯乙烯、α－甲基苯乙烯、氯苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基萘等乙烯基芳香族化合物；丙烯腈、甲基丙烯腈等乙烯腈；丙烯醯胺、醋酸乙烯、乙烯、丙烯、丁二烯、異戊二烯、戊二烯、氯乙烯、偏氯乙烯、氟乙烯、偏氟乙烯、丙酸乙烯、富馬酸烷基酯等乙烯性不飽和化合物。
該等其他之可共聚合單體之混合量，於所得之含羧基之丙烯酸系橡膠中，使其含有0.05~15質量%，0.1~10質量%更佳之比例進行共聚合反應為佳。
本發明之丙烯酸系橡膠組成物所含之二氮雜雙環烯屬烴化合物，若為具有二氮雜雙環烯屬烴構造之化合物，則無特別限定。例如可舉出2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜卓(1,8－二氮雜雙環[5.4.0]十一－7－烯)、6－丁基2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、6－十八基－2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、2,2’－[(2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜卓－10－基)亞胺]雙乙醇、1－[2－(2,2－二甲基丙基)－6,6－二甲基－2－庚烯基]－2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、1－羧基－2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、2,3,4,6,7,8,9,10－八氫－1－戊基嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜卓－10－羧酸、1－(氯羧基)－2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、1－庚基－2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、1－十七基－2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、1－癸基－2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、1－己基－2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、1－(3－氯丙基)－2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、1－[2－(二乙基胺)乙基]－2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、2,3,4,6,7,8,9,10－八氫－1－四嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、2,3,4,6,7,8,9,10－八氫－1－壬基嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、1－丁基－2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜 卓、2,3,4,6,7,8,9,10－八氫－1－(甲氧基羧基)－嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、2,3,4,6,7,8,9,10－八氫－α－甲基－嘧啶並(1,2－a)氮雜卓－10－乙醇、2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜卓－10－乙醇、2,3,4,6,7,8,9,10－八氫－1－辛基嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、N－丁基－2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜卓－10－胺、1－乙基－2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、2,3,4,6,7,8,9,10－八氫－10－辛基嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、2,3,4,6,7,8,9,10－八氫－N,N－二丙基(1,2－