WO2021014791A1 - 保存安定性と加工性に優れるアクリルゴムシート - Google Patents

保存安定性と加工性に優れるアクリルゴムシート Download PDF

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WO2021014791A1
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増田 浩文
川中 孝文
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日本ゼオン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an acrylic rubber sheet having excellent storage stability and processability and a method for producing the same, an acrylic rubber bale formed by laminating the acrylic rubber sheet, a rubber mixture obtained by mixing the acrylic rubber sheet or the acrylic rubber bale, and the like.
  • the present invention relates to a manufacturing method and a rubber crosslinked product obtained by bridging it.
  • Acrylic rubber is a polymer containing acrylic acid ester as a main component, and is generally known as rubber having excellent heat resistance, oil resistance, and ozone resistance. It is widely used in automobile-related fields and is aged as needed. It is used with the addition of an inhibitor.
  • Patent Document 1 International Publication No. 2018/139466 pamphlet
  • Patent Document 1 contains pure water, sodium lauryl sulfate, and polyoxy as monomer components containing ethyl acrylate, n-butyl acrylate, monobutyl fumarate, and the like.
  • the resulting hydrous crumb was washed with industrial water four times, acid washed once with pH 3, and then washed with pure water once.
  • a method for producing a crumb-shaped acrylic rubber which can suppress stains on the polymerization apparatus during polymerization and has excellent initial mechanical strength by drying in a hot air dryer at 160 ° C. for 10 minutes. Further, it is described that the hydrous crumb washed with a screw type extruder can be dried at 150 ° C. or higher according to this method.
  • workability and storage stability in a harsh environment have been required.
  • Patent Document 2 Japanese Patent No. 3599962 contains two radically reactive unsaturated groups having different reactivity with 95 to 99.9% by weight of alkyl acrylate or alkoxyalkyl acrylate.
  • Acrylate rubber having a gel content of 5% by weight or less of an acetone-insoluble matter obtained by copolymerizing 0.1 to 5% by weight of the above-mentioned polymerizable monomer in the presence of a radical polymerization initiator, reinforcing property
  • An acrylic rubber composition composed of a filler and an organic peroxide-based vulcanizer and having excellent extrusion processability such as extrusion rate, die well, and surface surface is disclosed.
  • the acrylic rubber used here having a very small gel fraction is higher than the acrylic rubber having a high gel fraction (60%) obtained when the polymerization solution is in a normal acidic region (pH 4 before polymerization, pH 3.4 after polymerization).
  • the polymerization solution is obtained by adjusting the pH to 6 to 8 with sodium hydrogen carbonate or the like.
  • acrylic rubber containing (meth) acrylic acid ester as the main component has problems in handling such as decomposition in the neutral to alkaline region and inferior storage stability, and emulsion polymerization is carried out by changing the pH from neutral to alkaline.
  • the acrylic rubber used had a problem of inferior mechanical strength due to the loss of reactive groups (crosslink points) such as carboxyl group, epoxy group and chlorine atom.
  • Patent Document 3 International Publication No. 2018/143101 pamphlet
  • a (meth) acrylic acid ester and an ion-crosslinkable monomer are emulsion-polymerized and have a complex viscosity at 100 ° C. ([ ⁇ ] 100 ° C.). Is 3,500 Pa ⁇ s or less, and the ratio of the complex viscosity at 60 ° C. ([ ⁇ ] 60 ° C.) to the complex viscosity at 100 ° C.
  • a technique for improving the extrusion moldability, particularly the discharge amount, the discharge length, and the surface texture of a rubber composition containing a reinforcing agent and a cross-linking agent by using an acrylic rubber having a ° C.) of 0.8 or less is disclosed.
  • the gel amount of the tetrahydrofuran insoluble component of the acrylic rubber used in the same technique is 80% by weight or less, preferably 5 to 80% by weight, and preferably exists as much as possible in the range of 70% or less, and the gel. It is stated that extrudability deteriorates when the amount is less than 5%.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the acrylic rubber used is 200,000 to 1,000,000, and when the weight average molecular weight (Mw) exceeds 1,000,000, the viscoelasticity of the acrylic rubber is high. It is stated that it is too much to be preferable. However, there has been a demand for high strength and workability at the time of kneading such as Banbury, which are highly balanced, and improvement of storage stability is also required.
  • the present invention has been made in view of such an actual situation, and is an acrylic rubber sheet having excellent storage stability and workability, a method for producing the same, an acrylic rubber bale formed by laminating the acrylic rubber sheet, and the acrylic rubber sheet.
  • the acrylic rubber sheet that contains a specific anti-aging agent and is made into a sheet with a specific gel amount is highly excellent in storage stability and workability without impairing the strength characteristics. I found.
  • the present inventors can further enhance the effect of the present invention by specifying the sheet type, the shape of the specific anti-aging agent, the melting point, the molecular weight and the content, the complex viscosity at a specific temperature, the pH and the specific gravity. I found.
  • the present inventors also have difficulty in uniformly dispersing the anti-aging agent in an emulsion polymerization solution obtained by emulsion-polymerizing a monomer component containing (meth) acrylic acid ester as a main component to improve the storage stability of acrylic rubber.
  • an emulsion-containing crumb after cleaning was melted with a phenolic anti-aging agent and acrylic rubber in a state where it was substantially free of water (specific water content) using a specific screw type extruder. It has been found that an acrylic rubber sheet having highly excellent storage stability and workability can be produced by kneading and extruding into a sheet.
  • the present inventors also, when the polymerization conversion rate of emulsion polymerization is increased in order to improve the strength characteristics of acrylic rubber, the amount of gel rapidly increases and the processability of acrylic rubber deteriorates, but the water-containing crumb after washing is used.
  • Acrylic rubber with excellent workability because the amount of gel that rapidly increased due to emulsion polymerization disappears by melt-kneading and extruding into a sheet in a state where it does not contain substantially water (specific water content) using a specific screw type extruder. We found that sheets can be manufactured.
  • the present inventors also emulsify a specific antioxidant to be added to an emulsion polymerization solution, specify its production temperature and emulsifier concentration, and specify the water-containing crumb temperature to be charged into a screw extruder. It has been found that the storage stability and workability of the obtained acrylic rubber sheet can be significantly improved.
  • the present inventors have completed the present invention based on these findings.
  • the weight average molecular weight (Mw) containing the (meth) acrylic acid ester as a main component is 100,000 to 5,000,000
  • the z average molecular weight (Mz) and the weight average molecular weight (Mw) are Provided is an acrylic rubber sheet comprising acrylic rubber having a ratio (Mz / Mw) of 1.3 or more, containing a phenolic antioxidant, and having a gel amount of 50% by weight or less.
  • the acrylic rubber sheet of the present invention it is preferable that the acrylic rubber sheet is a melt-kneaded sheet.
  • the amount of gel is preferably 15% by weight or less.
  • the proportion of acrylic rubber in the acrylic rubber sheet is preferably 85% by weight or more.
  • the amount of ash in the acrylic rubber sheet is preferably 0.8% by weight or less.
  • the content of at least one element selected from the group consisting of sodium, sulfur, calcium, magnesium and phosphorus in the ash is preferably 60% by weight or more.
  • the phenolic antioxidant is preferably a hindered phenolic antioxidant.
  • the melting point of the phenolic anti-aging agent is preferably 150 ° C. or lower.
  • the molecular weight of the phenolic anti-aging agent is preferably in the range of 100 to 1,000.
  • the content of the phenolic anti-aging agent is preferably 0.001 to 15% by weight.
  • the weight average molecular weight (Mw) is preferably in the range of 1,000,000 to 5,000,000.
  • the complex viscosity at 60 ° C. ([ ⁇ ] 60 ° C.) is preferably 15,000 Pa ⁇ s or less.
  • the ratio of the complex viscosity at 100 ° C. ([ ⁇ ] 100 ° C.) to the complex viscosity at 60 ° C. ([ ⁇ ] 60 ° C.) ([ ⁇ ] 100 ° C./[ ⁇ ] 60 ° C. ) is preferably 0.5 or more.
  • the pH is preferably 6 or less.
  • the acrylic rubber sheet of the present invention preferably has a specific gravity of 0.7 or more.
  • the specific gravity is more preferably in the range of 0.8 to 1.4.
  • the Mooney viscosity (ML1 + 4,100 ° C.) of the acrylic rubber sheet is preferably in the range of 10 to 150.
  • a monomer component containing (meth) acrylic acid ester as a main component is emulsified with water and an emulsifier, and in the presence of a polymerization initiator, emulsion polymerization is carried out to a polymerization conversion rate of 90% by weight or more to emulsify.
  • a screw type consisting of a coagulation step for producing a solidification step, a cleaning step for cleaning the produced water-containing crumb, a dehydration barrel having a dehydration slit, a drying barrel for drying the washed water-containing crumb under reduced pressure, and a die at the tip.
  • a method for producing an acrylic rubber sheet which comprises a dehydration / drying / molding step of extruding a sheet-shaped dry rubber having a water content of less than 1% by weight using an extruder.
  • the temperature of the hydrous crumb charged into the screw type extruder is preferably 40 ° C. or higher.
  • the phenol-based anti-aging agent to be added is a phenol-based anti-aging agent-containing emulsion emulsified with warm water and an emulsifier.
  • the temperature of hot water is preferably 40 ° C. or higher.
  • the temperature of hot water is equal to or higher than the melting point of the phenolic antiaging agent used.
  • the emulsifier concentration of the phenol-based antiaging agent-containing emulsion is preferably 1% by weight or more.
  • an acrylic rubber veil formed by laminating the above acrylic rubber sheets.
  • a rubber mixture obtained by mixing a filler and a cross-linking agent with the acrylic rubber sheet or acrylic rubber veil.
  • a method for producing a rubber mixture which comprises mixing a filler and a cross-linking agent with the acrylic rubber sheet or the acrylic rubber bale using a mixer.
  • a method for producing a rubber mixture in which the above acrylic rubber sheet or acrylic rubber bale and a filler are mixed and then a cross-linking agent is mixed.
  • a rubber crosslinked product obtained by cross-linking the above rubber mixture is further provided.
  • an acrylic rubber sheet having excellent storage stability and processability and a method for producing the same an acrylic rubber bale formed by laminating the acrylic rubber sheet, and a rubber mixture obtained by mixing the acrylic rubber sheet or the acrylic rubber bale. And a method for producing the same, and a rubber crosslinked product obtained by cross-linking the same.
  • the acrylic rubber sheet of the present invention has a weight average molecular weight (Mw) of 100,000 to 5,000,000 containing (meth) acrylic acid ester as a main component, and has a z average molecular weight (Mz) and a weight average molecular weight (Mw). It is characterized by being composed of acrylic rubber having a ratio (Mz / Mw) of 1.3 or more, containing a phenolic antioxidant, and having a gel amount of 50% by weight or less.
  • the acrylic rubber constituting the acrylic rubber sheet of the present invention contains (meth) acrylic acid ester as a main component.
  • the ratio of the (meth) acrylic acid ester in the acrylic rubber is appropriately selected depending on the intended use, but is usually 50% by weight or more, preferably 70% by weight or more, and more preferably 80% by weight or more.
  • "(meth) acrylic acid ester” is used as a general term for esters of acrylic acid and / or methacrylic acid.
  • the acrylic rubber constituting the acrylic rubber sheet of the present invention is a bonding unit derived from at least one (meth) acrylic acid ester selected from the group consisting of (meth) acrylic acid alkyl ester and (meth) acrylic acid alkoxyalkyl ester. It is preferable that the material containing the above can highly improve the cross-linking characteristics of the acrylic rubber sheet.
  • acrylic rubber constituting the acrylic rubber sheet of the present invention those containing a reactive group-containing monomer in the bonding unit are suitable because heat resistance, compression set resistance, and the like can be highly improved. ..
  • At least one (meth) acrylic acid ester selected from the group consisting of (meth) acrylic acid alkyl ester and (meth) acrylic acid alkoxyalkyl ester. , Reactive group-containing monomers, and, if necessary, other monomers copolymerizable.
  • the (meth) acrylic acid alkyl ester is not particularly limited, but usually has a (meth) acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms (preferably having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms).
  • a meta) acrylic acid alkyl ester more preferably a (meth) acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 2 to 6 carbon atoms.
  • (meth) acrylic acid alkyl ester examples include methyl (meth) acrylic acid, ethyl (meth) acrylic acid, n-propyl (meth) acrylic acid, isopropyl (meth) acrylic acid, and n- (meth) acrylic acid.
  • the (meth) acrylic acid alkoxyalkyl ester is not particularly limited, but usually has a (meth) acrylic acid alkoxyalkyl ester having 2 to 12 alkoxyalkyl groups, preferably having 2 to 8 alkoxyalkyl groups (meth). ) Acrylic acid alkoxyalkyl ester, more preferably a (meth) acrylic acid alkoxy ester having an alkoxyalkyl group having 2 to 6 carbon atoms.
  • (meth) acrylic acid alkoxyalkyl ester examples include methoxymethyl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, methoxypropyl (meth) acrylate, methoxybutyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic.
  • examples thereof include ethoxymethyl acid, ethoxyethyl (meth) acrylate, propoxyethyl (meth) acrylate, and butoxyethyl (meth) acrylate.
  • methoxyethyl (meth) acrylate, ethoxyethyl (meth) acrylate and the like are preferable, and methoxyethyl acrylate and ethoxyethyl acrylate are more preferable.
  • At least one (meth) acrylic acid ester selected from the group consisting of these (meth) acrylic acid alkyl esters and (meth) acrylic acid alkoxyalkyl esters may be used alone or in combination of two or more, and acrylic.
