WO2015098911A1 - 架橋性アクリルゴム組成物およびゴム架橋物 - Google Patents

架橋性アクリルゴム組成物およびゴム架橋物 Download PDF

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WO2015098911A1
WO2015098911A1 PCT/JP2014/084042 JP2014084042W WO2015098911A1 WO 2015098911 A1 WO2015098911 A1 WO 2015098911A1 JP 2014084042 W JP2014084042 W JP 2014084042W WO 2015098911 A1 WO2015098911 A1 WO 2015098911A1
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acrylic rubber
rubber composition
mass
parts
crosslinkable acrylic
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和弘 江尻
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日本ゼオン株式会社
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
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    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/45Heterocyclic compounds having sulfur in the ring
    • C08K5/46Heterocyclic compounds having sulfur in the ring with oxygen or nitrogen in the ring

Definitions

  • the present invention relates to a cross-linkable acrylic rubber composition, and more particularly to a cross-linkable acrylic rubber composition and a rubber cross-linked product excellent in storage stability which give a rubber cross-linked product excellent in heat resistance.
  • Acrylic rubber is a rubber material with excellent heat resistance, oil resistance, weather resistance and the like. For this reason, it is widely used in rubber parts for automobiles such as gaskets, hoses, O-rings and seals. Recently, demands for rubber materials such as heat resistance, oil resistance, and long life have increased due to higher grade and higher performance of automobiles. Cross-linking with further excellent performance such as heat resistance, oil resistance, and long life. An acrylic rubber composition has been developed.
  • Patent Document 1 For example, with respect to 100 parts by mass of (a1) acrylic rubber obtained by copolymerizing 0.1 to 10% by mass of a crosslinkable group-containing monomer, (a2) 0.4 to 50.0% by mass of liquid fluorine rubber A crosslinkable acrylic rubber composition containing a part has been proposed (Patent Document 1).
  • a crosslinkable group-containing monomer a crosslinkable acrylic rubber composition obtained by blending a liquid fluorine rubber with an acrylic rubber copolymerized with a monomer containing a phenolic hydroxyl group is excellent in heat resistance. Providing a rubber cross-linked product.
  • the crosslinkable acrylic rubber composition specifically disclosed in Patent Document 1 is inferior in storage stability in an uncrosslinked state.
  • the crosslinkable acrylic rubber composition is left to stand for a predetermined time.
  • an extruded product with a clean molded surface is obtained. Not found out.
  • an object of the present invention is to provide a crosslinkable acrylic rubber composition and a rubber cross-linked product excellent in storage stability, which give a rubber cross-linked product excellent in heat resistance.
  • An acrylic rubber (a) containing 0.1 to 10% by mass of a phenolic hydroxyl group-containing monomer unit, a liquid fluororubber (b), and calcium silicate (c), and the liquid fluororubber A crosslinkable acrylic rubber composition having a content of (b) of 0.4 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic rubber (a).
  • Y represents —SO 2 —.
  • R a and R b each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.
  • Z a and Z b each independently represent And represents a chemical single bond or —SO 2 —, wherein n and m are each independently 0 or 1, and at least one of n and m is 1.
  • a crosslinkable acrylic rubber composition and a rubber cross-linked product excellent in storage stability which give a rubber cross-linked product excellent in heat resistance.
  • the crosslinkable acrylic rubber composition of the present invention comprises an acrylic rubber (a) containing 0.1 to 10% by mass of a phenolic hydroxyl group-containing monomer unit, a liquid fluorine rubber (b), calcium silicate (c), The content of the liquid fluororubber (b) is 0.4 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic rubber (a).
  • the acrylic rubber (a) used in the present invention is an acrylic rubber containing 0.1 to 10% by mass of a phenolic hydroxyl group-containing monomer unit, and contains a (meth) acrylic acid ester monomer unit as a main component. Those are preferred.
  • “(meth) acrylic acid ester monomer unit” means both “methacrylic acid ester monomer unit” and “acrylic acid ester monomer unit”. It is the same. Although it does not restrict
  • (meth) acrylic acid alkyl ester monomer from the viewpoint of improving oil resistance, for example, a (meth) acrylic acid alkyl ester monomer having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, preferably 2 to (Meth) acrylic acid alkyl ester monomers having 4 alkyl groups.
  • (meth) acrylic acid alkyl ester monomer having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, (meth ) Isopropyl acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, and the like.
  • These (meth) acrylic acid alkyl ester monomers may be used alone or in combination of two or more.
  • ethyl (meth) acrylate and n-butyl (meth) acrylate are particularly preferably used because of a good balance of heat resistance, oil resistance and cold resistance.
  • Examples of the (meth) acrylic acid alkoxyalkyl ester monomer include, for example, an alkoxyalkyl (meth) acrylate having an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms and an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms from the viewpoint of improving oil resistance.
  • An ester monomer is mentioned.
  • Examples of the (meth) acrylic acid alkoxyalkyl ester monomer having an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms and an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms include 2-methoxyethyl (meth) acrylate and 2-methacrylic acid (meth) acrylate.
  • Examples include ethoxyethyl, 2-butoxyethyl (meth) acrylate, 2-methoxypropyl (meth) acrylate, and the like.
  • These (meth) acrylic acid alkoxyalkyl ester monomers may be used alone or in combination of two or more.
  • 2-methoxyethyl (meth) acrylate and 2-butoxyethyl (meth) acrylate have a good balance of heat resistance, oil resistance and cold resistance. Are particularly preferably used.
  • the content of the (meth) acrylic acid ester monomer unit in all the monomer units constituting the acrylic rubber (a) is preferably 60 to 99.9% by mass, more preferably 92 to 99.7% by mass. Particularly preferred is 95 to 99.5% by mass. If the content of the (meth) acrylic acid ester monomer unit is in the above range, a rubber cross-linked product having good rubber elasticity and a sufficient cross-linking density can be obtained.
  • the acrylic rubber (a) used in the present invention contains 0.1 to 10% by mass of a phenolic hydroxyl group-containing monomer unit.
  • the phenolic hydroxyl group in the acrylic rubber (a) functions as a crosslinkable group and forms a crosslinked structure together with the liquid fluororubber (b). Accordingly, the liquid fluororubber (b) has a function as a crosslinking agent in the crosslinkable acrylic rubber composition of the present invention.