a)氮雜卓－10－胺、1－(2－丁烯)－2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜卓－10－胺、N,N’－二丁基－2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、2,3,4,6,7,8,9,10－八氫－6－甲基嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、2,3,4,6,7,8,9,10－八氫－10－十五基嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、2,3,4,6,7,8,9,10－八氫－N－甲基－N－辛基嘧啶並(1,2－a)氮雜卓－10－胺、N,N－二丁基－2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜卓－10－胺、2,3,4,6,7,8,9,10－八氫－N,N’－二甲基嘧啶並(1,2－a)氮雜卓－10－胺、10－氯－2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、1－二十烷基－2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、2,3,4,6,7,8,9,10－八氫－1－十四基嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、1－十二基－2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－a)氮雜卓、1－十六基－2,3,4,6,7,8,9,10－八氫嘧啶並(1,2－ a)氮雜卓、1,8－二氮雜雙環[5.4.0]十一－7－烯之2－乙基己酸鹽、1,8－二氮雜雙環[5.4.0]十一－7－烯之溴酸鹽、1,8－二氮雜雙環[5.4.0]十一－7－烯之酚鹽、1,8－二氮雜雙環[5.4.0]十一－7－烯之對－甲苯磺酸鹽、2,3,4,6,7,8－六氫吡並基(1,2－a)嘧啶(1，5－二氮雜雙環[4.3.0]－壬－5－烯)、4－丁基－2,3,4,6,7,8－六氫吡並基(1,2－a)嘧啶、2,3,4,6,7,8－六氫－4,7,8－三甲基吡並基(1,2－a)嘧啶、2,3,4,6,7,8－六氫－4－甲基吡並基(1,2－a)嘧啶、2,3,4,6,7,8－六氫吡並基(1,2－a)嘧啶－6－羧酸苯基甲基酯、2,3,4,6,7,8－六氫－8－(苯基甲氧基)－吡並基(1,2－a)嘧啶、2,3,4,6,7,8－六氫吡並基(1,2－a)嘧啶－8－乙醇、2,3,4,6,7,8－六氫－α－甲基吡並基(1,2－a)嘧啶－8－乙醇、2,3,4,6,7,8－六氫－7，7，8－三甲基吡並基(1,2－a)嘧啶、2,3,4,6,7,8－六氫－3－甲基吡並基(1,2－a)嘧啶－3－甲胺、2,3,4,6,7,8－六氫吡並基(1,2－a)嘧啶－3－胺、2,3,4,6,7,8－六氫吡並基－8－甲基(1,2－a)嘧啶、2,3,4,6,7,8－六氫吡並基－3－苯基(1,2－a)嘧啶、6－(胺基甲基)－2,3,4,6,7,8－六氫－6,8,8－三甲基吡並基(1,2－a)嘧啶、2,3,4,6,7,8－六氫－6,8,8－三甲基吡並基(1,2－a)嘧啶、2,3,4,6,7,8－六氫－2,4,7－三苯基吡並基(1,2－a)嘧啶－2－油基、2,3,4,6,7,8－六氫－4,7－二苯基吡並基(1,2－a)嘧啶－2－油基、2,3,4,6,7,8－六氫－2,4,4－三甲基－7－苯基吡並基(1,2－a)嘧啶－2－油基、2,3,4,6,7,8－六氫－2,3－二甲基－7 －苯基吡並基(1,2－a)嘧啶－2－油基、8,8－二氯－2,3,4,6,7,8－六氫吡並基(1,2－a)嘧啶、8－氯－2,3,4,6,7,8－六氫吡並基(1,2－a)嘧啶、2,3,4,6,7,8－六氫－α－苯基吡並基(1,2－a)嘧啶－8－甲醇、2,3,4,6,7,8－六氫－3－甲烯基吡並基(1,2－a)嘧啶、2,3,4,6,7,8－六氫－6－(苯基甲烯基)－吡並基(1,2－a)嘧啶、2,3,4,6,7,8－六氫－6－甲基吡並基(1,2－a)嘧啶、2,3,4,6,7,8－六氫－7－甲基吡並基(1,2－a)嘧啶、2,3,4,6,7,8－六氫－7,7－二苯基吡並基(1,2－a)嘧啶、2,3,4,6,7,8－六氫－8,8－二苯基吡並基(1,2－a)嘧啶、2,3,4,6,7,8－六氫－6－三癸基吡並基(1,2－a)嘧啶、6－辛基－2,3,4,6,7,8－六