  • the proportion in the rubber is usually 50 to 99.99% by weight, preferably 70 to 99.9% by weight, more preferably 80 to 99.5% by weight, and most preferably 87 to 99% by weight. If the amount of (meth) acrylic acid ester in the monomer component is excessively small, the weather resistance, heat resistance, and oil resistance of the obtained acrylic rubber may decrease, which is not preferable.
  • the reactive group-containing monomer is appropriately selected depending on the intended use without any particular limitation, but usually has at least one functional group selected from the group consisting of a carboxyl group, an epoxy group and a halogen group.
  • a monomer having at least one functional group selected from the group consisting of a monomer, a carboxyl group, an epoxy group and a chlorine atom is preferable, and a monomer having an ionic reactive group such as a carboxyl group and an epoxy group is more preferable.
  • a monomer having a carboxyl group is particularly preferable.
  • the monomer having a carboxyl group is not particularly limited, but an ethylenically unsaturated carboxylic acid can be preferably used.
  • the ethylenically unsaturated carboxylic acid include ethylenically unsaturated monocarboxylic acid, ethylenically unsaturated dicarboxylic acid, and ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester, and among these, ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester. It is preferable that the ester can further enhance the compression resistance permanent strain property when the acrylic rubber is used as a rubber crosslinked product.
  • the ethylenically unsaturated monocarboxylic acid is not particularly limited, but an ethylenically unsaturated monocarboxylic acid having 3 to 12 carbon atoms is preferable, for example, acrylic acid, methacrylic acid, ⁇ -ethylacrylic acid, crotonic acid, and the like. Examples thereof include crotonic acid.
  • the ethylenically unsaturated dicarboxylic acid is not particularly limited, but an ethylenically unsaturated dicarboxylic acid having 4 to 12 carbon atoms is preferable, and for example, butenedioic acid such as fumaric acid and maleic acid, itaconic acid, and citraconic acid are used. Can be mentioned.
  • the ethylenically unsaturated dicarboxylic acid includes those existing as an anhydride.
  • the ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester is not particularly limited, but usually, an ethylenically unsaturated dicarboxylic acid having 4 to 12 carbon atoms and an alkyl monoester having 1 to 12 carbon atoms, preferably 4 to 6 carbon atoms.
  • ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester examples include monomethyl fumarate, monoethyl fumarate, mono n-butyl fumarate, monomethyl maleate, monoethyl maleate, mono n-butyl maleate, monocyclopentyl fumarate, and fumarate.
  • Butendionic acid monoalkyl esters such as monocyclohexyl acid, monocyclohexenyl fumarate, monocyclopentyl maleate, and monocyclohexyl maleate; Examples thereof include monoalkyl esters; among these, mono n-butyl fumarate and mono n-butyl maleate are preferable, and mono n-butyl fumarate is particularly preferable.
  • Examples of the monomer having an epoxy group include an epoxy group-containing (meth) acrylic acid ester such as glycidyl (meth) acrylate; and an epoxy group-containing vinyl ether such as allyl glycidyl ether and vinyl glycidyl ether.
  • Examples of the monomer having a halogen group include unsaturated alcohol esters of halogen-containing saturated carboxylic acids, (meth) acrylic acid haloalkyl esters, (meth) acrylic acid haloacyloxyalkyl esters, and (meth) acrylic acids (haloacetylcarbamoyl).
  • Oxy) alkyl esters, halogen-containing unsaturated ethers, halogen-containing unsaturated ketones, halomethyl group-containing aromatic vinyl compounds, halogen-containing unsaturated amides, haloacetyl group-containing unsaturated monomers and the like can be mentioned.
  • Examples of the unsaturated alcohol ester of the halogen-containing saturated carboxylic acid include vinyl chloroacetate, vinyl 2-chloropropionate, and allyl chloroacetate.
  • Examples of the (meth) acrylic acid haloalkyl ester include chloromethyl (meth) acrylic acid, 1-chloroethyl (meth) acrylic acid, 2-chloroethyl (meth) acrylic acid, and 1,2-dichloroethyl (meth) acrylic acid. Examples thereof include 2-chloropropyl (meth) acrylic acid, 3-chloropropyl (meth) acrylic acid, and 2,3-dichloropropyl (meth) acrylic acid.
  • Examples of the (meth) acrylic acid haloacyloxyalkyl ester include (meth) acrylic acid 2- (chloroacetoxy) ethyl, (meth) acrylic acid 2- (chloroacetoxy) propyl, and (meth) acrylic acid 3- (chloroacetoxy). ) Propyl, 3- (hydroxychloroacetoxy) propyl (meth) acrylate and the like.
  • Examples of the (meth) acrylic acid (haloacetylcarbamoyloxy) alkyl ester include (meth) acrylic acid 2- (chloroacetylcarbamoyloxy) ethyl and (meth) acrylic acid 3- (chloroacetylcarbamoyloxy) propyl. Be done.
  • Examples of the halogen-containing unsaturated ether include chloromethyl vinyl ether, 2-chloroethyl vinyl ether, 3-chloropropyl vinyl ether, 2-chloroethyl allyl ether, 3-chloropropyl allyl ether and the like.
  • halogen-containing unsaturated ketone examples include 2-chloroethyl vinyl ketone, 3-chloropropyl vinyl ketone, 2-chloroethyl allyl ketone and the like.
  • halomethyl group-containing aromatic vinyl compound examples include p-chloromethylstyrene, m-chloromethylstyrene, o-chloromethylstyrene, and p-chloromethyl- ⁇ -methylstyrene.
  • halogen-containing unsaturated amide examples include N-chloromethyl (meth) acrylamide.
  • haloacetyl group-containing unsaturated monomer examples include 3- (hydroxychloroacetoxy) propylallyl ether and p-vinylbenzylchloroacetic acid ester.
  • Each of these reactive group-containing monomers is used alone or in combination of two or more, and the proportion in the acrylic rubber is usually 0.01 to 20% by weight, preferably 0.1 to 10% by weight. , More preferably 0.5 to 5% by weight, and most preferably 1 to 3% by weight.
  • the other monomer used as needed is not particularly limited as long as it can be copolymerized with the above-mentioned monomer.
  • aromatic vinyl ethylenically unsaturated nitrile, acrylamide-based monomer, and the like.
  • Olefin-based monomers and the like examples of the aromatic vinyl include styrene, ⁇ -methylstyrene, divinylbenzene and the like.
  • the ethylenically unsaturated nitrile include acrylonitrile and methacrylonitrile.
  • the acrylamide-based monomer include acrylamide and methacrylamide.
  • other olefin-based monomers include ethylene, propylene, vinyl acetate, ethyl vinyl ether, and butyl vinyl ether.
  • the proportion in the acrylic rubber is usually 0 to 30% by weight, preferably 0 to 20% by weight, and more preferably 0. It is in the range of ⁇ 15% by weight, most preferably 0-10% by weight.
  • the acrylic rubber constituting the acrylic rubber sheet of the present invention is composed of the above-mentioned monomer components and preferably has a reactive group.
  • the reactive group is appropriately selected depending on the intended use without any particular limitation, but preferably at least one functional group selected from the group consisting of a carboxyl group, an epoxy group and a halogen group, more preferably a carboxyl group. At least one functional group selected from the group consisting of a group, an epoxy group and a chlorine atom, particularly preferably a carboxyl group, an epoxy group, and most preferably a carboxyl group, can highly improve the crosslinked properties of the acrylic rubber sheet. Suitable. Further, as the reactive group, when it is an ionic reactive group such as a carboxyl group or an epoxy group, the water resistance can be particularly improved, which is preferable. As the acrylic rubber having such a reactive group, a reactive group may be imparted to the acrylic rubber by a post-reaction, but a copolymer of a reactive group-containing monomer is preferable.
  • the content of the reactive group may be appropriately selected according to the purpose of use, but is usually 0.001% by weight or more, preferably 0.001 to 5% by weight, more preferably the weight ratio of the reactive group itself. Is in the range of 0.01 to 3% by weight, particularly preferably 0.05 to 1% by weight, most preferably 0.1 to 0.5% by weight, and has workability, strength characteristics, compressive permanent strain resistance, and oil resistance. Properties such as properties, cold resistance, and water resistance are highly balanced and suitable.
  • the acrylic rubber constituting the acrylic rubber sheet of the present invention include at least one (meth) acrylic acid ester selected from the group consisting of (meth) acrylic acid alkyl ester and (meth) acrylic acid alkoxyalkyl ester. It consists of a reactive group-containing monomer and, if necessary, other copolymerizable monomers, and the proportions in each acrylic rubber are (meth) acrylic acid alkyl ester and (meth) acrylic acid alkoxyalkyl ester.
  • the binding unit derived from at least one (meth) acrylic acid ester selected from the group consisting of is usually 50 to 99.99% by weight, preferably 70 to 99.9% by weight, and more preferably 80 to 99.5% by weight.
  • the binding unit derived from the reactive-containing monomer is usually 0.01 to 20% by weight, preferably 0.1 to 10% by weight, and more preferably 0. It is in the range of 5 to 5% by weight, particularly preferably 1 to 3% by weight, and the binding unit derived from other monomers is usually 0 to 30% by weight, preferably 0 to 20% by weight, and more preferably 0. It is in the range of ⁇ 15% by weight, particularly preferably 0 to 10% by weight.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the acrylic rubber constituting the acrylic rubber sheet of the present invention is an absolute molecular weight measured by GPC-MALS, which is 100,000 to 5,000,000, preferably 500,000 to 5,000. In the range of 000, more preferably 1,000,000 to 5,000,000, particularly preferably 1,100,000 to 3,500,000, most preferably 1,200,000 to 2,500,000. At one point, the processability, strength characteristics, and compression-resistant permanent strain characteristics of the acrylic rubber sheet when mixed are highly balanced and suitable.
  • the ratio (Mz / Mw) of the z average molecular weight (Mz) and the weight average molecular weight (Mw) of the acrylic rubber constituting the acrylic rubber sheet of the present invention is absolute focusing on the polymer region measured by GPC-MALS.
  • the molecular weight distribution is 1.3 or more, preferably 1.4 to 5, more preferably 1.5 to 2, the processability and strength characteristics of the acrylic rubber bale are highly balanced and the physical properties at the time of storage. It is suitable because it can mitigate changes.
  • the glass transition temperature (Tg) of the acrylic rubber constituting the acrylic rubber sheet of the present invention is not particularly limited, but is usually 20 ° C. or lower, preferably 10 ° C. or lower, and more preferably 0 ° C. or lower.
  • the lower limit of the glass transition temperature (Tg) is not particularly limited, but is usually ⁇ 80 ° C. or higher, preferably ⁇ 60 ° C. or higher, and more preferably ⁇ 40 ° C. or higher.
  • the content of acrylic rubber in the acrylic rubber sheet of the present invention is appropriately selected depending on the intended use, but is usually 85% by weight or more, preferably 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more, and particularly preferably 95% by weight or more. It is 97% by weight or more, most preferably 98% by weight or more.
  • the content of acrylic rubber in the acrylic rubber sheet of the present invention is the amount of ash that could not be completely removed from the emulsifier and coagulant used from the total amount of the acrylic rubber sheet, and the phenolic aging that was added and dispersed in the acrylic rubber sheet. It is almost the same as the one minus the amount of inhibitor.
  • the acrylic rubber sheet of the present invention is characterized by containing a phenolic anti-aging agent.
  • the phenolic anti-aging agent used is not particularly limited as long as it is usually used as an anti-aging agent for rubber, but preferably when it is a hindered phenol-based anti-aging agent, it has storage stability. It is suitable because the effect of heat resistance can be highly achieved.
  • the hindered phenolic antioxidant is a phenolic antioxidant having a hindered structure, and the hindered structure is a structure having bulky substituents on both sides of the phenol group, and bulky substitutions on both sides.
  • the group is a substituent having 3 or more carbon atoms, preferably 4 groups, and specific examples thereof include an isobutyl group and a t-butyl group, and a t-butyl group is preferable.
  • the melting point of the phenolic antiaging agent is not particularly limited, but is usually 150 ° C. or lower, preferably 100 ° C. or lower, more preferably 90 ° C. or lower, particularly preferably 80 ° C. or lower, and most preferably 70 ° C. or lower. It is suitable because it has excellent uniform fine dispersibility with acrylic rubber during melt-kneading and can highly improve the storage stability and heat resistance of the acrylic rubber sheet.
  • the molecular weight of the phenolic antiaging agent is not particularly limited, but is excellent in uniform fine dispersibility with acrylic rubber when it is usually 250 to 1,000, preferably 300 to 800, and more preferably 350 to 600. It is suitable because it can highly improve the heat resistance and storage stability of the acrylic rubber sheet.
  • hindered phenolic anti-aging agent examples include 2,6-di-t-butylphenol, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, and 2,6-di-t-butyl- ⁇ -dimethyl.
  • octyl 3- (4-hydroxy-3,5-di-t-butylphenyl) propionate
  • decyl 3- (4-hydroxy-3,5-di-t-butylphenyl) propionate
  • phenol-based anti-aging agents other than hindered phenol-based anti-aging agents include styrenated phenols such as butylhydroxyanisole and mono (or di or tri) ( ⁇ -methylbenzyl) pheonol.
  • phenolic anti-aging agents can be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the phenolic antioxidant in the acrylic rubber sheet is not particularly limited, but is usually 0.001 to 15% by weight, preferably 0.01 to 10% by weight, and more preferably 0.1 to 5% by weight. , Particularly preferably in the range of 0.3 to 3% by weight, most preferably in the range of 0.5 to 2% by weight.
  • the acrylic rubber sheet of the present invention can contain other anti-aging agents other than the phenol-based anti-aging agent as long as the object of the present invention is not impaired.
  • the acrylic rubber sheet of the present invention is characterized by being made of the acrylic rubber, containing the anti-aging agent, and having a specific gel amount.