  • the phenolic hydroxyl group-containing monomer is not particularly limited as long as it is a monomer that contains a phenolic hydroxyl group and can be copolymerized with a (meth) acrylic acid ester monomer. Specifically, o, m, p-hydroxystyrene, ⁇ -methyl-o-hydroxystyrene, o-cabicol, vinyl p, m-hydroxybenzoate, 4-hydroxybenzyl (meth) acrylate, vinyl salicylate, p- Hydroxybenzoyloxy vinyl acetate, eugenol, isoeugenol, p-isopropenylphenol, o, m, p-allylphenol, 4-hydroxyphenyl (meth) acrylate, 2,2- (o, m, p-hydroxyphenyl- 4-vinylacetyl) propane and the like. These phenolic hydroxyl group-containing monomers may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the phenolic hydroxyl group-containing monomer unit in all monomer units constituting the acrylic rubber (a) is 0.1 to 10% by mass, preferably 0.3 to 8% by mass, more preferably 0. .5 to 5% by mass. If this content is low, the required rubber elasticity cannot be obtained, and conversely if it is high, appropriate rubber elasticity as a rubber cross-linked product cannot be obtained.
  • the acrylic rubber (a) used in the present invention is a monomer unit other than the phenolic hydroxyl group-containing monomer unit and the (meth) acrylic acid ester monomer unit within a range that does not substantially impair the effects of the present invention. You may contain.
  • a monomer that forms such a monomer unit a phenolic hydroxyl group-containing monomer and another monomer copolymerizable with a (meth) acrylic acid ester monomer can be used.
  • unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, fumaric acid and maleic acid
  • complete or partial of unsaturated polycarboxylic acid such as itaconic acid, fumaric acid and maleic acid and lower alcohol
  • Esterified products styrene, vinyl toluene, vinyl pyridine, ⁇ -methyl styrene, chloromethyl styrene, ethylene, propylene, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide, N-methylol acrylamide, 2-chloroethyl vinyl ether, vinyl monochloroacetate, allyl chloride
  • Examples include vinyl acetate and vinyl chloride. These other monomers may be used alone or in combination of two or more.
  • the content ratio of monomer units other than the phenolic hydroxyl group-containing monomer unit and the (meth) acrylic acid ester monomer unit is preferably 30% by mass in all monomer units constituting the acrylic rubber (a). Hereinafter, it is more preferably 7.7% by mass or less, particularly preferably 4.5% by mass or less.
  • the method for producing the acrylic rubber (a) used in the present invention is not particularly limited, and can be produced by a known method. For example, by emulsion polymerization, a monomer mixture having a desired monomer composition is polymerized, and the resulting polymer latex is mixed with sodium chloride as a salting-out agent to coagulate the polymer component. Get a rubber crumb. Thereafter, the obtained rubber crumb can be washed with water and dried to obtain the acrylic rubber (a).
  • the Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) of the acrylic rubber (a) used in the present invention is usually 10 to 70, preferably 20 to 50. This Mooney viscosity can be adjusted by selecting the type and amount of a molecular weight adjusting agent or polymerization initiator used during polymerization, or by selecting the polymerization temperature.
  • the liquid fluorororubber (b) used in the present invention is not particularly limited as long as it is a liquid fluororubber at room temperature (20 ° C.).
  • the liquid fluorororubber (b) used in the present invention is not particularly limited as long as it is a liquid fluororubber at room temperature (20 ° C.).
  • vinylidene fluoride / hexane fluoropropylene copolymer vinylidene fluoride-hexafluoropentene-tetrafluoroethylene terpolymer, perfluoropropene oxide polymer, tetrafluoroethylene-propylene-vinylidene fluoride copolymer, etc. Is mentioned.
  • the viscosity of the liquid fluororubber (b) is not particularly limited, but the viscosity at 105 ° C. is 500 to 30,000 cps from the viewpoint of good kneadability, fluidity, crosslinking reactivity, and excellent moldability. Preferably, it is 550 to 25,000 cps.
  • the amount of the liquid fluoro rubber (b) is 0.4 to 50 parts by mass, preferably 0.5 to 20 parts by mass, more preferably 100 parts by mass of the acrylic rubber (a). Is 1 to 10 parts by mass, particularly preferably 1 to 5 parts by mass. If the blending amount of the liquid fluororubber (b) is within this range, a more appropriate crosslinking rate can be obtained.
  • the crosslinkable acrylic rubber composition of the present invention contains calcium silicate (c). Calcium silicate (c) functions as an acid acceptor.
  • the blending amount of calcium silicate (c) is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 20 parts by mass, more preferably 1 to 15 parts by mass, and still more preferably 2 with respect to 100 parts by mass of the acrylic rubber (a). -14 parts by mass, particularly preferably 6-12 parts by mass. If the amount is too small, a sufficient crosslinking rate cannot be obtained. Conversely, if the amount is too large, the storage stability of the crosslinkable acrylic rubber composition is not impaired, but the hardness of the rubber crosslinked product may be too high. .
  • magnesium oxide, calcium oxide, zinc oxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, zinc hydroxide are usually blended within a range that does not substantially impair the effects of the present invention.
  • Acid acceptors other than calcium silicate (c) such as aluminum hydroxide and hydrotalcite may be used in combination.
  • an acid acceptor other than calcium silicate (c) since the storage stability of the crosslinkable acrylic rubber composition is likely to be impaired, it is preferable not to add an acid acceptor other than calcium silicate (c).
  • the crosslinkable acrylic rubber composition of the present invention preferably contains a crosslinking accelerator so as to exhibit an appropriate crosslinking rate.
  • the crosslinking accelerator include quaternary ammonium salts and quaternary phosphonium salts.
  • Examples of the quaternary ammonium salt include tetrabutylammonium hydrogen sulfate, tetrapropylammonium hydride oxide, tetrabutylammonium hydride oxide, trimethylphenylammonium chloride, benzyltriethylammonium chloride, benzyltriethylammonium chloride, benzyltributylammonium chloride, tetramethyl Ammonium chloride, tetraethylammonium chloride, tetraethylammonium bromide, tetrabutylammonium chloride, tetrabutylammonium bromide, n-dodecyltrimethylammonium chloride, n-dodecyltrimethylammonium bromide, octadecyltrimethylammonium bromide De, cetyl dimethyl ammonium chloride, 1,6-diaza -
  • trimethylbenzylammonium benzoate examples include triphenylbenzylphosphonium chloride, triphenylbenzylphosphonium bromide, tricyclohexylbenzylphosphonium chloride, tricyclohexylbenzylphosphonium bromide and the like.
  • These crosslinking accelerators may be used alone or in combination of two or more.
  • the blending amount of the crosslinking accelerator is usually 0.1 to 5 parts by mass, preferably 0.2 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic rubber (a). When the blending amount of the crosslinking accelerator is too small, it is difficult to obtain a sufficient crosslinking rate. Conversely, when the blending amount is too large, the scorch stability may be impaired.
  • the crosslinkable acrylic rubber composition of the present invention may contain various auxiliary materials added to a normal rubber composition in addition to the above-described ones depending on the purpose.
  • auxiliary materials include reinforcing materials, fillers, anti-aging agents, lubricants, plasticizers, stabilizers, pigments, etc. Examples of auxiliary materials are shown below. In addition, as a subsidiary material, it is not limited to what was illustrated below.