氫吡並基(1,2－a)嘧啶、6－己基－2,3,4,6,7,8－六氫吡並基(1,2－a)嘧啶、2,3,4,6,7,8－六氫－6－戊基吡並基(1,2－a)嘧啶、2,3,4,6,7,8－六氫－6－(2－甲基丙基)－吡並基(1,2－a)嘧啶、6－丁基－2,3,4,6,7,8－六氫吡並基(1,2－a)嘧啶、2,3,4,6,7,8－六氫－6－丙基吡並基(1,2－a)嘧啶、2,3,4,6,7,8－六氫－2－苯基吡並基(1,2－a)嘧啶、2,3,4,6,7,8－六氫－2,4－二苯基吡並基(1,2－a)嘧啶－2－油基、2,3,4,6,7,8－六氫－3－甲基吡並基(1,2－a)嘧啶－2－油基、2,3,4,6,7,8－六氫－2－甲基吡並基(1,2－a)嘧啶－2－油基、2,3,4,6,7,8－六氫－4－苯基吡並基(1,2－a)嘧啶－2－油基、2,3,4,6,7,8－六氫－2,4,4－三甲基吡並基(1,2－a)嘧啶－2－油基、2,3,4,6,7,8－六氫－4－甲基吡並基( 1,2－a)嘧啶－2－油基、2,3,4,6,7,8－六氫－6－戊基吡並基(1,2－a)嘧啶、2,3,4,6,7,8－六氫－8,8－二甲基－6－甲烯吡並基(1,2－a)嘧啶等。該等化合物不僅可單獨使用，亦可併用2種以上。
前述之二氮雜雙環烯屬烴化合物之混合量，係相對於前述之含羧基之丙烯酸系橡膠之100質量份，以含有0.1~7質量份，0.2~5質量份之範圍為佳。混合量為該範圍時，可使丙烯酸系橡膠組成物進行充分且必要的加硫反應，亦可提高所得之丙烯酸系橡膠組成物之機械物性及於高溫下之壓縮永久變形特性。
本發明之丙烯酸系橡膠組成物中所含之聚胺化合物係可使用選自芳香族聚胺化合物及脂肪族聚胺化合物所成群之一種以上之化合物。
前述之芳香族聚胺化合物，係以下述式(2)所示之化合物，並無特別限定者。
[化5]H2 N－Ph－M－Ph－NH2 (2)
式中M係O、S、SO2 、CONH或O－R－O中之一種。此處O－R－O之R係Ph、Ph－Ph、Ph－SO2 －Ph、(CH2 )m(m為3~5。)、Ph－CH2 －C(CX3 )2 －CH2 －Ph(X為H或F)或(CH2 )C(CH3 )2 (CH2 )中之一種，Ph係代表苯環。
前述之芳香族聚胺化合物並無特別限定，例如可舉出4,4’－雙(4－胺基苯氧基)聯苯、4,4’－二胺基二苯硫醚 、1,3－雙(4－胺基苯氧基)－2,2－二甲基丙烷、1,3－雙(4－胺基苯氧基)苯、1,4－雙(4－胺基苯氧基)苯、1,4－雙(4－胺基苯氧基)戊烷、2,2－雙[4－(4－胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2－雙[4－(4－胺基苯氧基)苯基]碸、4,4’－二胺基二苯基碸、雙(4－3－胺基苯氧基)苯基碸、2,2－雙[4－(4－胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、3,4’－二胺基二苯基醚、4,4’－二胺基二苯基醚、4,4’－二胺基苯甲醯苯胺或雙[4－(4－胺基苯氧基)苯基]碸等。
前述之脂肪族聚胺化合物並無特別限定，例如可舉出六亞甲基二胺、六亞甲基二胺基甲酸鹽、N,N’－二苯亞烯丙基－1,6－己二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺或四亞乙基五胺等。聚胺化合物不僅可單獨使用，亦可併用2種以上。
前述之聚胺化合物之混合量，係相對於前述之含羧基之丙烯酸系橡膠之100質量份，以含有0.1~10質量份，0.3~5質量份之範圍為佳。混合量為該範圍時，可使丙烯酸系橡膠組成物進行充分且必要的加硫反應，亦可提高所得之丙烯酸系橡膠組成物之機械物性及於高溫下之壓縮永久變形特性。
本發明之丙烯酸系橡膠組成物中所含之三級胺化合物係以下述式(1)表示。
式中3個取代基之R1 、R2 、R3係表示分別獨立，若為具有選自烷基、環烷基、及苯甲基所成群之一種以上之取代基之化合物，則無特別限定。例如可舉出二甲基辛胺、二甲基癸胺、二甲基十二烷胺、二甲基月桂胺、二甲基十四烷胺、二甲基棕櫚胺、二甲基硬酯胺、二甲基山萮胺、二月桂基一甲胺、三辛基胺、甲基二油基胺、甲基二癸胺、三第三丁胺、三異丙胺、三環己胺、三苯甲胺、三甲胺、三正丁胺、三正戊胺、三正己胺及三正庚胺等。
前述之三級胺化合物之添加量，係相對於前述之含羧基之丙烯酸系橡膠之100質量份，以含有0.1~10質量份，0.2~5質量份之範圍為佳。混合量為該範圍時，因可防止三級胺化合物於加硫後之丙烯酸系橡膠組成物表面產生氣泡，且可獲得加硫促進機能而為佳。