  • the thickness of the acrylic rubber sheet of the present invention is not particularly limited, but is usually in the range of 1 to 40 mm, preferably 2 to 35 mm, more preferably 3 to 30 mm, and most preferably 5 to 25 mm.
  • Storage stability and productivity are highly balanced and suitable.
  • the thickness of an inexpensive acrylic rubber sheet with significantly improved productivity is usually in the range of 1 to 30 mm, preferably 2 to 25 mm, more preferably 3 to 15 mm, and particularly preferably 4 to 12 mm.
  • the width of the acrylic rubber sheet of the present invention is appropriately selected depending on the intended use, but is particularly handled when it is usually in the range of 300 to 1,200 mm, preferably 400 to 1,000 mm, and more preferably 500 to 800 mm. It has excellent properties and is suitable.
  • the length of the acrylic rubber sheet of the present invention is not particularly limited, but is particularly handleable when it is usually in the range of 300 to 1,200 mm, preferably 400 to 1,000 mm, and more preferably 500 to 800 mm. Excellent and suitable.
  • the gel amount of the acrylic rubber sheet of the present invention is the insoluble content of methyl ethyl ketone, which is 50% by weight or less, preferably 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, still more preferably 15% by weight or less, and particularly preferably 10. When it is not more than% by weight, most preferably 5% by weight or less, the workability is highly improved and is preferable.
  • the amount of gel which is the insoluble matter of methyl ethyl ketone in the acrylic rubber veil, is related to the processability at the time of kneading such as Banbury, but the characteristics of the amount of gel differ depending on the solvent used, and in particular, THF (tetrahydrofuran) is insoluble. It did not correlate with the amount of gel in.
  • the ash content of the acrylic rubber sheet of the present invention is. Although not particularly limited, it is usually 0.8% by weight or less, preferably 0.5% by weight or less, more preferably 0.3% by weight or less, particularly preferably 0.2% by weight or less, and most preferably 0.15% by weight. When the following, it is excellent in storage stability and water resistance and is suitable.
  • the lower limit of the ash content of the acrylic rubber sheet of the present invention is not particularly limited, but is usually 0.0001% by weight or more, preferably 0.0005% by weight or more, and more preferably 0.001% by weight or more. Particularly preferably, when it is 0.005% by weight or more, and most preferably 0.01% by weight or more, metal adhesion is suppressed and workability is excellent.
  • the amount of ash in which the storage stability, water resistance and workability of the acrylic rubber sheet of the present invention are highly balanced is usually 0.0001 to 0.8% by weight, preferably 0.0005 to 0.5% by weight, and more. It is preferably in the range of 0.001 to 0.3% by weight, particularly preferably 0.005 to 0.2% by weight, and most preferably 0.01 to 0.15% by weight.
  • the content (total amount) of at least one element selected from the group consisting of sodium, sulfur, calcium, magnesium and phosphorus in the ash content of the acrylic rubber sheet of the present invention is not particularly limited, but is based on the total ash content.
  • Storage stability and water resistance are usually at least 30% by weight, preferably 50% by weight or more, more preferably 60% by weight or more, particularly preferably 70% by weight or more, and most preferably 80% by weight or more. Highly excellent and suitable.
  • the total amount of sodium and sulfur in the ash content of the acrylic rubber sheet of the present invention is not particularly limited, but is usually 30% by weight or more, preferably 50% by weight or more, more preferably 70% by weight, as a ratio to the total ash content. % Or more, particularly preferably 80% by weight or more, the storage stability and water resistance are highly excellent and suitable.
  • the ratio of sodium to sulfur ([Na] / [S]) in the ash content of the acrylic rubber sheet of the present invention is a weight ratio and is not particularly limited, but is usually 0.4 to 2.5, preferably 0. When it is in the range of .6 to 2, preferably 0.8 to 1.7, and more preferably 1 to 1.5, the water resistance is highly excellent and suitable.
  • the total amount of magnesium and phosphorus in the ash content of the acrylic rubber sheet of the present invention is not particularly limited, but is usually 30% by weight or more, preferably 50% by weight or more, more preferably 70% by weight, as a ratio to the total ash content. % Or more, particularly preferably 80% by weight or more, the storage stability and water resistance are highly excellent and suitable.
  • the ratio of magnesium to phosphorus ([Mg] / [P]) in the ash content of the acrylic rubber sheet of the present invention is a weight ratio and is not particularly limited, but is usually 0.4 to 2.5, preferably 0.
  • Storage stability and water resistance are in the range of .4 to 1.3, more preferably 0.4 to 1, particularly preferably 0.45 to 0.75, and most preferably 0.5 to 0.7. Highly excellent and suitable.
  • the specific gravity of the acrylic rubber sheet of the present invention is not particularly limited, but is usually 0.7 or more, preferably 0.8 to 1.4, more preferably 0.9 to 1.3, and particularly preferably 0.95 to. When it is 1.25, most preferably in the range of 1.0 to 1.2, the storage stability is highly excellent and suitable.
  • the pH of the acrylic rubber sheet of the present invention is not particularly limited, but is usually 6 or less, preferably 2 to 6, more preferably 2.5 to 5.5, and particularly preferably 3 to 5.
  • the storage stability is highly improved and is suitable.
  • the complex viscosity ([ ⁇ ] 60 ° C.) of the acrylic rubber sheet of the present invention at 60 ° C. is not particularly limited, but is usually 15,000 Pa ⁇ s or less, preferably 2,000 to 10,000 Pa ⁇ s. , More preferably in the range of 2,500 to 7,000 Pa ⁇ s, and most preferably in the range of 2,700 to 5,500 Pa ⁇ s, it is excellent in processability, oil resistance and shape retention.
  • the complex viscosity ([ ⁇ ] 100 ° C.) of the acrylic rubber sheet of the present invention at 100 ° C. is not particularly limited, but is usually 1,500 to 6,000 Pa ⁇ s, preferably 2,000 to 5, When it is in the range of 000 Pa ⁇ s, more preferably 2,500 to 4,000 Pa ⁇ s, and most preferably 2,500 to 3,500 Pa ⁇ s, it is excellent in processability, oil resistance, and shape retention. ..
  • the ratio of the complex viscosity at 100 ° C. ([ ⁇ ] 100 ° C.) of the acrylic rubber sheet of the present invention to the complex viscosity ([ ⁇ ] 60 ° C.) at 60 ° C. ([ ⁇ ] 100 ° C./[ ⁇ ] 60 ° C.) Is not particularly limited, but is usually 0.5 or more, preferably 0.6 or more, more preferably 0.7 or more, particularly preferably 0.8 or more, and most preferably 0.83 or more. Further, the ratio ([ ⁇ ] 100 ° C./[ ⁇ ] 60 of the complex viscosity ([ ⁇ ] 100 ° C.) of the acrylic rubber sheet of the present invention at 100 ° C.
  • the complex viscosity ([ ⁇ ] 60 ° C.) at 60 ° C. ° C.) is usually 0.5 to 0.99, preferably 0.6 to 0.98, more preferably 0.75 to 0.95, particularly preferably 0.8 to 0.94, and most preferably 0.
  • the range is in the range of 83 to 0.93, workability, oil resistance, and shape retention are highly balanced and suitable.
  • the water content of the acrylic rubber sheet of the present invention is not particularly limited, but the cross-linking characteristics are optimized when it is usually less than 1% by weight, preferably 0.8% by weight or less, and more preferably 0.6% by weight or less. It is suitable because it has excellent properties such as heat resistance and water resistance.
  • the Mooney viscosity (ML1 + 4,100 ° C.) of the acrylic rubber sheet of the present invention is not particularly limited, but is usually processed when it is in the range of 10 to 150, preferably 20 to 100, and more preferably 25 to 70. It is suitable because its properties and strength characteristics are highly balanced.
  • the type of the acrylic rubber sheet of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a blow sheet by a hollow molding method, a cast sheet by a solution casting method, and a melt kneading sheet by a melt extrusion method.
  • the melt-kneaded sheet is preferable because the storage stability effect of the phenol-based antiaging agent can be maximized.
  • the method for producing the acrylic rubber sheet of the present invention is not particularly limited, but for example, a monomer component containing (meth) acrylic acid ester as a main component is emulsified with water and an emulsifier in the presence of a polymerization initiator.
  • An emulsion polymerization step of obtaining an emulsion polymerization solution by emulsion polymerization to a polymerization conversion rate of 90% by weight or more, an antiaging agent addition step of adding a phenolic antiaging agent to the obtained emulsion polymerization solution, and an antiaging agent are added.
  • a monomer component containing (meth) acrylic acid ester as a main component is emulsified with water and an emulsifier, and the polymerization conversion rate is 90% by weight or more in the presence of a polymerization initiator. It is characterized in that an emulsion polymerization solution is obtained by emulsion polymerization.
  • the monomer component used is the same as that exemplified in the monomer component and those described in the preferred range, and the amount used is the monomer of the acrylic rubber constituting the acrylic rubber sheet. It may be appropriately selected so as to have a composition.
  • the emulsifier used for emulsion polymerization is not particularly limited, and examples thereof include an anionic emulsifier, a cationic emulsifier, and a nonionic emulsifier, and preferably include an anionic emulsifier.
  • the anionic emulsifier is not particularly limited, for example, salts of fatty acids such as myristic acid, palmitic acid, oleic acid and linolenic acid; alkylbenzene sulfonates such as sodium dodecylbenzene sulfonate; sulfate esters such as sodium lauryl sulfate. Phosphate esters such as salts, polyoxyalkylene alkyl ether phosphate salts; alkyl sulfosuccinates and the like can be mentioned. Among these anionic emulsifiers, phosphate ester salts and sulfate ester salts are preferable, and phosphate ester salts are particularly preferable.
  • Suitable phosphate salts include, for example, sodium lauryl phosphate, potassium lauryl phosphate, sodium polyoxyalkylene alkyl ether phosphate and the like.
  • suitable sulfate ester salts include sodium lauryl sulfate, ammonium lauryl sulfate, sodium myristyl sulfate, sodium laureth sulfate, sodium polyoxyethylene alkyl sulfate, sodium polyoxyethylene alkylaryl sulfate, and the like.
  • Sodium lauryl sulfate is particularly suitable.
  • These anionic emulsifiers can be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the cationic emulsifier include alkyltrimethylammonium chloride, dialkylammonium chloride, and benzylammonium chloride.
  • the nonionic emulsifier is not particularly limited, but for example, a polyoxyalkylene fatty acid ester such as polyoxyethylene stearate ester; a polyoxyalkylene alkyl ether such as polyoxyethylene dodecyl ether; and a polyoxy such as polyoxyethylene nonylphenyl ether.
  • a polyoxyalkylene fatty acid ester such as polyoxyethylene stearate ester
  • a polyoxyalkylene alkyl ether such as polyoxyethylene dodecyl ether
  • a polyoxy such as polyoxyethylene nonylphenyl ether.
  • Alkylene alkylphenol ether; polyoxyethylene sorbitan alkyl ester and the like can be mentioned, and polyoxyalkylene alkyl ether and polyoxyalkylene alkyl phenol ether are preferable, and polyoxyethylene alkyl ether and polyoxyethylene alkyl phenol ether are more preferable.
  • Each of these emulsifiers can be used alone or in combination of two or more, and the amount used is usually 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0, with respect to 100 parts by weight of the monomer component. It is in the range of 1 to 5 parts by weight, more preferably 1 to 3 parts by weight.
  • a conventional method may be followed, and examples thereof include a method of stirring the monomer, emulsifier and water using a stirrer such as a homogenizer or a disk turbine. ..
  • the amount of water used is usually 1 to 1,000 parts by weight, preferably 5 to 500 parts by weight, more preferably 10 to 300 parts by weight, and particularly preferably 15 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the monomer component. Parts, most preferably in the range of 20-80 parts by weight.
  • the polymerization catalyst used is not particularly limited as long as it is usually used in emulsion polymerization, but for example, a redox catalyst composed of a radical generator and a reducing agent can be used.
  • radical generator examples include peroxides and azo compounds, and peroxides are preferable.
  • peroxide an inorganic peroxide or an organic peroxide is used.
  • inorganic peroxide examples include sodium persulfate, potassium persulfate, hydrogen peroxide, ammonium persulfate and the like.
  • potassium persulfate, hydrogen peroxide and ammonium persulfate are preferable, and potassium persulfate is particularly preferable. preferable.
  • the organic peroxide is not particularly limited as long as it is a known organic peroxide used in emulsion polymerization.
  • azo compound examples include azobisisobutyronitrile, 4,4'-azobis (4-cyanovaleric acid), 2,2'-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane, 2,2. '-Azobis (Propane-2-carboamidine), 2,2'-Azobis [N- (2-carboxyethyl) -2-methylpropaneamide], 2,2'-Azobis ⁇ 2- [1- (2- (2-) Hydroxyethyl) -2-imidazolin-2-yl] propane ⁇ , 2,2'-azobis (1-imino-1-pyrrolidino-2-methylpropane) and 2,2'-azobis ⁇ 2-methyl-N- [ 1,1-bis (hydroxymethyl) -2-hydroxyethyl] propanamide ⁇ and the like can be mentioned.
  • Each of these radical generators can be used alone or in combination of two or more, and the amount used is usually 0.0001 to 5 parts by weight, preferably 0.0001 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the monomer component. It is in the range of 0.0005 to 1 part by weight, more preferably 0.001 to 0.5 parts by weight.
  • any one used in the redox catalyst of emulsion polymerization can be used without particular limitation, but in the present invention, it is particularly preferable to use at least two kinds of reducing agents.
  • the at least two types of reducing agents for example, a combination of a metal ion compound in a reduced state and another reducing agent is suitable.