  • the reinforcing material examples include carbon black and silica. It is preferable to add a reinforcing material for the purpose of increasing the strength of the rubber cross-linked product.
  • the compounding amount of the reinforcing material is usually 10 to 100 parts by mass, preferably 30 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic rubber (a).
  • silica is blended as a reinforcing material, it is preferable to blend a silane coupling agent such as 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane in order to improve the strength of the rubber cross-linked product.
  • the amount of the silane coupling agent is usually 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of silica.
  • carbon black can be mix
  • Examples of the filler include calcium carbonate, kaolin clay, talc, and diatomaceous earth.
  • Examples of the antiaging agent include diphenylamine derivatives and phenylenediamine derivatives. Especially, it is preferable to mix
  • Y represents —SO 2 —.
  • R a and R b each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.
  • Z a and Z b each independently represent And represents a chemical single bond or —SO 2 —, wherein n and m are each independently 0 or 1, and at least one of n and m is 1.
  • the hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms constituting R a and R b is not particularly limited.
  • An alkyl group having 1 to 30 carbon atoms such as -butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group;
  • a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms such as propyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group; phenyl group, benzyl group, ⁇ -methylbenzyl group, ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl group, 4- And
  • R a and R b are preferably each independently a linear or branched alkyl group having 2 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms. It is more preferably a straight or branched alkyl group having 2 to 8 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms.
  • hydrocarbon group constituting R a and R b include ⁇ -methylbenzyl group, ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl group, t-butyl group, phenyl group, 4-methylphenyl group, etc.
  • an ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl group or a 4-methylphenyl group is more preferable, and an ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl group is more preferable. These can be independent of each other.
  • Z a and Z b are each independently a chemical single bond or —SO 2 —, and preferably a chemical single bond.
  • n and m are each independently 0 or 1, and at least one of n and m is 1. In addition, it is preferable that both n and m are 1.
  • the compound described in the general formula (1) can be synthesized by the method described in International Publication WO2011 / 093443 Pamphlet.
  • the blending amount of the antioxidant is not particularly limited, but is usually 0.1 to 10 parts by mass, preferably 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic rubber (a).
  • Examples of the lubricant include paraffin, hydrocarbon resin, fatty acid, fatty acid amide, fatty acid ester, fatty acid alcohol and the like.
  • Examples of the plasticizer include phthalic acid derivatives, adipic acid derivatives, and polyether ester derivatives.
  • Examples of the stabilizer include phthalic anhydride, benzoic acid, N- (cyclohexylthio) phthalimide, and sulfonamide derivatives.
  • Examples of the pigment include titanium oxide, carbon black, and cyanine blue.
  • the preparation method of the crosslinkable acrylic rubber composition of this invention is not specifically limited, A well-known preparation method can be used.
  • a crosslinkable acrylic rubber composition can be prepared by kneading each compounding component with an open roll, an internal mixer or the like usually used in the rubber industry. Since the crosslinkable acrylic rubber composition of the present invention is excellent in storage stability, even if time elapses after preparation of the crosslinkable acrylic rubber composition, it is easy to extrude. Is excellent, and can be suitably used for extrusion molding of hoses and the like.
  • the rubber cross-linked product of the present invention is formed by cross-linking the cross-linkable acrylic rubber composition.
  • the method for preparing the rubber cross-linked product is not particularly limited, and the cross-linkable acrylic rubber composition is formed using a molding / cross-linking machine normally used in the rubber industry such as extrusion molding, hot press, injection molding machine, steam can and the like.
  • a rubber cross-linked product can be obtained by performing molding and cross-linking operations.
  • the rubber cross-linked product of the present invention makes use of its characteristics, such as O-rings, packings, diaphragms, oil seals, shaft seals, bearing seals, mechanical seals, well head seals, electrical / electronic device seals, pneumatic device seals, etc.
  • Seals cylinder head gaskets attached to the connecting part between the cylinder block and the cylinder head, rocker cover gaskets attached to the connecting part between the rocker cover and the cylinder head, connecting parts between the oil pan and the cylinder block or the transmission case
  • gas gaskets such as an oil pan gasket mounted on a fuel cell, a fuel cell separator gasket mounted between a pair of housings sandwiching a unit cell having a positive electrode, an electrolyte plate, and a negative electrode, and a hard disk drive top cover gasket G; various belts; fuel hose, turbo air hose, oil hose, radiator hose, heater hose, water hose, vacuum brake hose, control hose, air conditioner hose, brake hose, power steering hose, air hose, marine hose, riser, flow Lines and other hoses; CVJ boots, propeller shaft boots, constant velocity joint boots, rack and pinion boots and other boots; In particular, it is preferably used for extrusion products such as hoses used under severe high temperatures.
  • part means part by mass
  • % means mass% unless otherwise specified.
  • acrylic rubber As the acrylic rubber, one obtained by the following production method was used. In a polymerization reactor, 5 parts of dioctylsulfosuccinate sodium salt, an anionic emulsifier, dissolved in 1250 parts of deionized water, 148.2 parts of ethyl acrylate, 148.2 parts of butyl acrylate, p-hydroxybenzoate 3.6 parts of vinyl acid was added and emulsified by stirring. Next, after raising the temperature to 70 ° C. in a nitrogen stream, 10 parts of a 10% aqueous solution of ammonium persulfate was added to initiate polymerization.
  • the polymerization temperature was gradually raised to 80 ° C., and the polymerization reaction was further continued in the range of 80 to 82 ° C. for 2 hours.
  • the polymerization conversion was almost 100%.
  • the obtained latex and salt (aqueous solution state) as a salting-out agent were mixed to obtain a crumb-like acrylic rubber. Thereafter, the crumb-like acrylic rubber was washed with water and dried to obtain acrylic rubber.
  • the composition of the acrylic rubber was ethyl acrylate unit: 49.4%, butyl acrylate unit: 49.4%, vinyl p-hydroxybenzoate unit: 1.2%, Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) Was 35.
  • Anti-aging agent 1 (4,4′-bis ( ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl) diphenylamine): NOCRACK CD (Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.)
  • Anti-aging agent 2 Compound shown in (2) below
  • Example 1 100 parts of acrylic rubber, 40 parts of silica, 8 parts of acid acceptor 1 (calcium silicate), 1 part of silane coupling agent, 3 parts of lubricant, 1 part of anti-aging agent 2 (compound shown in (2) above), liquid fluoro rubber 1.5 parts and 0.25 parts of a crosslinking accelerator were kneaded with an open roll to prepare a crosslinkable acrylic rubber composition.
  • the storage stability of the resulting crosslinkable acrylic rubber composition and the physical properties of the rubber cross-linked product were measured as follows. The results are shown in Table 1. [Storage stability of crosslinkable acrylic rubber composition] The obtained crosslinkable acrylic rubber composition was allowed to stand for 3 days in an atmosphere of 40 ° C. and a relative humidity of 90%.