提供丙烯酸系橡膠組成物於實際應用時，可因應其目的，添加填充劑及補強劑、可塑劑、防止老化劑、安定劑、滑劑等而進行成形、加硫。
填充劑及補強劑，可使用用於一般橡膠之填充劑及補強劑，並無特別限定。例如可舉出碳黑、二氧化矽等無水矽酸、表面處理碳酸鈣等。填充劑及補強劑不僅可使用單體，亦可併用2種類以上。填充劑及補強劑之添加量，相對於100質量份之丙烯酸系橡膠組成物，以合計20~150質量份為佳，30~100質量份更佳。
可塑劑可使用用於一般橡膠之各種可塑劑，並無特別 限定。例如可舉出酯系可塑劑、聚氧乙烯醚等醚系可塑劑等。該類可塑劑不僅可使用單體，亦可併用2種類以上。可塑劑之添加量，相對於100質量份之丙烯酸系橡膠組成物，以75質量份以下為佳，50質量份以下更佳。
防止老化劑可使用用於一般橡膠之防止老化劑，並無特別限定。例如可舉出胺系、咪唑系、氨基甲酸金屬鹽、酚系、蠟等防止老化劑。防止老化劑之添加量，相對於100質量份之丙烯酸系橡膠組成物，以0.1~15質量份以下為佳，0.5~10質量份以下更佳。
丙烯酸系橡膠組成物中橡膠成分，雖以含羧基之丙烯酸系橡膠為主成分，但除含羧基之丙烯酸系橡膠之外，亦可因應需要混合天然橡膠、合成橡膠例如IIR、BR、NBR、HNBR、CR、EPDM、FKM、Q、CSM、CO、ECO、CM等。該等略稱係根據ISO1629為準。
本發明之丙烯酸系橡膠組成物，係藉由搭配、混合前述之各構成份而製造，其方法係根據已知之方法而進行。例如使用萬馬力機、滾輪粉碎機等混合機於10~80℃下，藉由3~30分鐘之混合而進行。另外，自本發明之丙烯酸系橡膠組成物而得其加硫物時，亦使用已知之方法。亦即，對本發明之丙烯酸系橡膠組成物進行混練、成形、加硫等步驟時，使用之裝置係可使用於一般橡膠領域中所使用之機械、條件等。
丙烯酸系橡膠組成物及其加硫物，特別是橡膠管及墊圈、迫緊等常用做為密封零件及防振材料。橡膠管具體而 言可使用於包含自排油冷卻器管、引擎油冷卻器管、渦輪冷卻器管、渦輪空氣導管、動力轉向油管、熱空氣管、散熱器橡膠管、其他機械產業、建設機械等高壓系之油壓系、燃料系管、抽吸系管等。
密封零件具體而言係使用於引擎帽蓋墊圈、油底殼墊圈、油封圈、脣形密封迫緊、O型環、自排油密封墊圈、曲軸及凸軸密封墊圈、動力泵皮帶密封帶蓋密封材料、CVJ(前輪傳動軸)或R&P(齒輪齒條式)之隔塵套材料等。
防振橡膠係可使用於風閘滑輪、中心支撐緩衝墊、懸吊橡膠、引擎腳等。
本發明之丙烯酸系橡膠組成物及其加硫物，其機械性質優異，且於耐寒性、耐油性及耐熱性均優異、極適用於近來使用環境變為苛酷之汽車用橡膠管、墊片等油封製品。
橡膠管之構成，可由本發明之丙烯酸系橡膠組成物獲得單一管路材。另外，依不同用途，於由本發明之丙烯酸系橡膠組成物所構成之層之外，與本發明之丙烯酸系橡膠以外之合成橡膠，例如氟系橡膠、氟變性丙烯酸橡膠、均聚氯醇橡膠、CSM、CR、NBR、HNBR或乙烯．丙烯橡膠於內層、中間層或外層組合使用而成為複合管材。
另外根據所要求之橡膠管特性，亦可將一般常用的補強系或包線，設置於管材的中間或橡膠管的最外層。
 實施例
以下，藉由實施例將本發明更詳細地說明，但本發明不被解釋為限定於這些實施例。
〈含羧基之丙烯酸系橡膠1之製造〉 100質量份之丙烯酸系橡膠(電氣化學工業公司製DecaER－A403)，與1質量份之硬酯酸，與1質量份之4,4－雙(α,α－二甲基苯甲基)二苯基胺、50質量份之碳黑(FEF；旭CARBON公司製之旭#609)、0.3質量份之硬酯胺、1質量份之液態石蠟，使用8英吋滾筒進行混練，而得含羧基之丙烯酸系橡膠1。
〈含羧基之丙烯酸系橡膠2之製造〉 100質量份之丙烯酸系橡膠(Dupont公司製VAMAC G)，與1質量份之硬酯酸，與1質量份之4,4－雙(α,α－二甲基苯甲基)二苯基胺、50質量份之碳黑(FEF；旭CARBON公司製之旭#609)、0.3質量份之硬酯胺、1質量份之液態石蠟，使用8英吋滾筒進行混練，而得含羧基之丙烯酸系橡膠2。
〈實施例1〉 相對於100質量份之含羧基之丙烯酸系橡膠1，添加1.0質量份之2,2－雙(4－(4－胺基苯氧基)苯基)丙 烷，0.5質量份之三辛基胺，0.1質量份之1,8－二氮雜雙環[5.4.0]十一－7－烯，而得丙烯酸系橡膠組成物。
針對所得之丙烯酸系橡膠組成物，根據JIS K6300，使用L型滾筒，於試驗溫度125℃下進行焦化時間(t5)之評價。
〈加硫〉 將所得之丙烯酸系橡膠組成物，使用電熱加壓器，進行170℃，20分鐘之熱處理而製作一次加硫物。再將所得之一次加硫物，於恆溫器內進行170℃，4小時之熱處理而製作二次加硫物。