  • the metal ion compound in the reduced state is not particularly limited, and examples thereof include ferrous sulfate, sodium hexamethylenediamine tetraacetate, and cuprous naphthenate, and among these, ferrous sulfate is preferable.
  • Each of these reduced metal ion compounds can be used alone or in combination of two or more, and the amount used is usually 0.000001 to 0. With respect to 100 parts by weight of the monomer component. It is in the range of 01 parts by weight, preferably 0.00001 to 0.001 parts by weight, and more preferably 0.00005 to 0.0005 parts by weight.
  • the reducing agent other than the metal ion compound in the reduced state is not particularly limited, and is, for example, ascorbic acid such as ascorbic acid, sodium ascorbate, potassium ascorbate or a salt thereof; erythorbic acid, sodium erythorbicate, erythorbin.
  • Elysorbic acid such as potassium acid or a salt thereof; sulphinate such as sodium hydroxymethane sulfite; sodium sulfite, potassium sulfite, sodium hydrogen sulfite, aldehyde sodium hydrogen sulfite, potassium hydrogen sulfite sulfite; sodium pyrosulfite, potassium pyrosulfite , Pyro sulfites such as sodium pyrosulfite and potassium hydrogen sulfite; thiosulfates such as sodium thiosulfite and potassium thiosulfite; of sodium bisulfite, sodium bisulfite, potassium bisulfite, sodium hydrogen sulfite, potassium hydrogen sulfite Pyrophosphoric acid or a salt thereof; pyroaphosphate or a salt thereof such as pyrosulfite, sodium pyrophosphite, potassium pyrosulfite, sodium hydrogen pyrosulfite, potassium hydrogen pyr
  • the reducing agents other than the metal ion compounds in the reduced state can be used alone or in combination of two or more, and the amount used is usually 0.001 with respect to 100 parts by weight of the monomer component. It is in the range of ⁇ 1 part by weight, preferably 0.005 to 0.5 parts by weight, and more preferably 0.01 to 0.3 parts by weight.
  • a preferred combination of the reducing metal ion compound and the other reducing agent is ferrous sulfate and ascorbic acid or a salt thereof and / or sodium formaldehyde sulfoxylate, more preferably ferrous sulfate and ascorbate. And / or sodium formaldehyde sulfoxylate, most preferably a combination of ferrous sulfate and alcorbate.
  • the amount of ferrous sulfate used is usually 0.000001 to 0.01 parts by weight, preferably 0.00001 to 0.001 parts by weight, more preferably 0.00001 parts by weight, based on 100 parts by weight of the monomer component.
  • the amount of ascorbic acid or a salt thereof and / or sodium formaldehyde sulfoxylate used is usually 0.001 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the monomer component. It is preferably in the range of 0.005 to 0.5 parts by weight, more preferably 0.01 to 0.3 parts by weight.
  • the amount of water used in the emulsion polymerization reaction may be only the one used at the time of emulsification of the monomer component, but is usually 10 to 1,000 parts by weight, preferably 10 to 1,000 parts by weight, based on 100 parts by weight of the monomer component used for polymerization. Is adjusted to be in the range of 50 to 500 parts by weight, more preferably 80 to 400 parts by weight, and most preferably 100 to 300 parts by weight.
  • the emulsion polymerization reaction may be carried out according to a conventional method, and may be a batch type, a semi-batch type, or a continuous type.
  • the polymerization temperature and the polymerization time are not particularly limited and can be appropriately selected from the type of polymerization initiator used and the like.
  • the polymerization temperature is usually in the range of 0 to 100 ° C., preferably 5 to 80 ° C., more preferably 10 to 50 ° C., and the polymerization time is usually 0.5 to 100 hours, preferably 1 to 10 hours.
  • the polymerization conversion rate of the emulsion polymerization reaction is not particularly limited, but is excellent in the strength characteristics of the acrylic rubber sheet usually produced when it is usually 80% by weight or more, preferably 90% by weight or more, and more preferably 95% by weight or more. Moreover, there is no monomeric odor and it is suitable.
  • a polymerization inhibitor may be used to terminate the polymerization.
  • the antiaging agent addition step in the method for producing an acrylic rubber sheet of the present invention is characterized by adding a phenolic antiaging agent to the emulsion polymerization solution after the emulsion polymerization.
  • the amount of the phenolic antioxidant used may be appropriately selected so as to be the content of the phenolic antioxidant in the acrylic rubber sheet of the present invention, and is usually selected with respect to 100 parts by weight of the monomer component. 0.001 to 15 parts by weight, preferably 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 5 parts by weight, particularly preferably 0.3 to 3 parts by weight, most preferably 0.5 to 2 parts by weight. Is the range of.
  • the method of adding the phenolic antioxidant to the emulsion polymerization solution is not particularly limited, but for example, the phenolic antioxidant is emulsified with an emulsifier and water and added as an emulsion containing the phenolic antioxidant.
  • the antioxidant is easily dispersed in the acrylic rubber, and is further finely dispersed in the screw type extruder, and the anti-aging effect is maximized, which is suitable.
  • the method of emulsifying the phenolic antiaging agent is not particularly limited, but it is usually made into an emulsion with water and an emulsifier, and then the phenolic antiaging agent is added and stirred until uniformly dispersed. Can be manufactured.
  • the water for emulsifying the phenolic antiaging agent is preferably warm water, and when the temperature is usually 40 ° C. or higher, preferably 50 to 90 ° C., and more preferably 60 to 80 ° C. It is suitable because the anti-aging agent can be easily emulsified and uniformly dispersed.
  • the temperature of the water for emulsifying the phenolic antiaging agent is also above the melting point of the phenolic antiaging agent used, preferably at a melting point of + 5 ° C. or higher, more preferably at a melting point of + 10 ° C. or higher. It is suitable because it is easy to emulsify the agent and it enables uniform dispersion.
  • the emulsifier for emulsifying the phenolic anti-aging agent is not particularly limited, but the same emulsifier used when emulsifying the monomer component can be used to isolate the acrylic rubber in the subsequent step. It is stable and suitable on the above. Specific examples thereof include anionic emulsifiers, cationic emulsifiers, nonionic emulsifiers, etc., preferably anionic emulsifiers, more preferably phosphoric acid ester salts, sulfate ester salts, and particularly preferably phosphoric acid ester salts. ..
  • the amount of the emulsifier used for emulsifying the phenolic anti-aging agent may be appropriately selected depending on the molecular weight, melting point, SP value, etc. of the anti-aging agent to be used, but with respect to the emulsion of water and the emulsifier, Phenolic anti-aging is usually in the range of 1% by weight or more, preferably 2 to 40% by weight, more preferably 3 to 30% by weight, particularly preferably 4 to 20% by weight, and most preferably 5 to 15% by weight.
  • the agent is suitable because it can be easily emulsified and uniformly dispersed.
  • the stirring time for emulsifying the phenolic anti-aging agent is not particularly limited to the time until the anti-aging agent is uniformly dispersed, but it is usually 1 hour or more, preferably 1 to 5 hours, preferably 1 to 5 hours. Is in the range of 1 to 4 hours, more preferably 1 to 3 hours.
  • the phenol-based anti-aging agent-containing emulsion added to the emulsion polymerization solution thus obtained, the phenol-based anti-aging agent is uniformly dispersed.
  • the uniform dispersibility of the phenolic anti-aging agent in the phenol-based anti-aging agent-containing emulsion can be determined, for example, as follows. The glass container that was once filled with the phenol-based anti-aging agent-containing emulsion and then removed was allowed to stand, and the wall surface of the glass container was not contaminated after the adhered phenol-based anti-aging agent-containing emulsion hung down on the wall surface. Those with good uniform dispersion can be judged as those with white powder attached, and those with white powder attached can be judged as poor uniform dispersion.
  • the phenolic anti-aging agent-containing emulsion once uniformly dispersed is unlikely to re-coagulate even if it is allowed to stand, but if it becomes poorly dispersed, it can be used after being stirred again and readjuste
  • the phenol-based anti-aging agent content of the phenol-based anti-aging agent-containing emulsion is appropriately selected depending on the intended use, but is usually 10 to 80% by weight, preferably 20 to 60% by weight, and more preferably 30 to 45% by weight. When it is%, the storage stability and heat resistance of the acrylic rubber sheet can be highly improved, which is preferable.
  • the emulsifier concentration of the phenolic antioxidant-containing emulsion is not particularly limited, but is usually 1% by weight or more, preferably 1 to 30% by weight, more preferably 2 to 20% by weight, particularly preferably 3 to 15% by weight, most. It is preferable that the storage stability, heat resistance and water resistance of the acrylic rubber sheet can be highly balanced when the content is in the range of 5 to 10% by weight.
  • the pH of the phenolic antioxidant-containing emulsion is not particularly limited, but is usually 6 or less, preferably 2 to 6, more preferably 3 to 6, and the storage stability of the acrylic rubber sheet. It has excellent heat resistance and is suitable.
  • the method of adding the phenol-based anti-aging agent or the phenol-based anti-aging agent-containing emulsion to the emulsion polymerization solution is not particularly limited and may follow a conventional method.
  • the coagulation step in the method for producing acrylic rubber of the present invention is a step of bringing the emulsion polymerization solution to which the phenolic antiaging agent is added into contact with the coagulation solution to form a hydrous crumb.
  • the solid content concentration of the emulsion polymerization solution used in the coagulation step is not particularly limited, but is usually adjusted to the range of 5 to 50% by weight, preferably 10 to 45% by weight, and more preferably 20 to 40% by weight. To.
  • the coagulant used is not particularly limited, but usually a metal salt is used.
  • the metal salt include alkali metals, Group 2 metal salts of the Periodic Table, and other metal salts, preferably alkali metal salts, Group 2 metal salts of the Periodic Table, and more preferably Group 2 of the Periodic Table.
  • alkali metal salt examples include sodium salts such as sodium chloride, sodium nitrate and sodium sulfate; potassium salts such as potassium chloride, potassium nitrate and potassium sulfate; and lithium salts such as lithium chloride, lithium nitrate and lithium sulfate.
  • sodium salts are preferable, and sodium chloride and sodium sulfate are particularly preferable.
  • Examples of the Group 2 metal salt in the periodic table include magnesium chloride, calcium chloride, magnesium nitrate, calcium nitrate, magnesium sulfate, calcium sulfate and the like, and calcium chloride and magnesium sulfate are preferable.
  • metal salts include, for example, zinc chloride, titanium chloride, manganese chloride, iron chloride, cobalt chloride, nickel chloride, aluminum chloride, tin chloride, zinc nitrate, titanium nitrate, manganese nitrate, iron nitrate, cobalt nitrate, nickel nitrate. , Aluminum nitrate, tin nitrate, zinc sulfate, titanium sulfate, manganese sulfate, iron sulfate, cobalt sulfate, nickel sulfate, aluminum sulfate, tin sulfate and the like.
  • Each of these coagulants can be used alone or in combination of two or more, and the amount used is usually 0.01 to 100 parts by weight, preferably 0, with respect to 100 parts by weight of the monomer component. It is in the range of 1 to 50 parts by weight, more preferably 1 to 30 parts by weight. When the coagulant is in this range, it is preferable because the acrylic rubber can be sufficiently coagulated, and the compression set resistance and water resistance when the acrylic rubber sheet is crosslinked can be highly improved.
  • the coagulant concentration of the coagulant used is usually in the range of 0.1 to 20% by weight, preferably 0.5 to 15% by weight, more preferably 1 to 10% by weight, and particularly preferably 1.5 to 5% by weight. It is preferable that the particle size of the hydrous crumb generated in the above case can be uniformly focused in a specific region.
  • the temperature of the coagulating liquid is not particularly limited, but is preferably 40 ° C. or higher, preferably 40 to 90 ° C., more preferably 50 to 80 ° C., because a uniform water-containing crumb is produced.
  • the contact between the emulsion polymerization solution and the coagulation solution is not particularly limited, but for example, a method of adding the emulsion polymerization solution to the agitated coagulation solution, or adding the coagulation solution to the agitated emulsion polymerization solution.
  • a method of adding the emulsion polymerization solution to the agitated coagulating liquid is a method of uniformly focusing the shape and crumb diameter of the water-containing crumb to be generated in a specific region and cleaning the emulsifier and coagulant. It is suitable because the efficiency can be significantly improved.
  • the stirring speed (rotation speed) of the coagulated liquid being stirred is represented by the rotation speed of the stirring blade of the stirring device provided in the coagulation bath in the present invention, and is usually 100 rpm or more, preferably 200 to 1,000 rpm. It is more preferably in the range of 300 to 900 rpm, and particularly preferably in the range of 400 to 800 rpm.
  • the rotation speed at which the coagulating liquid is vigorously agitated to some extent is suitable because the hydrous crumb particle size to be generated can be made small and uniform, and by setting it to the above lower limit or more, the crumb particle size becomes excessive. It is possible to suppress the formation of large and small ones, and by setting the amount to the upper limit or less, the solidification reaction can be more easily controlled.
  • the peripheral speed of the agitated coagulant is represented by the linear velocity of the outer circumference of the stirring blade of the agitator provided in the coagulation bath, but the water-containing crumb particle size generated when the agitator is vigorously agitated to a certain degree.
  • the peripheral speed is usually 0.5 m / s or more, preferably 1 m / s or more, more preferably 1.5 m / s or more, particularly preferably 2 m / s or more, and most preferably 2. It is 5 m / s or more.
  • the upper limit of the peripheral speed is not particularly limited, but usually solidifies when it is 50 m / s or less, preferably 30 m / s or less, more preferably 25 m / s or less, and most preferably 20 m / s or less. It is suitable because the reaction can be easily controlled.
  • the cleaning method is not particularly limited and may follow a conventional method.