  • air heat aging is measured by measuring the tensile strength, tensile elongation at break, and hardness after heat aging in accordance with JIS K6257 (2010) at 190 ° C under test conditions of 336 hours. From the measurement results, the initial tensile strength, the rate of change with respect to the tensile elongation at break, and the amount of change with respect to the initial hardness were evaluated.
  • Example 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 A crosslinkable acrylic rubber composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of the acid acceptor, the type of the acid acceptor, the type and amount of the antioxidant were changed as shown in Table 1. About them, the storage stability of the crosslinkable acrylic rubber composition and the physical properties of the crosslinked rubber were measured in the same manner as described above. The results are shown in Table 1.
  • Table 1 shows the following.
  • Crosslinkable acrylic rubber compositions using acid acceptors (calcium hydroxide, magnesium oxide, hydrotalcite) that have been used conventionally have poor storage stability, whereas calcium silicate is used as the acid acceptor.
  • the crosslinkable acrylic rubber compositions (Examples 1 to 4) of the present invention are excellent in storage stability and heat resistance of the rubber cross-linked product. In Examples 1 to 4, the air heat aging property was measured after 190 hours at 504 hours.
  • the rubber cross-linked products of the crosslinkable acrylic rubber compositions (Examples 1 to 3) using the anti-aging agent 2 (the compound shown in the above (2)) were obtained from the anti-aging agent 1 (4,4′-bis ( The heat resistance was superior to that using ( ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl) diphenylamine) (Example 4).
  • the storage stability of the crosslinkable acrylic rubber composition was measured by extending the standing period to 5 days or 7 days. In Examples 2 to 4, it was “x” after 5 days, but in Example 1, it was “ ⁇ ” even after 7 days.
  • Example 5 100 parts acrylic rubber, 50 parts carbon black, 8 parts acid acceptor 1 (calcium silicate), 3 parts lubricant, 1 part anti-aging agent 2 (compound shown in (2) above), 1.5 parts liquid fluororubber, A crosslinkable acrylic rubber composition was prepared by kneading 0.25 parts of a crosslinking accelerator with an open roll. In the same manner as in Example 1, the storage stability of the crosslinkable acrylic rubber composition and the physical properties of the crosslinked rubber were measured. The results are shown in Table 2.
  • Example 6 and Comparative Example 5 A crosslinkable acrylic rubber composition was prepared in the same manner as in Example 5 except that the amount of the acid acceptor, the type of the acid acceptor, the type and amount of the antioxidant were changed as shown in Table 2. In the same manner as in Example 1, the storage stability of the crosslinkable acrylic rubber composition and the physical properties of the rubber cross-linked product were measured. The results are shown in Table 2.
  • Table 2 shows the following. Even when carbon black is used as a reinforcing material, a conventionally used crosslinkable acrylic rubber composition using an acid acceptor (calcium hydroxide) is inferior in storage stability, but receives calcium silicate.
  • the crosslinkable acrylic rubber composition of the present invention (Examples 5 and 6) used as an acid agent is excellent in storage stability, and the heat resistance of the rubber cross-linked product is equal to or higher.
  • the rubber cross-linked product of the crosslinkable acrylic rubber composition (Example 5) using the anti-aging agent 2 is the anti-aging agent 1 (4,4′-bis ( ⁇ , ⁇ -Dimethylbenzyl) diphenylamine) (Example 6) is superior in heat resistance.