針對一次加硫物及二次加硫物，根據JIS K6251，評價其100%模量，伸張強度，伸長度，另外根據JIS K6253，使用硬度測定計進行硬度之評價。進而針對所得之二次加硫物，根據JIS K6262，於150℃下進行70小時之壓縮永久變形之評價。
實施例2~18及比較例1~11 以表1~表5所示之混合量(質量份)為基礎，獲得於實施例1相同之丙烯酸系橡膠組成物、一次加硫物及二次加硫物，並進行與實施例1相同之評價。
本發明丙烯酸系橡膠組成物及其加硫物具有良好的加硫特性，且於加硫物性、加工性、橡膠機械物性、壓縮永久變形平衡優異，可適用於橡膠管、密封零件、防振橡膠零件等產業。
且此處全數引用於2006年12月5日申請專利之日本專利編號2006－328076號之說明書、申請專利範圍及摘要，而將其取用做為本發明書之揭示。

Claims (10)

  1. 一種丙烯酸系橡膠組成物，其特徵係含有含羧基之丙烯酸系橡膠、二氮雜雙環烯屬烴化合物、聚胺化合物及以下述式(1)所示之三級胺化合物，且其中該二氮雜雙環烯屬烴化合物係選自2,3,4,6,7,8,9,10-八氫嘧啶並(1,2-a)氮雜卓及2,3,4,6,7,8-六氫吡並(1,2-a)嘧啶所成群之至少一種化合物， (式中R1 、R2 、R3 係表示分別獨立，且具有直鏈構造、支鏈構造或環狀構造之含有1個以上之飽和脂肪族烴、不飽和脂肪族烴、或苯甲基之取代基)。
  2. 如申請專利範圍第1項之丙烯酸系橡膠組成物，其中相對於100質量份之該含羧基之丙烯酸系橡膠，含有該二氮雜雙環烯屬烴化合物為0.1~7質量份、該聚胺化合物為0.1~10質量份、及該三級胺化合物為0.1~10質量份。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之丙烯酸系橡膠組成物，其中該聚胺化合物係選自芳香族聚胺及脂肪族聚胺所成群之一種以上之化合物。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之丙烯酸系橡膠組成物，其中該三級胺化合物係選自二甲基辛胺、二甲基癸胺、二甲基十二烷胺、二甲基月桂胺、二甲基十四烷胺、二 甲基棕櫚胺、二甲基硬酯胺、二甲基山萮胺、二月桂基一甲胺、三辛基胺、甲基二油基胺、甲基二癸胺、三第三丁胺、三異丙胺、三環己胺、三苯甲胺、三甲胺、三正丁胺、三正戊胺、三正己胺及三正庚胺所成群之一種以上。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之丙烯酸系橡膠組成物，其中該聚胺化合物係以下述式(2)所示之芳香族聚胺，[化2]H2 N-Ph-M-Ph-NH2 (2)(式中M係O、S、SO2 、CONH或O-R-O中之一種，此處O-R-O之R係Ph、Ph-Ph、Ph-SO2 -Ph、(CH2 )m(m為3~5)、Ph-CH2 -C(CX3 )2 -CH2 -Ph(X為H或F)或(CH2 )C(CH3 )2 (CH2 )，Ph係代表苯環)。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之丙烯酸系橡膠組成物，其中該聚胺化合物係選自4,4’-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、4,4’二胺基二苯硫醚、1,3-雙(4-胺基苯氧基)-2,2-二甲基丙烷、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,4-雙(4-胺基苯氧基)戊烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、4,4’-二胺基二苯基碸、雙(4-3-胺基苯氧基)苯基碸、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、3,4’-二胺基二苯基醚、4,4’-二胺基二苯基醚、4,4’二胺基苯甲醯苯胺或雙[4 -(4-胺基苯氧基)苯基]碸之芳香族聚胺；及六亞甲基二胺、六亞甲基二胺基甲酸鹽、N,N’-二苯亞烯丙基-1,6-己二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺或四亞乙基五胺之脂肪族聚胺所成群之一種以上。
  7. 一種加硫物，其係將如申請專利範圍第1~6項中任一項之丙烯酸系橡膠組成物進行加硫而得。
  8. 一種橡膠管，其係使用如申請專利範圍第7項之加硫物。
  9. 一種密封零件，其係使用如申請專利範圍第7項之加硫物。
  10. 一種防振橡膠，其係使用如申請專利範圍第7項之加硫物。
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