  • the produced hydrous crumb can be mixed with a large amount of water.
  • the amount of water used is not particularly limited, but the amount per washing with water is usually 50 parts by weight or more, preferably 50 to 15,000 parts by weight, based on 100 parts by weight of the monomer component.
  • the amount of ash in the acrylic rubber can be effectively reduced, preferably in the range of 100 to 10,000 parts by weight, particularly preferably in the range of 150 to 5,000 parts by weight.
  • the temperature of the water to be washed with water is not particularly limited, but the washing efficiency is usually 40 ° C. or higher, preferably 40 to 100 ° C., more preferably 50 to 90 ° C., and most preferably 60 to 80 ° C. It is suitable because it can be raised remarkably.
  • the emulsifier and coagulant are released from the hydrous crumb to further improve the washing efficiency.
  • the cleaning time is not particularly limited, but is usually in the range of 1 to 120 minutes, preferably 2 to 60 minutes, and more preferably 3 to 30 minutes.
  • the number of washings is not particularly limited, and is usually 1 to 10 times, preferably a plurality of times, and more preferably 2 to 3 times. From the viewpoint of reducing the residual amount of the coagulant in the finally obtained acrylic rubber sheet, it is desirable that the number of times of washing with water is large, but the shape and diameter of the water-containing crumb should be specified and / Alternatively, the number of cleanings can be significantly reduced by setting the cleaning temperature within the above range.
  • the washed water-containing crumb is subjected to a dehydration barrel having a dehydration slit, a drying barrel under reduced pressure, and a screw type extruder having a die at the tip. It is characterized by dehydrating to a water content of 1 to 40% by weight in a dehydration barrel and then drying to less than 1% by weight in a drying barrel to extrude a sheet-shaped dry rubber from a die.
  • the water-containing crumb supplied to the screw type extruder is preferably one in which free water is removed (drained) after washing.
  • Draining step In the method for producing an acrylic rubber sheet of the present invention, it is possible to provide a draining step for separating free water from the water-containing crumb after washing with a drainer after the washing step and before the dehydration / drying / molding step. It is suitable for increasing efficiency.
  • a known one can be used without particular limitation, and examples thereof include a wire mesh, a screen, an electric sieve, and the like, preferably a wire mesh and a screen.
  • the opening of the drainer is not particularly limited, but when it is usually in the range of 0.01 to 5 mm, preferably 0.1 to 1 mm, and more preferably 0.2 to 0.6 mm, the water content crumb loss is small. Moreover, draining can be done efficiently, which is suitable.
  • the water content of the water-containing crumb after draining is not particularly limited, but is usually 50 to 80% by weight, preferably 50 to 70% by weight. , More preferably in the range of 50-60% by weight.
  • the temperature of the hydrous crumb after draining that is, the temperature of the hydrous crumb put into the dehydration / drying / molding step is not particularly limited, but is usually 40 ° C. or higher, preferably 40 to 100 ° C., more preferably 50 ° C.
  • the specific heat is as high as 1.5 to 2.5 KJ / kg ⁇ K like the acrylic rubber of the present invention. It is suitable because the water-containing crumb that is difficult to raise can be efficiently dehydrated and dried with a screw type extruder.
  • Dehydration of hydrous crumbs Dehydration barrel
  • Dehydration of the water-containing crumb is performed in a dehydration barrel having a dehydration slit provided in the screw type extruder.
  • the opening of the dehydration slit may be appropriately selected according to the conditions of use, but is usually in the range of 0.01 to 5 mm, preferably 0.1 to 1 mm, and more preferably 0.2 to 0.6 mm.
  • the number of dehydration barrels in the screw extruder is not particularly limited, but usually a plurality, preferably 2 to 10, more preferably 3 to 6, is used to dehydrate the adhesive acrylic rubber. It is suitable for efficient operation.
  • the set temperature of the dehydration barrel is appropriately selected depending on the monomer composition, ash content, water content, operating conditions, etc. of the acrylic rubber, but is usually 60 to 150 ° C., preferably 70 to 140 ° C., more preferably 80 to 80 to It is in the range of 130 ° C.
  • the set temperature of the dehydration barrel that dehydrates in the drained state is usually 60 ° C. to 120 ° C., preferably 70 to 110 ° C., and more preferably 80 to 100 ° C.
  • the set temperature of the dehydration barrel that is pre-dried in the exhausted steam state is usually in the range of 100 to 150 ° C., preferably 105 to 140 ° C., and more preferably 110 to 130 ° C.
  • the water content of the crumb after dehydration of the drainage type dehydration that squeezes water from the water-containing crumb, that is, after passing through the drainage type dehydration barrel is not particularly limited, but is usually 1 to 45% by weight, preferably 1 to 40% by weight. , More preferably 5 to 35% by weight, particularly preferably 10 to 35% by weight, and most preferably 15 to 35% by weight, the productivity and the ash removal efficiency are highly balanced and preferable.
  • the water content of the water-containing crumb is usually 5 to 45% by weight, preferably 10 to 40% by weight after dehydration in the drainage type dehydration barrel portion.
  • the water content after pre-drying in the exhaust steam type dehydration barrel portion is preferably 15 to 35% by weight, usually 1 to 30% by weight, preferably 3 to 20% by weight, and more preferably 5 to 15% by weight.
  • the dehydration time can be shortened and deterioration of acrylic rubber can be suppressed, and by setting it to be lower than the upper limit, the amount of ash can be sufficiently reduced.
  • hydrous crumb dry barrel
  • the hydrous crumb after dehydration is dried in a drying barrel portion under reduced pressure.
  • the degree of decompression of the drying barrel may be appropriately selected, but it is preferable that the hydrous crumb can be efficiently dried when it is usually 1 to 50 kPa, preferably 2 to 30 kPa, and more preferably 3 to 20 kPa.
  • the set temperature of the drying barrel may be appropriately selected, but when it is usually in the range of 100 to 250 ° C., preferably 110 to 200 ° C., more preferably 120 to 180 ° C., there is no discoloration or deterioration of the acrylic rubber. It is suitable because it can be dried efficiently and the amount of gel in the acrylic rubber sheet can be reduced.
  • the number of drying barrels in the screw type extruder is not particularly limited, but is usually a plurality, preferably 2 to 10, and more preferably 3 to 8.
  • the decompression degree may be an approximate decompression degree for all the dry barrels, or may be changed.
  • the set temperature may be an approximate temperature for all the drying barrels or may be changed, but it is closer to the discharge part (closer to the die) than the temperature of the introduction part (closer to the dehydration barrel). It is preferable that the temperature of (1) is higher because the drying efficiency can be increased.
  • the water content of the dried rubber after drying is usually less than 1% by weight, preferably 0.8% by weight or less, and more preferably 0.6% by weight or less.
  • the phenolic anti-aging agent and acrylic rubber are melt-kneaded and extruded at this value (with almost all water removed), especially in a screw-type extruder, to achieve storage stability and heat resistance.
  • Acrylic rubber sheets with highly improved properties can be manufactured, which is suitable.
  • the acrylic rubber is melt-kneaded in a state where almost all water is removed, so that the gel amount of the methyl ethyl ketone insoluble portion of the acrylic rubber sheet can be reduced and the processability of the acrylic rubber sheet can be remarkably improved. Is.
  • Dry rubber (die part) The dried rubber dehydrated and dried by the screw portion of the dehydration barrel and the drying barrel is sent to the rectifying die portion without a screw.
  • a breaker plate or wire mesh may or may not be provided between the screw portion and the die portion.
  • the extruded dry rubber is suitable because the die shape is made substantially rectangular and the die is formed into a sheet, so that air entrainment is small, the specific gravity is large, and the dry rubber is excellent in storage stability.
  • the resin pressure in the die portion is not particularly limited, but when it is usually in the range of 0.1 to 10 MPa, preferably 0.5 to 5 MPa, and more preferably 1 to 3 MPa, less air entrainment (high specific gravity). Moreover, it is excellent in productivity and suitable.
  • Screw type extruder and operating conditions The screw length (L) of the screw type extruder used may be appropriately selected according to the purpose of use, but is usually 3,000 to 15,000 mm, preferably 4,000 to. It is in the range of 10,000 mm, more preferably 4,500 to 8,000 mm.
  • the screw diameter (D) of the screw type extruder used may be appropriately selected according to the purpose of use, but is usually in the range of 50 to 250 mm, preferably 100 to 200 mm, and more preferably 120 to 160 mm.
  • the ratio (L / D) of the screw length (L) to the screw diameter (D) of the screw type extruder used is not particularly limited, but is usually 10 to 100, preferably 20 to 80, and more. It is preferable that the water content is less than 1% by weight without lowering the molecular weight or burning of the dried rubber when it is in the range of 30 to 60.
  • the rotation speed (N) of the screw type extruder used may be appropriately selected according to various conditions, but is usually 10 to 1,000 rpm, preferably 50 to 750 rpm, more preferably 100 to 500 rpm, and most preferably. Is suitable because it can efficiently reduce the water content and gel amount of acrylic rubber when the speed is 120 to 300 rpm.
  • the extrusion amount (Q) of the screw type extruder used is not particularly limited, but is usually 100 to 1,500 kg / hr, preferably 300 to 1,200 kg / hr, more preferably 400 to 1,000 kg / hr. Most preferably, it is in the range of 500 to 800 kg / hr.
  • the ratio (Q / N) of the extrusion amount (Q) to the rotation speed (N) of the screw type extruder used is not particularly limited, but is usually 2 to 10, preferably 3 to 8, more preferably. Is in the range of 4-6.
  • Sheet-shaped dry rubber The shape of the dry rubber extruded from the screw-type extruder is sheet-like, and at this time, the specific gravity can be increased without entraining air, and the storage stability is highly improved, which is suitable.
  • the sheet-shaped dry rubber extruded from the screw type extruder is preferably cut after cooling and used as an acrylic rubber sheet.
  • the thickness of the sheet-shaped dry rubber extruded from the screw type extruder is not particularly limited, but is usually in the range of 1 to 40 mm, preferably 2 to 35 mm, more preferably 3 to 30 mm, and most preferably 5 to 25 mm. It is suitable because it has excellent workability and productivity at some time. In particular, since the thermal conductivity of the sheet-shaped dry rubber is as low as 0.15 to 0.35 W / mK, the thickness of the sheet-shaped dry rubber is usually 1 to 30 mm when the cooling efficiency is increased and the productivity is remarkably improved.
  • the range is preferably 2 to 25 mm, more preferably 3 to 15 mm, and particularly preferably 4 to 12 mm.
  • the width of the sheet-shaped dry rubber extruded from the screw type extruder is appropriately selected according to the purpose of use, but is usually in the range of 300 to 1,200 mm, preferably 400 to 1,000 mm, and more preferably 500 to 800 mm. is there.
  • the temperature of the dry rubber extruded from the screw type extruder is not particularly limited, but is usually in the range of 100 to 200 ° C, preferably 110 to 180 ° C, and more preferably 120 to 160 ° C.
  • the water content of the dried rubber extruded from the screw type extruder is not particularly limited, but is usually less than 1% by weight, preferably 0.8% by weight or less, and more preferably 0.6% by weight or less.
  • the complex viscosity ([ ⁇ ] 100 ° C.) of the sheet-shaped dry rubber extruded from the screw type extruder at 100 ° C. is not particularly limited, but is usually 1,500 to 6,000 Pa ⁇ s, preferably 2.
  • Extrudability and shape retention as a sheet when the range is 5,000 to 5,000 Pa ⁇ s, more preferably 2,500 to 4,000 Pa ⁇ s, and most preferably 2,500 to 3,500 Pa ⁇ s. Is highly balanced and suitable. That is, when it is at least the lower limit, the extrudability can be improved, and when it is at least the upper limit, the shape of the sheet-shaped dry rubber can be suppressed from collapsing or breaking.
  • the sheet-shaped dry rubber extruded from the screw type extruder may be used by folding it as it is, but it can be preferably cut and used.
  • the cutting of the sheet-shaped dry rubber is not particularly limited, but since the acrylic rubber of the acrylic rubber sheet of the present invention has strong adhesiveness, the sheet-shaped dry rubber is used in order to continuously cut without entraining air. It is preferable to cool it down.
  • the cutting temperature of the sheet-shaped dry rubber is not particularly limited, but when it is usually 60 ° C. or lower, preferably 55 ° C. or lower, more preferably 50 ° C. or lower, the cutability and productivity are highly balanced and preferable. Is.
  • the complex viscosity ([ ⁇ ] 60 ° C.) of the sheet-shaped dry rubber at 60 ° C. is not particularly limited, but is usually 15,000 Pa ⁇ s or less, preferably 2,000 to 10,000 Pa ⁇ s. When it is preferably in the range of 2,500 to 7,000 Pa ⁇ s, most preferably 2,700 to 5,500 Pa ⁇ s, it is preferable that it can be cut continuously without entraining air.
  • the ratio ([ ⁇ ] 100 ° C./[ ⁇ ] 60 ° C.) of the complex viscosity at 100 ° C. ([ ⁇ ] 100 ° C.) of the sheet-shaped dried rubber to the complex viscosity ([ ⁇ ] 60 ° C.) at 60 ° C. is although there is no particular limitation, it is usually 0.5 or more, preferably 0.6 to 0.98, more preferably 0.75 to 0.95, particularly preferably 0.8 to 0.94, and most preferably 0.83. When the range is in the range of about 0.93, the air entrainment property is low, and cutting and productivity are highly balanced, which is preferable.
  • the method for cooling the sheet-shaped dry rubber is not particularly limited and may be left at room temperature. However, since the thermal conductivity of the sheet-shaped dry rubber is very small, 0.15 to 0.35 W / mK, it is blown or blown. Forced cooling such as an air cooling method under cooling, a water spraying method in which water is sprayed, or an immersion method in which water is immersed is preferable in order to increase productivity, and an air cooling method in which air is blown or cooled is particularly preferable.