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Abstract

 フェノール性水酸基含有単量体単位0.1~10質量%を含有するアクリルゴム(a)と、液状ふっ素ゴム(b)と、珪酸カルシウム(c)とを含有し、前記液状ふっ素ゴム(b)の含有量が、前記アクリルゴム(a)100質量部に対して、0.4~50質量部である架橋性アクリルゴム組成物を提供する。本発明によれば、耐熱性に優れるゴム架橋物を与える、貯蔵安定性に優れた架橋性アクリルゴム組成物を提供することができる。

Description

架橋性アクリルゴム組成物およびゴム架橋物
 本発明は、架橋性アクリルゴム組成物に関し、さらに詳細には、耐熱性に優れるゴム架橋物を与える、貯蔵安定性に優れた架橋性アクリルゴム組成物及びゴム架橋物に関する。
 アクリルゴムは、耐熱性、耐油性、耐候性などに優れたゴム材料である。このため、ガスケット、ホース、O-リング、シールなどの自動車用ゴム部品に広範に用いられている。最近では自動車の高級化、高性能化により、耐熱性、耐油性、長寿命性等、ゴム材料に対する要求は増加しており、耐熱性、耐油性、長寿命性等の性能がさらに優れた架橋性アクリルゴム組成物が開発されている。
 例えば、(a1)架橋性基含有単量体0.1~10質量%を共重合して得られるアクリルゴム100質量部に対して、(a2)液状ふっ素ゴムを0.4~50.0質量部含有する架橋性アクリルゴム組成物が提案されている(特許文献1)。特許文献1においては、架橋性基含有単量体として、フェノール性水酸基を含有する単量体を共重合したアクリルゴムに、液状ふっ素ゴムを配合した架橋性アクリルゴム組成物が、耐熱性に優れたゴム架橋物を与えることが開示されている。
 しかしながら、特許文献1に具体的に開示された架橋性アクリルゴム組成物は、未架橋の状態での貯蔵安定性に劣り、そのため、架橋性アクリルゴム組成物の調製後に所定時間放置した後に、放置後の架橋性アクリルゴム組成物を押出成形してホース状の成形物を得ようとすると、成形物表面がきれいな押出成形物(表面に凹凸がなく表面形状が整った押出成形物)が得られないことが判明した。
国際公開WO2013/153649号パンフレット
 上述のような従来技術の欠点に鑑み、本発明は、耐熱性に優れるゴム架橋物を与える、貯蔵安定性に優れた架橋性アクリルゴム組成物およびゴム架橋物を提供することを課題とする。
 本発明者が鋭意検討した結果、受酸剤として珪酸カルシウムを用いると、貯蔵安定性に優れ、耐熱性に優れるゴム架橋物を与える架橋性アクリルゴム組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
 かくして、本発明によれば、以下の発明が提供される。
(1) フェノール性水酸基含有単量体単位0.1~10質量%を含有するアクリルゴム(a)と、液状ふっ素ゴム(b)と、珪酸カルシウム(c)とを含有し、前記液状ふっ素ゴム(b)の含有量が、前記アクリルゴム(a)100質量部に対して、0.4~50質量部である架橋性アクリルゴム組成物。
(2) 前記アクリルゴム(a)が、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位を主成分として含有する(1)に記載の架橋性アクリルゴム組成物。
(3) (メタ)アクリル酸エステル単量体単位の含有量が、60~99.9質量%である(2)に記載の架橋性アクリルゴム組成物。
(4) 珪酸カルシウム(c)の含有量が、前記アクリルゴム(a)100質量部に対して、0.5~20質量部である(1)または(2)に記載の架橋性アクリルゴム組成物。
(5) さらに、老化防止剤として、下記一般式(1)で示す化合物を含有する(1)~(4)のいずれかに記載の架橋性アクリルゴム組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 (上記一般式(1)中、Yは-SO-を表す。RおよびRはそれぞれ独立して、炭素数1~30の炭化水素基を表す。ZおよびZはそれぞれ独立して、化学的な単結合または-SO-を表す。nおよびmはそれぞれ独立して、0または1であり、nおよびmの少なくとも一方は1である。)
(6) さらに補強材として、シリカを含有する(1)~(5)のいずれかに記載の架橋性アクリルゴム組成物。
(7) さらに補強材として、カーボンブラックを含有する(1)~(5)のいずれかに記載の架橋性アクリルゴム組成物。
(8) さらに、架橋促進剤を含有する(1)~(7)のいずれかに記載の架橋性アクリルゴム組成物。
(9) (1)~(8)のいずれかに記載の架橋性アクリルゴム組成物を架橋してなるゴム架橋物。
(10) ホースである(9)記載のゴム架橋物。
 本発明によれば、耐熱性に優れるゴム架橋物を与える、貯蔵安定性に優れた架橋性アクリルゴム組成物およびゴム架橋物が提供される。
 本発明の架橋性アクリルゴム組成物は、フェノール性水酸基含有単量体単位0.1~10質量%を含有するアクリルゴム(a)と、液状ふっ素ゴム(b)と、珪酸カルシウム(c)とを含有し、前記液状ふっ素ゴム(b)の含有量が、前記アクリルゴム(a)100質量部に対して、0.4~50質量部である。
(アクリルゴム(a))
 本発明で用いるアクリルゴム(a)は、フェノール性水酸基含有単量体単位0.1~10質量%を含有するアクリルゴムであり、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位を主成分として含有するものが好ましい。
 なお、本明細書中で、「(メタ)アクリル酸エステル単量体単位」とは、「メタクリル酸エステル単量体単位」と「アクリル酸エステル単量体単位」の両方を意味し、以下も同様である。
 使用できる(メタ)アクリル酸エステル単量体としては、特に制限はされないが、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体や(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル単量体が挙げられる。
 (メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体としては、耐油性を向上する観点から、例えば、炭素数1~8のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体、好ましくは炭素数2~4のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体が挙げられる。
 炭素数1~8のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体の具体例としては、例えば(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチルなどが挙げられる。これらの(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体は、単独でもよく、二種以上を併用してもよい。これらの(メタ)アクリル酸アルキルエステルのうち、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n-ブチルが、耐熱性、耐油性および耐寒性のバランスの良さから、特に好ましく用いられる。
 (メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル単量体としては、耐油性を向上する観点から、例えば、炭素数1~4のアルコキシ基および炭素数1~4のアルキレン基を有する(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル単量体が挙げられる。
 炭素数1~4のアルコキシ基および炭素数1~4のアルキレン基を有する(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル単量体としては、(メタ)アクリル酸2-メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2-エトキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸2-メトキシプロピルなどが挙げられる。これらの(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル単量体は、単独でもよく、二種以上を併用してもよい。これらの(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル単量体のうち、(メタ)アクリル酸2-メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ブトキシエチルが、耐熱性、耐油性および耐寒性のバランスの良さから、特に好ましく用いられる。 
 アクリルゴム(a)を構成する全単量体単位中における(メタ)アクリル酸エステル単量体単位の含有量は、好ましくは60~99.9質量%、より好ましくは92~99.7質量%、特に好ましくは95~99.5質量%である。(メタ)アクリル酸エステル単量体単位の含有量が上記範囲にあれば、ゴム弾性が良好であり、かつ十分な架橋密度を有するゴム架橋物が得られる。
 本発明で用いるアクリルゴム(a)は、フェノール性水酸基含有単量体単位を0.1~10質量%含有する。アクリルゴム(a)中のフェノール性水酸基は、架橋性基として機能し、液状ふっ素ゴム(b)とともに架橋構造を形成する。従って、液状ふっ素ゴム(b)は、本発明の架橋性アクリルゴム組成物において、架橋剤としての機能を有する。
 フェノール性水酸基含有単量体としては、フェノール性水酸基を含有し、(メタ)アクリル酸エステル単量体と共重合可能な単量体であれば、特に限定されない。具体的には、o,m,p-ヒドロキシスチレン、α-メチル-o-ヒドロキシスチレン、o-カビコール、p,m-ヒドロキシ安息香酸ビニル、4-ヒドロキシベンジル(メタ)アクリレート、サリチル酸ビニル、p-ヒドロキシベンゾイロキシ酢酸ビニル、オイゲノール、イソオイゲノール、p-イソプロペニルフェノール、o,m,p-アリルフェノール、4-ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート、2,2-(o,m,p-ヒドロキシフェニル-4-ビニルアセチル)プロパンなどが挙げられる。これらのフェノール性水酸基含有単量体は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
 アクリルゴム(a)を構成する全単量体単位中におけるフェノール性水酸基含有単量体単位の含有量は、0.1~10質量%、好ましくは0.3~8質量%、さらに好ましくは0.5~5質量%である。この含有量が少ないと、要求されるゴム弾性が得られなくなり、逆に多いと、ゴム架橋物として適度なゴム弾性が得られなくなる。
 本発明で用いるアクリルゴム(a)は、本発明の効果を本質的に損なわない範囲で、フェノール性水酸基含有単量体単位および(メタ)アクリル酸エステル単量体単位以外の単量体単位を含有していてもよい。このような単量体単位を形成する単量体としては、フェノール性水酸基含有単量体および(メタ)アクリル酸エステル単量体と共重合可能な他の単量体を用いることができる。具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸などの不飽和カルボン酸;イタコン酸、フマル酸、マレイン酸などの不飽和多価カルボン酸と低級アルコールとの完全又は部分エステル化物:スチレン、ビニルトルエン、ビニルピリジン、α-メチルスチレン、クロロメチルスチレン、エチレン、プロピレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、N-メチロールアクリルアミド、2-クロロエチルビニルエーテル、モノクロロ酢酸ビニル、アリルクロライド、酢酸ビニル、塩化ビニルなどが挙げられる。これらの他の単量体は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 
 フェノール性水酸基含有単量体単位および(メタ)アクリル酸エステル単量体単位以外の単量体単位の含有割合は、アクリルゴム(a)を構成する全単量体単位中、好ましくは30質量%以下、より好ましくは7.7質量%以下、特に好ましくは4.5質量%以下である。
 本発明で用いるアクリルゴム(a)の製造方法は、特に制限はされず、公知の方法で製造することができる。例えば、乳化重合法により、所望の単量体組成の単量体混合物を重合し、得られた重合体ラテックスと、塩析剤としての食塩とを混合して、重合体分を凝析させ、ゴムクラムを得る。その後、得られたゴムクラムを、水洗、乾燥して、アクリルゴム(a)を得ることができる。
 本発明で用いるアクリルゴム(a)のムーニー粘度(ML1+4,100℃)は、通常、10~70、好ましくは20~50である。このムーニー粘度は、重合時に用いる分子量調整剤や重合開始剤の種類や使用量を選択したり、重合温度を選択することにより、調節が可能である。
(液状ふっ素ゴム(b))
 本発明で用いる液状ふっ素ゴム(b)は、常温(20℃)で液体状のふっ素ゴムであれば、特に限定されない。例えば、ビニリデンフルオライド/ヘキサンフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロペンテン-テトラフルオロエチレン3元共重合体、パーフルオロプロペンオキサイド重合体、テトラフルオロエチレン-プロピレン-フッ化ビニリデン共重合体などが挙げられる。これらの液状ふっ素ゴム(b)として、バイトン(登録商標)LM(デュポン社製)、ダイエル(登録商標)G101(ダイキン工業(株)製)、ダイニオンFC2210(スリーエム社製)などの市販品を使用することもできる。
 液状ふっ素ゴム(b)の粘度は、特には限定されないが、混練性、流動性、架橋反応性が良好で、成形性にも優れるという点から、105℃における粘度が、500~30,000cps、好ましくは550~25,000cpsであるとよい。
 液状ふっ素ゴム(b)の配合量は、アクリルゴム(a)100質量部に対して、液状ふっ素ゴム(b)が0.4~50質量部、好ましくは0.5~20質量部、より好ましくは1~10質量部、特に好ましくは1~5質量部である。液状ふっ素ゴム(b)の配合量が、この範囲であれば、より適切な架橋速度を得ることができる。
(珪酸カルシウム(c))
 本発明の架橋性アクリルゴム組成物は、珪酸カルシウム(c)を含有する。珪酸カルシウム(c)は、受酸剤として機能する。
 珪酸カルシウム(c)の配合量は、特に限定されないが、アクリルゴム(a)100質量部に対して、好ましくは0.5~20質量部、より好ましくは1~15質量部、さらに好ましくは2~14質量部、特に好ましくは6~12質量部である。この量が少な過ぎると、十分な架橋速度が得られず、逆に多すぎると、架橋性アクリルゴム組成物の貯蔵安定性は損なわれないものの、ゴム架橋物の硬度が高くなりすぎる場合がある。
 本発明の架橋性アクリルゴム組成物には、本発明の効果を本質的に阻害しない範囲で、通常配合される、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛、水酸化アルミニウム、ハイドロタルサイトなどの珪酸カルシウム(c)以外の受酸剤を併用してもよい。しかしながら、架橋性アクリルゴム組成物の貯蔵安定性を損ないやすいので、珪酸カルシウム(c)以外の受酸剤は配合しないことが好ましい。
(架橋促進剤)
 本発明の架橋性アクリルゴム組成物には、適切な架橋速度を呈するよう、架橋促進剤を配合することが好ましい。
 架橋促進剤としては、第四級アンモニウム塩、第四級ホスホニム塩が挙げられる。
 第四級アンモニウム塩としては、例えば、テトラブチルアンモニウムハイドロゲンサルフェート、テトラプロピルアンモニウムハイドライドオキサイド、テトラブチルアンモニウムハイドライドオキサイド、トリメチルフェニルアンモニウムクロライド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリエチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリブチルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラエチルアンモニウムクロライド、テトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、n-ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド、n-ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、オクタデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、セチルジメチルアンモニウムクロライド、1,6-ジアザ-ビシクロ(5.4.0)ウンデセン-7-セチルピリジウムサルフェート、トリメチルベンジルアンモニウムベンゾエートなどが挙げられる。