  • the sheet-shaped dry rubber can be extruded from a screw-type extruder onto a conveyor such as a belt conveyor, and can be conveyed and cooled while blowing cold air.
  • the temperature of the cold air is not particularly limited, but is usually in the range of 0 to 25 ° C, preferably 5 to 25 ° C, and more preferably 10 to 20 ° C.
  • the length to be cooled is not particularly limited, but is usually in the range of 5 to 500 m, preferably 10 to 200 m, and more preferably 20 to 100 m.
  • the cooling rate of the sheet-shaped dry rubber is not particularly limited, but it is particularly easy to cut when it is usually 50 ° C./hr or more, more preferably 100 ° C./hr or more, and more preferably 150 ° C./hr or more. It is suitable.
  • the cutting length of the sheet-shaped dry rubber is not particularly limited and is appropriately selected according to the purpose of use, but is usually in the range of 100 to 800 mm, preferably 200 to 500 mm, and more preferably 250 to 450 mm.
  • the acrylic rubber sheet thus obtained has excellent operability and storage stability as compared with crumb-shaped acrylic rubber, and can be used as it is or laminated and veiled.
  • the acrylic rubber veil of the present invention is characterized in that the acrylic rubber sheets are laminated and integrated.
  • the number of layers is appropriately selected according to the size or weight of the acrylic rubber veil.
  • the size of the acrylic rubber veil of the present invention is not particularly limited, but the width is usually in the range of 100 to 800 mm, preferably 200 to 500 mm, more preferably 250 to 450 mm, and the length is usually 300 to 1. , 200 mm, preferably 400 to 1,000 mm, more preferably 500 to 800 mm, and height usually 50 to 500 mm, preferably 100 to 300 mm, more preferably 150 to 250 mm.
  • Reactive group content, water content, ash content, component content and ratio in ash, specific gravity, gel amount, pH, complex viscosity at 60 ° C. ([ ⁇ ] 60 ° C.), at 100 ° C. of the acrylic rubber veil of the present invention Complex viscosity ([ ⁇ ] 100 ° C), ratio of complex viscosity at 100 ° C ([ ⁇ ] 100 ° C) to complex viscosity at 60 ° C ([ ⁇ ] 60 ° C) ([ ⁇ ] 100 ° C / [ ⁇ ] ] 60 ° C.) and Mooney viscosity (ML1 + 4,100 ° C.) are the same as the respective characteristic values of the acrylic rubber sheet.
  • the method for producing the acrylic rubber veil of the present invention is not particularly limited, but it can be easily produced by cooling and cutting the sheet-shaped dry rubber extruded from the screw type extruder and then laminating it.
  • the laminating temperature of the sheet-shaped dry rubber is not particularly limited, but is preferably 30 ° C. or higher, preferably 35 ° C. or higher, more preferably 40 ° C. or higher, because air entrained during laminating can be released.
  • the number of laminated layers may be appropriately selected according to the size or weight of the acrylic rubber veil. In the acrylic rubber veil of the present invention, laminated sheet-shaped dry rubber is integrated by its own weight.
  • the acrylic rubber veil of the present invention thus obtained is superior in operability, storage stability and water resistance as compared with crumb-shaped acrylic rubber, and the acrylic rubber veil can be used as it is or by cutting a required amount into a banbury, roll, etc. It can be used by putting it in a mixer.
  • the rubber mixture of the present invention is characterized in that the acrylic rubber sheet or acrylic rubber veil is mixed with a filler and a cross-linking agent.
  • the filler is not particularly limited, but examples thereof include a reinforcing filler and a non-reinforcing filler, and a reinforcing filler is preferable.
  • Examples of the reinforcing filler include carbon black such as furnace black, acetylene black, thermal black, channel black, and graphite; silica such as wet silica, dry silica, and colloidal silica; and the like.
  • Examples of the non-reinforcing filler include quartz powder, silica soil, zinc oxide, basic magnesium carbonate, activated calcium carbonate, magnesium silicate, aluminum silicate, titanium dioxide, talc, aluminum sulfate, calcium sulfate, barium sulfate and the like. be able to.
  • fillers can be used alone or in combination of two or more, and the blending amount thereof is appropriately selected within a range not impairing the effect of the present invention, and 100 parts by weight of the acrylic rubber sheet or the acrylic rubber veil is selected. On the other hand, it is usually in the range of 1 to 200 parts by weight, preferably 10 to 150 parts by weight, and more preferably 20 to 100 parts by weight.
  • the cross-linking agent may be appropriately selected depending on the type and application of the reactive group contained in the acrylic rubber constituting the acrylic rubber sheet or the acrylic rubber bale, but can cross-link the acrylic rubber sheet or the acrylic rubber bale. If this is the case, the present invention is not particularly limited, and for example, a polyvalent amine compound such as a diamine compound and a carbonate thereof; a sulfur compound; a sulfur conjugate; a triazinethiol compound; a polyvalent epoxy compound; an ammonium salt of an organic carboxylate; Conventionally known cross-linking agents such as oxides; polyvalent carboxylic acids; quaternary onium salts; imidazole compounds; isocyanuric acid compounds; organic peroxides; triazine compounds; can be used.
  • polyvalent amine compounds ammonium carboxylates, metal dithiocarbamic acid salts and triazinethiol compounds are preferable, hexamethylenediamine carbamate, 2,2'-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, and benzoate.
  • Ammonium acid, 2,4,6-trimercapto-1,3,5-triazine is particularly preferred.
  • the acrylic rubber sheet or acrylic rubber veil to be used is composed of a carboxyl group-containing acrylic rubber
  • a polyvalent amine compound and a carbonate thereof as a cross-linking agent.
  • the polyvalent amine compound include aliphatic polyvalent amine compounds such as hexamethylenediamine, hexamethylenediamine carbamate, and N, N'-dicinnamylidene-1,6-hexanediamine; 4,4'-methylenedianiline, p.
  • the acrylic rubber sheet or acrylic rubber veil to be used is composed of epoxy group-containing acrylic rubber, aliphatic polyvalent amine compounds such as hexamethylenediamine and hexamethylenediamine carbamate and their carbonates; 4, Aromatic polyvalent amine compounds such as 4'-methylenedianiline; ammonium carboxylic acids such as ammonium benzoate and ammonium adipate; metal dithiocarbamates such as zinc dimethyldithiocarbamate; polyvalent carboxylic acids such as tetradecanedioic acid; A quaternary onium salt such as cetyltrimethylammonium bromide; an imidazole compound such as 2-methylimidazole; an isocyanuric acid compound such as ammonium isocyanurate; and the like can be used, and among these, ammonium carboxylic acid salt and metal dithiocarbamate salt are preferable. , Ammonium benzoate is more preferred.
  • the acrylic rubber sheet or acrylic rubber veil to be used is composed of halogen atom-containing acrylic rubber
  • sulfur it is preferable to use sulfur, a sulfur donor, or a triazine thiol compound as a cross-linking agent.
  • sulfur donor include dipentamethylene thiuram hexasulfide and triethyl thiuram disulfide.
  • triazine compound examples include 6-trimercapto-s-triazine, 2-anilino-4,6-dithiol-s-triazine, 1-dibutylamino-3,5-dimercaptotriazine, 2-dibutylamino-4, 6-Dithiol-s-Triazine, 1-Phenylamino-3,5-Dimercaptotriazine, 2,4,6-Trimercapto-1,3,5-Triazine, 1-Hexylamino-3,5-Dimercaptotriazine Among these, 2,4,6-trimercapto-1,3,5-triazine is preferable.
  • Each of these cross-linking agents can be used alone or in combination of two or more, and the blending amount thereof is usually 0.001 to 20 parts by weight, preferably 0.001 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the acrylic rubber sheet or acrylic rubber veil. Is 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 5 parts by weight.
  • rubber mixture of the present invention other rubber components other than the acrylic rubber sheet or the acrylic rubber veil can be used, if necessary.
  • Other rubber components used as needed are not particularly limited, for example, natural rubber, polybutadiene rubber, polyisoprene rubber, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, silicon rubber, fluororubber, olefin-based. Examples thereof include elastomers, styrene-based elastomers, vinyl chloride-based elastomers, polyester-based elastomers, polyamide-based elastomers, polyurethane-based elastomers, and polysiloxane-based elastomers.
  • the shape of the other rubber components is not particularly limited, and may be, for example, a powder or granular material, a pellet, a crumb, a sheet, or a veil.
  • These other rubber components can be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of these other rubber components used is appropriately selected within a range that does not impair the effects of the present invention.
  • the rubber mixture of the present invention can be blended with an anti-aging agent as needed.
  • the anti-aging agent is not particularly limited, but is 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 2,6-di-t-butylphenol, butylhydroxyaniline, 2,6-di-t-butyl-.
  • Kinolin-based anti-aging agents hydroquinone-based anti-aging agents such as 2,5-di- (t-amyl) hydroquinone; and the like. Of these, amine-based anti-aging agents are particularly preferable.
  • the anti-aging agent used here may be the same as or different from the anti-aging agent used in the emulsion polymerization step.
  • anti-aging agents can be used alone or in combination of two or more, and the blending amount thereof is 0.01 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the acrylic rubber sheet or acrylic rubber veil. It is preferably in the range of 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 1 to 5 parts by weight.
  • the rubber mixture of the present invention contains the acrylic rubber sheet or acrylic rubber veil of the present invention, a filler, a cross-linking agent and, if necessary, other rubber components and an anti-aging agent, and further, if necessary, in the art.
  • Other commonly used additives such as cross-linking aids, cross-linking accelerators, cross-linking retarders, silane coupling agents, plasticizing agents, processing aids, rubbers, pigments, colorants, antioxidants, foaming agents, etc. Can be arbitrarily blended.
  • These other compounding agents can be used alone or in combination of two or more, and the compounding amount thereof is appropriately selected within a range that does not impair the effects of the present invention.
  • ⁇ Manufacturing method of rubber mixture As a method for producing a rubber mixture of the present invention, the filler, a cross-linking agent and other rubber components, an antiaging agent and other compounding agents which can be contained in the acrylic rubber sheet or the acrylic rubber veil of the present invention as needed.
  • any means conventionally used in the field of rubber processing for example, an open roll, a Banbury mixer, various kneaders, and the like can be used. That is, using these mixers, the acrylic rubber sheet or the acrylic rubber veil can be mixed by directly mixing the filler, the cross-linking agent, or the like, preferably by directly kneading.
  • the acrylic rubber sheet or acrylic rubber bale may be used as it is or by dividing (cutting, etc.) the obtained sheet or bale.
  • each component is not particularly limited, but for example, after sufficiently mixing the components that are difficult to react or decompose with heat, the reaction or decomposition occurs with a cross-linking agent that is a component that easily reacts or decomposes with heat.
  • Two-step mixing is preferred, in which the mixture is mixed in a short time at no temperature. Specifically, it is preferable to mix the acrylic rubber sheet or acrylic rubber veil and the filler in the first stage, and then mix the cross-linking agent in the second stage.
  • Other rubber components and anti-aging agents are usually mixed in the first stage, the cross-linking accelerator may be selected in the second stage, and other compounding agents may be appropriately selected.
  • the Mooney viscosity (ML1 + 4,100 ° C.; compound Mooney) of the rubber mixture of the present invention thus obtained is not particularly limited, but is usually in the range of 10 to 150, preferably 20 to 100, and more preferably 25 to 80. Is.
  • the rubber crosslinked product of the present invention is obtained by cross-linking the above rubber mixture.
  • the rubber crosslinked product of the present invention is formed by using the rubber mixture of the present invention with a molding machine corresponding to a desired shape, for example, an extruder, an injection molding machine, a compressor, a roll, or the like, and is crosslinked by heating. It can be produced by carrying out a reaction and fixing the shape as a rubber crosslinked product. In this case, cross-linking may be performed after molding in advance, or cross-linking may be performed at the same time as molding.
  • the molding temperature is usually 10 to 200 ° C, preferably 25 to 150 ° C.
  • the crosslinking temperature is usually 100 to 250 ° C., preferably 130 to 220 ° C., more preferably 150 to 200 ° C.
  • the crosslinking time is usually 0.1 minutes to 10 hours, preferably 1 minute to 5 hours.
  • a method used for cross-linking rubber such as press heating, steam heating, oven heating, and hot air heating may be appropriately selected.
  • the rubber crosslinked product of the present invention may be further heated for secondary cross-linking depending on the shape and size of the rubber cross-linked product.
  • the secondary cross-linking varies depending on the heating method, cross-linking temperature, shape and the like, but is preferably carried out for 1 to 48 hours.
  • the heating method and heating temperature may be appropriately selected.
  • the rubber crosslinked product of the present invention is, for example, a sealing material such as an O-ring, packing, diaphragm, oil seal, shaft seal, bearing sheath, mechanical seal, well head seal, seal for electric / electronic equipment, and seal for air compression equipment.
  • a sealing material such as an O-ring, packing, diaphragm, oil seal, shaft seal, bearing sheath, mechanical seal, well head seal, seal for electric / electronic equipment, and seal for air compression equipment.
  • gaskets such as gaskets for fuel cell separators and gaskets for top covers of hard disk drives mounted between a pair of sandwiched housings; cushioning material, vibration isolator; wire coating material; industrial belts; tubes and hoses; sheets It is preferably used as;
  • the rubber cross-linked product of the present invention is also used as an extruded molded product and a molded cross-linked product for automobile applications, for example, fuel oil for fuel tanks such as fuel hoses, filler neck hoses, bent hoses, paper hoses, and oil hoses. It is suitably used for various hoses such as air hoses such as system hoses, turbo air hoses and mission control hoses, radiator hoses, heater hoses, brake hoses and air conditioner hoses.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of an acrylic rubber manufacturing system having an apparatus configuration used for manufacturing an acrylic rubber sheet according to an embodiment of the present invention.