 第四級ホスホニム塩としては、例えば、トリフェニルベンジルホスホニムクロライド、トリフェニルベンジルホスホニウムブロマイド、トリシクロヘキシルベンジルホスホニウムクロライド、トリシクロヘキシルベンジルホスホニウムブロマイドなどが挙げられる。これらの架橋促進剤は、単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 
 架橋促進剤の配合量は、アクリルゴム(a)100質量部に対して、通常、0.1~5質量部、好ましくは0.2~2質量部である。架橋促進剤の配合量が少な過ぎると、十分な架橋速度が得難くなり、逆に多過ぎると、スコーチ安定性が損なわれる場合がある。
(その他の配合剤)
 本発明の架橋性アクリルゴム組成物には、上述したもの以外に、通常のゴム組成物に添加される各種副資材を目的に応じて含有させてもよい。このような副資材としては、補強材、充填剤、老化防止剤、滑剤、可塑剤、安定剤、顔料などが挙げられ、以下に副資材の例を示す。なお、副資材としては、以下に例示したものに限定されるものではない。
 補強材としては、カーボンブラックやシリカなどが挙げられ、ゴム架橋物の強度を上げる目的で、補強材を配合することが好ましい。
 補強材の配合量は、アクリルゴム(a)100質量部に対して、通常、10~100質量部、好ましくは30~60質量部である。
 補強材としてシリカを配合する場合は、ゴム架橋物の強度を向上させるため、さらに、3-グリシドキシプロピルトリメトシキシランなどのシランカップリング剤を配合することが好ましい。シランカップリング剤の配合量は、シリカ100質量部に対して、通常、1~10質量部である。また、シリカを配合する場合、架橋性アクリルゴム組成物の着色の目的で、カーボンブラックを、アクリルゴム(a)100質量部に対して、5質量部以下で配合することができる。
 充填材としては、炭酸カルシウム、カオリンクレー、タルク、ケイソウ土などが挙げられる。
 老化防止剤としては、ジフェニルアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体などが挙げられる。中でも、ゴム架橋物の耐熱性を向上させる観点からは、老化防止剤として、下記一般式(1)で示す化合物を配合することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 (上記一般式(1)中、Yは-SO-を表す。RおよびRはそれぞれ独立して、炭素数1~30の炭化水素基を表す。ZおよびZはそれぞれ独立して、化学的な単結合または-SO-を表す。nおよびmはそれぞれ独立して、0または1であり、nおよびmの少なくとも一方は1である。)
 RおよびRを構成する炭素数1~30の炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基などの炭素数1~30のアルキル基;シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などの炭素数3~30のシクロアルキル基;フェニル基、ベンジル基、α-メチルベンジル基、α,α-ジメチルベンジル基、4-メチルフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、アントラニル基などの炭素数6~30のアリール基;などが挙げられる。
 本発明では、RおよびRとしては、それぞれ独立して、直鎖状または分岐状の炭素数2~20のアルキル基、または炭素数6~30のアリール基であることが好ましく、直鎖状または分岐状の炭素数2~8のアルキル基、または炭素数6~10のアリール基であることがさらに好ましい。
 このようなRおよびRを構成する炭化水素基の好ましい具体例としては、α-メチルベンジル基、α,α-ジメチルベンジル基、t-ブチル基、フェニル基、または4-メチルフェニル基などが挙げられ、これらの中でも、α,α-ジメチルベンジル基、または4-メチルフェニル基がより好ましく、α,α-ジメチルベンジル基がさらに好ましい。なお、これらは、それぞれ独立したものとすることができる。
 また、上記一般式(1)中、ZおよびZはそれぞれ独立して、化学的な単結合または-SO-であり、化学的な単結合であることが好ましい。
 さらに、上記一般式(1)中、nおよびmはそれぞれ独立して、0または1であり、かつ、nおよびmの少なくとも一方は1である。なお、nおよびmは、いずれも1であることが好ましい。
 一般式(1)記載の化合物は、国際公開WO2011/093443パンフレットに記載の方法により合成することができる。
 老化防止剤の配合量は、特に限定されないが、アクリルゴム(a)100質量部に対して、通常、0.1~10質量部、好ましくは0.5~5質量部である。
 滑剤としては、パラフィン、炭化水素樹脂、脂肪酸、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、脂肪酸アルコールなどが挙げられる。
 可塑剤としては、フタル酸誘導体、アジピン酸誘導体、ポリエーテルエステル誘導体などが挙げられる。
 安定剤としては、無水フタル酸、安息香酸、N-(シクロヘキシルチオ)フタルイミド、スルホンアミド誘導体などが挙げられる。
 顔料としては、酸化チタン、カーボンブラック、シアニンブルーなどが挙げられる。
 本発明の架橋性アクリルゴム組成物の調製方法は、特に限定されず、公知の調製方法を用いることができる。例えば、通常ゴム工業で使用されるオープンロール、インターナルミキサーなどで各配合成分を混練することによって、架橋性アクリルゴム組成物を調製できる。
 本発明の架橋性アクリルゴム組成物は、貯蔵安定性に優れる為、架橋性アクリルゴム組成物の調製後に時間が経過しても、押出成形し易く、得られたゴム架橋物は、耐熱性にも優れているので、ホース等の押出成形用に好適に使用できる。
 本発明のゴム架橋物は、前記の架橋性アクリルゴム組成物を架橋してなる。
 ゴム架橋物の調製方法は、特に限定されず、架橋性アクリルゴム組成物を、押出成形、ホットプレス、射出成形機、スチーム缶などの通常ゴム工業で使用される成形・架橋機械を使用して、成形および架橋操作を行うことにより、ゴム架橋物を得ることができる。
 本発明のゴム架橋物は、その特性を活かして、O-リング、パッキン、ダイアフラム、オイルシール、シャフトシール、ベアリングシール、メカニカルシール、ウェルヘッドシール、電気・電子機器用シール、空気圧機器用シールなどの各種シール;シリンダブロックとシリンダヘッドとの連接部に装着されるシリンダヘッドガスケット、ロッカーカバーとシリンダヘッドとの連接部に装着されるロッカーカバーガスケット、オイルパンとシリンダブロックあるいはトランスミッションケースとの連接部に装着されるオイルパンガスケット、正極、電解質板および負極を備えた単位セルを挟み込む一対のハウジング間に装着される燃料電池セパレーター用ガスケット、ハードディスクドライブのトップカバー用ガスケットなどの各種ガスケット;各種ベルト;燃料ホース、ターボエアーホース、オイルホース、ラジエーターホース、ヒーターホース、ウォーターホース、バキュームブレーキホース、コントロールホース、エアコンホース、ブレーキホース、パワーステアリングホース、エアーホース、マリンホース、ライザー、フローラインなどの各種ホース;CVJブーツ、プロペラシャフトブーツ、等速ジョイントブーツ、ラックアンドピニオンブーツなどの各種ブーツ;クッション材、ダイナミックダンパ、ゴムカップリング、空気バネ、防振材などの減衰材ゴム部品;などとして好適に用いられ、特に、過酷な高温下で使用されるホースなどの押出成形品用途に、好適に用いられる。
 次に、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、これらは本発明を何ら限定するものではない。なお、以下の説明において、特に断りがない限り、「部」は質量部を、「%」は質量%を意味する。
 実施例および比較例には、以下のものを使用した。
[アクリルゴム]
 アクリルゴムとしては、下記の製造方法により得られたものを用いた。
 重合反応器に、アニオン性乳化剤であるジオクチルスルホサクシネートナトリウム塩5部を脱イオン水1250部に溶解したものに、アクリル酸エチル148.2部、アクリル酸ブチル148.2部、p-ヒドロキシ安息香酸ビニル3.6部を加え、攪拌して乳化させた。次に、窒素気流下で70℃まで昇温した後、過硫酸アンモニウムの10%水溶液10部を添加して重合を開始させた。重合開始後、重合温度を徐々に80℃まで上昇させ、さらに80~82℃の範囲で2時間重合反応を継続した。重合転化率はほぼ100%であった。得られたラテックスと、塩析剤としての食塩(水溶液の状態)とを混合して、クラム状のアクリルゴムを得た。その後、クラム状のアクリルゴムを水洗、乾燥させて、アクリルゴムを得た。
 アクリルゴムの組成は、アクリル酸エチル単位:49.4%、アクリル酸ブチル単位:49.4%、p-ヒドロキシ安息香酸ビニル単位:1.2%であり、ムーニー粘度(ML1+4,100℃)は、35であった。    
[補強材]
 シリカ:ニプシルER(東ソー・シリカ株式会社)
 カーボンブラック:シーストSO(東海カーボン株式会社)
[受酸剤]
 受酸剤1(珪酸カルシウム):AD850H200M(富田製薬株式会社)
 受酸剤2(水酸化カルシウム):カルディック2000(近江化学工業株式会社)
 受酸剤3(酸化マグネシウム):MgO#150(協和化学工業株式会社)
 受酸剤4(ハイドロタルサイト):DHT-4A-2(協和化学工業株式会社)
[液状ふっ素ゴム]
 ダイエルG-101(ダイキン工業株式会社)
 (常温で粘重な液体であり、105℃の粘度は、2500cpsであった。)
[架橋促進剤]
 テトラブチルアンモニウムハイドロゲンサルフェート:TBAHS(広栄化学工業株式会社)
[シランカップリング剤]
 3-グリシドキシプロピルトリメトシキシラン
[滑剤]
 オルガノシリコーン化合物:ストラクトールWS280(エスアンドエスジャパン株式会社)
[老化防止剤]
 老化防止剤1(4,4’-ビス(α,α―ジメチルベンジル)ジフェニルアミン):ノクラックCD(大内新興化学工業株式会社)
 老化防止剤2:下記(2)に示す化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(実施例1)
 アクリルゴム100部、シリカ40部、受酸剤1(珪酸カルシウム)8部、シランカップリング剤1部、滑剤3部、老化防止剤2(上記(2)に示す化合物)1部、液状ふっ素ゴム1.5部、架橋促進剤0.25部をオープンロールで混練して、架橋性アクリルゴム組成物を調製した。以下のように、得られた架橋性アクリルゴム組成物の貯蔵安定性とゴム架橋物の物性を測定した。結果を表1に示す。
[架橋性アクリルゴム組成物の貯蔵安定性]
 得られた架橋性アクリルゴム組成物を、40℃、相対湿度90%の雰囲気下で3日間放置した。その後、ロールに巻きつけて、シート状に取り出した際のシート表面の形状を観察し、下記基準に従って評価した。
 〇:シート表面が滑らかである。
 ×:シート表面に凹凸が生じており、きれいなシート(表面形状が整ったシート)が得られていない。(このようなものは、押出機を用いてホース状に成形した場合、きれいなホース形状(表面に凹凸がなく整ったホース形状)に成形できない。)
[ゴム架橋物の物性]
 得られた架橋性アクリルゴム組成物を、ホットプレスを用いて、一次架橋(架橋条件:180℃、15分)した後、二次架橋(架橋条件:180℃、4時間)した。
 得られたゴム架橋物について、硬さ、引張特性および空気加熱老化性を測定した。なお、硬さは、JIS K6253(2006 タイプA)に準拠し、引張特性は、JISK6251(2004)に準拠して測定した。また、空気加熱老化性は、JIS K6257(2010)に準拠して、190℃で、336時間の試験条件で加熱老化させ、加熱老化後における引張強度、引張破断伸び、および硬さの測定を行い、測定結果から、初期の引張強度、引張破断伸びに対する変化率、および、初期の硬さに対する変化量を求めることにより評価した。
(実施例2~4及び比較例1~3)
 受酸剤の配合量、受酸剤の種類、老化防止剤の種類と配合量を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様に架橋性アクリルゴム組成物を調製した。それらについて、上記と同様にして架橋性アクリルゴム組成物の貯蔵安定性とゴム架橋物の物性を測定した。結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 表1から以下のようなことがわかる。
 従来使用されていた受酸剤(水酸化カルシウム、酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト)を用いた架橋性アクリルゴム組成物は、貯蔵安定性に劣るのに対して、珪酸カルシウムを受酸剤として用いた本発明の架橋性アクリルゴム組成物(実施例1~4)は、貯蔵安定性に優れ、ゴム架橋物の耐熱性に優れている。
 また、実施例1~4については、空気熱老化性を、190℃で504時間経過した後まで測定した。その結果、老化防止剤2(上記(2)に示す化合物)を用いた架橋性アクリルゴム組成物(実施例1~3)のゴム架橋物は、老化防止剤1(4,4’-ビス(α,α―ジメチルベンジル)ジフェニルアミン)を用いたもの(実施例4)に比較して、耐熱性により優れていた。
 さらに、実施例1~4については、架橋性アクリルゴム組成物の貯蔵安定性を、放置期間を、5日間、7日間まで延長して測定した。実施例2~4では、5日間経過後に、「×」となったが、実施例1では、7日間経過後でも「〇」であった。
(実施例5)
 アクリルゴム100部、カーボンブラック50部、受酸剤1(珪酸カルシウム)を8部、滑剤3部、老化防止剤2(上記(2)に示す化合物)1部、液状ふっ素ゴム1.5部、架橋促進剤0.25部をオープンロールで混練して、架橋性アクリルゴム組成物を調製した。実施例1と同様に、架橋性アクリルゴム組成物の貯蔵安定性とゴム架橋物の物性を測定した。結果を表2に示す。
(実施例6および比較例5)
 受酸剤の配合量、受酸剤の種類、老化防止剤の種類と配合量を表2に示すように変更した以外は、実施例5と同様に架橋性アクリルゴム組成物を調製した。それらについて、実施例1と同様に、架橋性アクリルゴム組成物の貯蔵安定性とゴム架橋物の物性を測定した。結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表2から以下のようなことがわかる。
 補強材としてカーボンブラックを用いた場合においても、従来使用されていた受酸剤(水酸化カルシウム)を用いた架橋性アクリルゴム組成物は、貯蔵安定性に劣るのに対して、珪酸カルシウムを受酸剤として用いた本発明の架橋性アクリルゴム組成物(実施例5及び6)は、貯蔵安定性に優れ、ゴム架橋物の耐熱性は同等以上である。
 また、老化防止剤2(上記(2)に示す化合物)を用いた架橋性アクリルゴム組成物(実施例5)のゴム架橋物は、老化防止剤1(4,4’-ビス(α,α―ジメチルベンジル)ジフェニルアミン)を用いたもの(実施例6)に比較して、耐熱性により優れている。

Claims (10)

  1.  フェノール性水酸基含有単量体単位0.1~10質量%を含有するアクリルゴム(a)と、液状ふっ素ゴム(b)と、珪酸カルシウム(c)とを含有し、
     前記液状ふっ素ゴム(b)の含有量が、前記アクリルゴム(a)100質量部に対して、0.4~50質量部である架橋性アクリルゴム組成物。
  2.  前記アクリルゴム(a)が、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位を主成分として含有する請求項1に記載の架橋性アクリルゴム組成物。
  3.  (メタ)アクリル酸エステル単量体単位の含有量が、60~99.9質量%である請求項2に記載の架橋性アクリルゴム組成物。
  4.  珪酸カルシウム(c)の含有量が、前記アクリルゴム(a)100質量部に対して、0.5~20質量部である請求項1または2に記載の架橋性アクリルゴム組成物。
  5.  さらに、老化防止剤として、下記一般式(1)で示す化合物を含有する請求項1~4のいずれかに記載の架橋性アクリルゴム組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     (上記一般式(1)中、Yは-SO-を表す。RおよびRはそれぞれ独立して、炭素数1~30の炭化水素基を表す。ZおよびZはそれぞれ独立して、化学的な単結合または-SO-を表す。nおよびmはそれぞれ独立して、0または1であり、nおよびmの少なくとも一方は1である。)
  6.  さらに補強材として、シリカを含有する請求項1~5のいずれかに記載の架橋性アクリルゴム組成物。
  7.  さらに補強材として、カーボンブラックを含有する請求項1~5のいずれかに記載の架橋性アクリルゴム組成物。
  8.  さらに、架橋促進剤を含有する請求項1~7のいずれかに記載の架橋性アクリルゴム組成物。
  9.  請求項1~8のいずれかに記載の架橋性アクリルゴム組成物を架橋してなるゴム架橋物。
  10.  ホースである請求項9記載のゴム架橋物。
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