  • the acrylic rubber production system 1 shown in FIG. 1 can be used.
  • the acrylic rubber manufacturing system 1 shown in FIG. 1 is composed of an emulsion polymerization reactor (not shown), a coagulation device 3, a cleaning device 4, a drainer 43, a screw type extruder 5, a cooling device 6, and a bale device 7. ..
  • the emulsion polymerization reactor is configured to perform the treatment related to the emulsion polymerization step described above.
  • this emulsion polymerization reactor includes, for example, a polymerization reaction tank, a temperature control unit for controlling the reaction temperature, a motor, and a stirring device including a stirring blade.
  • water and an emulsifier are mixed with a monomer component for forming acrylic rubber, emulsified while appropriately stirring with a stirrer, and emulsion polymerization is carried out in the presence of a polymerization catalyst to obtain an emulsion polymerization solution. Can be obtained.
  • the addition of the phenol-based anti-aging agent or the phenol-based anti-aging agent-containing emulsion to the emulsion polymerization solution can be carried out as it is in the emulsion polymerization reactor.
  • the emulsion polymerization reactor may be a batch type, a semi-batch type, or a continuous type, and may be any of a tank type reactor and a tube type reactor.
  • the coagulation device 3 shown in FIG. 1 is configured to perform the process related to the coagulation step described above.
  • the coagulation device 3 includes, for example, a stirring tank 30, a heating unit 31 for heating the inside of the stirring tank 30, and a temperature control unit (not shown) for controlling the temperature inside the stirring tank 30. It has a stirring device 34 including a motor 32 and a stirring blade 33, and a drive control unit (not shown) that controls the rotation speed and rotation speed of the stirring blade 33.
  • a hydrous crumb can be produced by bringing the emulsion polymerization solution obtained by the emulsion polymerization reactor into contact with the coagulation solution and coagulating it.
  • the contact between the emulsion polymerization solution and the coagulation solution adopts a method of adding the emulsion polymerization solution to the stirring coagulation solution. That is, a hydrous crumb is generated by filling the stirring tank 30 of the coagulation device 3 with a coagulation liquid and adding and contacting the emulsion polymerization liquid with the coagulation liquid to coagulate the emulsion polymerization liquid.
  • the heating unit 31 of the coagulation device 3 is configured to heat the coagulation liquid filled in the stirring tank 30. Further, the temperature control unit of the coagulation device 3 controls the temperature inside the stirring tank 30 by controlling the heating operation by the heating unit 31 while monitoring the temperature inside the stirring tank 30 measured by the thermometer. It is configured. The temperature of the coagulating liquid in the stirring tank 30 is controlled by the temperature control unit so as to be usually in the range of 40 ° C. or higher, preferably 40 to 90 ° C., and more preferably 50 to 80 ° C.
  • the stirring device 34 of the coagulating device 3 is configured to stir the coagulating liquid filled in the stirring tank 30.
  • the stirring device 34 includes a motor 32 that generates rotational power and a stirring blade 33 that extends in a direction perpendicular to the rotation axis of the motor 32.
  • the stirring blade 33 can flow the coagulating liquid by rotating around the rotation axis by the rotational power of the motor 32 in the coagulating liquid filled in the stirring tank 30.
  • the shape and size of the stirring blade 33, the number of installations, and the like are not particularly limited.
  • the drive control unit of the coagulation device 3 is configured to control the rotational drive of the motor 32 of the stirring device 34 to set the rotation speed and the rotation speed of the stirring blade 33 of the stirring device 34 to predetermined values.
  • the rotation of the stirring blade 33 by the drive control unit so that the stirring number of the coagulating liquid is, for example, usually 100 rpm or more, preferably 200 to 1,000 rpm, more preferably 300 to 900 rpm, and particularly preferably 400 to 800 rpm. Is controlled.
  • the peripheral speed of the coagulant is usually 0.5 m / s or more, preferably 1 m / s or more, more preferably 1.5 m / s or more, particularly preferably 2 m / s or more, and most preferably 2.5 m / s or more.
  • the rotation of the stirring blade 33 is controlled by the drive control unit. Further, the drive control unit agitates the coagulant so that the upper limit of the peripheral speed is usually 50 m / s or less, preferably 30 m / s or less, more preferably 25 m / s or less, and most preferably 20 m / s or less.
  • the rotation of the wing 33 is controlled.
  • the cleaning device 4 shown in FIG. 1 is configured to perform the processing related to the cleaning process described above.
  • the cleaning device 4 includes, for example, a cleaning tank 40, a heating unit 41 that heats the inside of the cleaning tank 40, and a temperature control unit (not shown) that controls the temperature inside the cleaning tank 40.
  • a temperature control unit not shown
  • the amount of ash in the finally obtained acrylic rubber sheet can be effectively reduced by mixing the water-containing crumbs generated by the solidifying device 3 with a large amount of water and cleaning.
  • the heating unit 41 of the cleaning device 4 is configured to heat the inside of the cleaning tank 40. Further, the temperature control unit of the cleaning device 4 controls the temperature inside the cleaning tank 40 by controlling the heating operation by the heating unit 41 while monitoring the temperature inside the cleaning tank 40 measured by the thermometer. It is configured. As described above, the temperature of the washing water in the washing tank 40 is usually controlled to be in the range of 40 ° C. or higher, preferably 40 to 100 ° C., more preferably 50 to 90 ° C., and most preferably 60 to 80 ° C. To.
  • the water-containing crumb washed by the washing device 4 is supplied to the screw type extruder 5 that performs the dehydration step and the drying step. At this time, it is preferable that the water-containing crumb after cleaning is supplied to the screw type extruder 5 through a drainer 43 capable of separating free water.
  • a drainer 43 capable of separating free water.
  • a wire mesh, a screen, an electric sieve, or the like can be used.
  • the temperature of the water-containing crumb is preferably 40 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher.
  • the temperature of the water-containing crumb when supplied to the screw type extruder 5 is maintained at 60 ° C. or higher.
  • the temperature of the hydrous crumb may be 40 ° C. or higher, preferably 60 ° C. or higher when it is conveyed from the cleaning device 4 to the screw type extruder 5.
  • the screw type extruder 5 shown in FIG. 1 is configured to perform the processes related to the above-mentioned dehydration step and drying step.
  • a centrifuge, a squeezer, or the like may be used as the dehydrator for performing the treatment related to the dehydration step, and the treatment related to the drying step may be performed.
  • a hot air dryer, a vacuum dryer, an expander dryer, a kneader type dryer, or the like may be used as the dryer.
  • the screw type extruder 5 is configured to mold the dried rubber obtained through the dehydration step and the drying step into a predetermined shape and discharge it.
  • the screw type extruder 5 has a dehydration barrel portion 53 having a function as a dehydrator for dehydrating the hydrous crumb washed by the cleaning device 4, and a dryer having a function as a dryer for drying the hydrous crumb.
  • a barrel portion 54 is provided, and a die 59 having a molding function for forming a water-containing crumb is provided on the downstream side of the screw type extruder 5.
  • FIG. 2 shows a configuration of a specific example suitable for the screw type extruder 5 shown in FIG.
  • the above-mentioned dehydration / drying step can be suitably performed.
  • the screw type extruder 5 shown in FIG. 2 is a twin-screw type extruder / dryer provided with a pair of screws (not shown) in the barrel unit 51.
  • the screw type extruder 5 has a drive unit 50 that rotationally drives a pair of screws in the barrel unit 51.
  • the drive unit 50 is attached to the upstream end (left end in FIG. 2) of the barrel unit 51.
  • the screw type extruder 5 has a die 59 at the downstream end (right end in FIG. 2) of the barrel unit 51.
  • the barrel unit 51 has a supply barrel portion 52, a dehydration barrel portion 53, and a dry barrel portion 54 from the upstream side to the downstream side (from the left side to the right side in FIG. 2).
  • the supply barrel portion 52 is composed of two supply barrels, that is, a first supply barrel 52a and a second supply barrel 52b.
  • the dehydration barrel portion 53 is composed of three dehydration barrels, that is, a first dehydration barrel 53a, a second dehydration barrel 53b, and a third dehydration barrel 53c.
  • the drying barrel portion 54 includes eight drying barrels, that is, a first drying barrel 54a, a second drying barrel 54b, a third drying barrel 54c, a fourth drying barrel 54d, and a fifth drying barrel 54e. , A sixth dry barrel 54f, a seventh dry barrel 54g, and an eighth dry barrel 54h.
  • the barrel unit 51 is configured by connecting 13 divided barrels 52a to 52b, 53a to 53c, 54a to 54h from the upstream side to the downstream side.
  • the screw type extruder 5 individually heats the barrels 52a to 52b, 53a to 53c, 54a to 54h, and determines the water content crumbs in the barrels 52a to 52b, 53a to 53c, 54a to 54h, respectively. It has a heating means (not shown) for heating to a temperature.
  • the heating means includes a number corresponding to each barrel 52a to 52b, 53a to 53c, 54a to 54h.
  • a heating means for example, a configuration is adopted in which high-temperature steam is supplied from the steam supply means to the steam distribution jackets formed in the barrels 52a to 52b, 53a to 53c, 54a to 54h. It is not limited to this.
  • the screw type extruder 5 has a temperature control means (not shown) that controls a set temperature of each heating means corresponding to each barrel 52a to 52b, 53a to 53c, 54a to 54h.
  • the number of supply barrels, dehydration barrels, and drying barrels that constitute each barrel portion 52, 53, 54 in the barrel unit 51 is not limited to the mode shown in FIG. 2, and the acrylic rubber to be dried is used.
  • the number can be set according to the water content of the water-containing crumb.
  • the number of supply barrels installed in the supply barrel portion 52 is, for example, 1 to 3.
  • the number of dehydration barrels installed in the dehydration barrel portion 53 is preferably, for example, 2 to 10, and more preferably 3 to 6, because dehydration of the water-containing crumb of the adhesive acrylic rubber can be efficiently performed.
  • the number of dry barrels installed in the dry barrel portion 54 is preferably, for example, 2 to 10, and more preferably 3 to 8.
  • the pair of screws in the barrel unit 51 are rotationally driven by a driving means such as a motor housed in the driving unit 50.
  • the pair of screws extend from the upstream side to the downstream side in the barrel unit 51, and by being rotationally driven, the water-containing crumbs supplied to the supply barrel portion 52 can be conveyed to the downstream side while being mixed. It has become like.
  • the pair of screws is preferably a biaxial meshing type in which the peaks and valleys are meshed with each other, whereby the dehydration efficiency and the drying efficiency of the hydrous crumb can be improved.
  • the rotation direction of the pair of screws may be the same direction or different directions, but from the viewpoint of self-cleaning performance, a type that rotates in the same direction is preferable.
  • the screw shape of the pair of screws is not particularly limited as long as it is a shape required for each barrel portion 52, 53, 54, and is not particularly limited.
  • the supply barrel portion 52 is an area for supplying the hydrous crumb into the barrel unit 51.
  • the first supply barrel 52a of the supply barrel portion 52 has a feed port 55 for supplying a water-containing crumb in the barrel unit 51.
  • the dehydration barrel portion 53 is a region for separating and discharging a liquid (serum water) containing a coagulant or the like from the hydrous crumb.
  • the first to third dehydration barrels 53a to 53c constituting the dehydration barrel portion 53 have dehydration slits 56a, 56b, and 56c for discharging the water content of the hydrous crumb to the outside, respectively.
  • a plurality of the dehydration slits 56a, 56b, 56c are formed in the dehydration barrels 53a to 53c, respectively.
  • the slit widths that is, the openings of the dehydration slits 56a, 56b, and 56c may be appropriately selected according to the usage conditions, and are usually 0.01 to 5 mm, so that the water-containing crumbs are less damaged and the water-containing crumbs have little loss. From the viewpoint of efficient dehydration, it is preferably 0.1 to 1 mm, and more preferably 0.2 to 0.6 mm.
  • the dehydration barrel portion 53 is suitable because it is possible to efficiently reduce the water content of the adhesive acrylic rubber by combining drainage and exhaust steam.
  • which of the first to third dehydration barrels 53a to 53c is used for drainage or exhaust steam may be appropriately set according to the purpose of use, but is usually manufactured.
  • the dehydration barrel portion 53 has four dehydration barrels
  • drainage may be performed by three dehydration barrels on the upstream side, and steam may be exhausted by one dehydration barrel on the downstream side.
  • steam may be exhausted by one dehydration barrel on the downstream side.
  • the set temperature of the dehydration barrel portion 53 is usually in the range of 60 to 150 ° C., preferably 70 to 140 ° C., more preferably 80 to 130 ° C., and is dehydrated in the drained state.
  • the set temperature of the dehydration barrel to be dehydrated is usually 60 ° C. to 120 ° C., preferably 70 to 110 ° C., more preferably 80 to 100 ° C.
  • the set temperature of the dehydration barrel to be dehydrated in the exhausted steam state is usually 100 to 150 ° C.
  • the temperature is preferably in the range of 105 to 140 ° C, more preferably 110 to 130 ° C.
  • the drying barrel portion 54 is a region where the hydrous crumb after dehydration is dried under reduced pressure.
  • the second dry barrel 54b, the fourth dry barrel 54d, the sixth dry barrel 54f, and the eighth dry barrel 54h are It has vent ports 58a, 58b, 58c, and 58d for degassing, respectively. Vent pipes (not shown) are connected to the vent ports 58a, 58b, 58c, and 58d, respectively.
  • Vacuum pumps (not shown) are connected to the ends of each vent pipe, and the operation of these vacuum pumps reduces the pressure inside the drying barrel portion 54 to a predetermined pressure.
  • the screw type extruder 5 has a pressure control means (not shown) that controls the operation of these vacuum pumps to control the degree of decompression in the drying barrel portion 54.
  • the degree of decompression in the dry barrel portion 54 may be appropriately selected, but as described above, it is usually set to 1 to 50 kPa, preferably 2 to 30 kPa, and more preferably 3 to 20 kPa.
  • the set temperature in the drying barrel portion 54 may be appropriately selected, but as described above, it is usually set to 100 to 250 ° C, preferably 110 to 200 ° C, and more preferably 120 to 180 ° C.
  • the set temperatures in all the dry barrels 54a to 54h may be approximated or different, but on the upstream side (dehydrated barrel portion). It is preferable to set the temperature on the downstream side (die 59 side) to a higher temperature than the temperature on the downstream side (53 side) because the drying efficiency is improved.
  • the die 59 is a mold arranged at the downstream end of the barrel unit 51 and has a discharge port having a predetermined nozzle shape.
  • the acrylic rubber dried in the drying barrel portion 54 is extruded into a shape corresponding to a predetermined nozzle shape by passing through the discharge port of the die 59.
  • the shape of the acrylic rubber passing through the die 59 can be extruded into a sheet shape by making the nozzle shape of the die 59 substantially rectangular.
  • a breaker plate or wire mesh may or may not be provided between the screw and the die 59.
  • the water-containing crumb of the raw material acrylic rubber is extruded into a sheet-shaped dry rubber as follows.
  • the water-containing crumb of acrylic rubber obtained through the cleaning step is supplied from the feed port 55 to the supply barrel portion 52.
  • the water-containing crumb supplied to the supply barrel portion 52 is sent from the supply barrel portion 52 to the dehydration barrel portion 53 by the rotation of the pair of screws in the barrel unit 51.
  • the dehydration barrel portion 53 as described above, the moisture contained in the water-containing crumb is drained and exhausted from the dehydration slits 56a, 56b, 56c provided in the first to third dehydration barrels 53a to 53c, respectively. ,
  • the hydrous crumb is dehydrated.
  • the water-containing crumb dehydrated by the dehydration barrel portion 53 is sent to the dry barrel portion 54 by the rotation of a pair of screws in the barrel unit 51.
  • the hydrous crumb sent to the dry barrel portion 54 is plasticized and mixed to form a melt, which generates heat and is carried to the downstream side while raising the temperature. Then, the water contained in the melt of the acrylic rubber is vaporized, and the water (steam) is discharged to the outside through vent pipes (not shown) connected to the vent ports 58a, 58b, 58c, and 58d, respectively.
  • the hydrous crumb is dried and becomes a melt of acrylic rubber, and the acrylic rubber is supplied to the die 59 by the rotation of a pair of screws in the barrel unit 51 to form a sheet. It is extruded from the die 59 as a dry rubber.
  • the rotation speed (N) of the pair of screws in the barrel unit 51 may be appropriately selected according to various conditions, and is usually 10 to 1,000 rpm, and the water content and gel amount of the acrylic rubber sheet can be efficiently adjusted. From the viewpoint of reduction, it is preferably 50 to 750 rpm, more preferably 100 to 500 rpm, and most preferably 120 to 300 rpm.
  • the extrusion amount (Q) of acrylic rubber is not particularly limited, but is usually 100 to 1,500 kg / hr, preferably 300 to 1,200 kg / hr, and more preferably 400 to 1,000 kg / hr. There is, and 500 to 800 kg / hr is the most preferable.
  • the ratio (Q / N) of the extrusion amount (Q) of the acrylic rubber to the rotation speed (N) of the screw is not particularly limited, but is usually 1 to 20, preferably 2 to 10, and more preferably. It is 3 to 8, and 4 to 6 is particularly preferable.
  • the cooling device 6 shown in FIG. 1 is configured to cool the dried rubber obtained through the dehydration step by the dehydrator and the drying step by the dryer.
  • the cooling method by the cooling device 6 various methods including an air cooling method by blowing air or cooling, a water spraying method of spraying water, a dipping method of immersing in water, and the like can be adopted. Further, the dried rubber may be cooled by leaving it at room temperature.
  • the transport type cooling device 60 for cooling the sheet-shaped dry rubber 10 formed into a sheet shape will be described with reference to FIG.
  • FIG. 3 shows the configuration of a transport type cooling device 60 suitable as the cooling device 6 shown in FIG.
  • the transport type cooling device 60 shown in FIG. 3 is configured to cool the sheet-shaped dry rubber 10 discharged from the discharge port of the die 59 of the screw type extruder 5 by an air cooling method while transporting the sheet-shaped dry rubber 10.
  • this transport type cooling device 60 the sheet-shaped dry rubber discharged from the screw type extruder 5 can be suitably cooled.
  • the transport type cooling device 60 shown in FIG. 3 is used, for example, directly connected to the die 59 of the screw type extruder 5 shown in FIG. 2 or installed in the vicinity of the die 59.
  • the transport type cooling device 60 sends cold air to the conveyor 61 that conveys the sheet-shaped dry rubber 10 discharged from the die 59 of the screw type extruder 5 in the direction of arrow A in FIG. 3 and the sheet-shaped dry rubber 10 on the conveyor 61. It has a cooling means 65 for spraying.
  • the conveyor 61 has rollers 62 and 63, and a conveyor belt 64 that is wound around the rollers 62 and 63 and on which the sheet-shaped dry rubber 10 is placed.
  • the conveyor 61 is configured to continuously convey the sheet-shaped dry rubber 10 discharged from the die 59 of the screw type extruder 5 to the downstream side (right side in FIG. 3) on the conveyor belt 64.
  • the cooling means 65 is not particularly limited, but has, for example, a structure capable of blowing the cooling air sent from the cooling air generating means (not shown) onto the surface of the sheet-shaped dry rubber 10 on the conveyor belt 64. And so on.
  • the length L1 of the conveyor 61 and the cooling means 65 of the transport type cooling device 60 (the length of the portion where the cooling air can be blown) is not particularly limited, but is, for example, 10 to 100 m, preferably 20 to 50 m. ..
  • the transport speed of the sheet-shaped dry rubber 10 in the transport-type cooling device 60 is the length L1 of the conveyor 61 and the cooling means 65, the discharge speed of the sheet-shaped dry rubber 10 discharged from the die 59 of the screw type extruder 5. It may be appropriately adjusted according to the target cooling rate, cooling time, etc., but is, for example, 10 to 100 m / hr, more preferably 15 to 70 m / hr.
  • the sheet-shaped dry rubber 10 discharged from the die 59 of the screw type extruder 5 is conveyed by the conveyor 61, and the sheet-shaped dry rubber 10 is transported from the cooling means 65.
  • the sheet-shaped dry rubber 10 is cooled by blowing cooling air.
  • the transport type cooling device 60 is not particularly limited to a configuration including one conveyor 61 and one cooling means 65 as shown in FIG. 3, and two or more conveyors 61 and two or more corresponding conveyors 61. It may be configured to include the cooling means 65 of the above. In that case, the total length of each of the two or more conveyors 61 and the cooling means 65 may be within the above range.
  • the bale device 7 shown in FIG. 1 is configured to extrude from a screw type extruder 5 and further process a dry rubber cooled by the cooling device 6 to produce a bale which is a block.
  • the weight and shape of the acrylic rubber bale produced by the bale-forming device 7 are not particularly limited, but for example, an acrylic rubber bale having a substantially rectangular parallelepiped shape of about 20 kg is produced.
  • the sheet-shaped dry rubber 10 manufactured by the screw type extruder 5 may be laminated to manufacture an acrylic rubber veil.
  • the bale-forming device 7 arranged on the downstream side of the transport-type cooling device 60 shown in FIG. 3 may be provided with a cutting mechanism for cutting the sheet-shaped dry rubber 10.
  • the cutting mechanism of the bale device 7 continuously cuts the cooled sheet-shaped dry rubber 10 at predetermined intervals and processes it into a cut sheet-shaped dry rubber 16 having a predetermined size. It is configured as follows. By laminating a plurality of cut sheet-shaped dry rubbers 16 cut to a predetermined size by a cutting mechanism, an acrylic rubber veil in which the cut-sheet-shaped dry rubbers 16 are laminated can be manufactured.
  • the cut sheet-shaped dry rubber 16 When producing an acrylic rubber veil on which the cut sheet-shaped dry rubber 16 is laminated, it is preferable to laminate the cut sheet-shaped dry rubber 16 at 40 ° C. or higher, for example. By laminating the cut sheet-shaped dry rubber 16 at 40 ° C. or higher, good air release is realized by further cooling and compression by its own weight.
  • the content ratio of each monomer unit in acrylic rubber was calculated from the amount used in the polymerization reaction of each monomer and the polymerization conversion rate. Specifically, since the polymerization reaction was an emulsion polymerization reaction and the polymerization conversion rate was approximately 100% in which none of the unreacted monomers could be confirmed, the content ratio of each monomer unit was set to a single amount. It was the same as the amount used by the body.
  • the content of the reactive group of the acrylic rubber was measured by the following method in the acrylic rubber sheet or the acrylic rubber veil.
  • the amount of carboxyl groups was calculated by dissolving an acrylic rubber sheet or an acrylic rubber veil in acetone and performing potentiometric titration with a potassium hydroxide solution.
  • the amount of epoxy group was calculated by dissolving an acrylic rubber sheet or acrylic rubber veil in methyl ethyl ketone, adding a specified amount of hydrochloric acid to react with the epoxy group, and titrating the remaining amount of hydrochloric acid with potassium hydroxide. ..
  • the amount of chlorine was calculated by completely burning an acrylic rubber sheet or an acrylic rubber veil in a combustion flask, absorbing the generated chlorine in water, and titrating with silver nitrate.
  • the content (%) of the antioxidant in the acrylic rubber sheet or acrylic rubber bale is determined by dissolving the acrylic rubber sheet or acrylic rubber veil in tetrahydrofuran and performing gel permeation chromatography (GPC) measurement. Calculated based on the calibration curve.
  • the amount of each component (ppm) in the acrylic rubber sheet or acrylic rubber bale ash content is measured by XRF using ZSX Primus (manufactured by Rigaku) by pressing the ash content collected during the above ash content measurement onto a ⁇ 20 mm titration filter paper. did.
  • the gel amount (%) of the acrylic rubber sheet or the acrylic rubber veil was the amount of the insoluble matter in methyl ethyl ketone, and was determined by the following method.
  • Glass transition temperature (Tg) The glass transition temperature (Tg) of acrylic rubber was measured using a differential scanning calorimeter (DSC, product name "X-DSC7000", manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.).
  • the pH of the acrylic rubber sheet or acrylic rubber bale is determined by dissolving 6 g ( ⁇ 0.05 g) of the acrylic rubber sheet or acrylic rubber bale in 100 g of tetrahydrofuran, adding 2.0 ml of distilled water, and confirming that the mixture is completely dissolved. Measured with an electrode.
  • the water content (%) of the acrylic rubber sheet or the acrylic rubber veil was measured according to the JIS K6238-1: Oven A (volatile matter measurement) method.
  • the weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (Mz / Mw) of acrylic rubber are determined by adding lithium chloride at a concentration of 0.05 mol / L and 37% concentrated hydrochloric acid at a concentration of 0.01% to dimethylformamide as a solvent. It is an absolute molecular weight and an absolute molecular weight distribution measured by the GPC-MALS method using.
  • a multi-angle laser light scattering photometric meter (MALS) and a differential refractometer (RI) are incorporated into a GPC (Gel Permeation Chromatography) device, and the light scattering intensity and refraction of the molecular chain solution size-sorted by the GPC device are incorporated.
  • the molecular weight of the solute and its content were sequentially calculated and obtained by measuring the rate difference with the elution time.
  • the measurement conditions and measurement method by the GPC device are as follows.
  • the complex viscosity ⁇ of the acrylic rubber sheet or acrylic rubber bale is temperature-dispersed at a strain of 473% and 1 Hz (40 to 40) using a dynamic viscoelasticity measuring device “Rubber Process Analyzer RPA-2000” (manufactured by Alpha Technology). 120 ° C.) was measured, and the complex viscoelasticity ⁇ at each temperature was determined.
  • the dynamic viscoelasticity at 60 ° C. is defined as the complex viscoelasticity ⁇ (60 ° C.)
  • the dynamic viscoelasticity at 100 ° C. is defined as the complex viscoelasticity ⁇ (100 ° C.).
  • the values of ° C.) / ⁇ (60 ° C.) and ⁇ (60 ° C.) / ⁇ (100 ° C.) were calculated.
  • the normal physical properties of the rubber sample were evaluated according to the following criteria by measuring the breaking strength, 100% tensile stress and breaking elongation of the crosslinked rubber sample of the rubber sample according to JIS K6251. (1) The breaking strength was evaluated as ⁇ for 10 MPa or more and ⁇ for less than 10 MPa. (2) For 100% tensile stress, 5 MPa or more was evaluated as ⁇ , and less than 5 MPa was evaluated as x. (3) The elongation at break was evaluated as ⁇ for 150% or more and x for less than 150%.
  • the anti-aging agent-containing emulsion to be added to the emulsion after emulsion polymerization is prepared by charging a predetermined temperature and a predetermined amount of water into an adjustment tank having a stirring blade and adding a predetermined amount of emulsifier while stirring, based on the conditions shown in Table 1.
  • To prepare an emulsifier solution then add 1 part of an antioxidant to the emulsion, stir for 2 hours, measure the pH, and if the pH is not in the range of 3 to 6, use sulfuric acid or sodium hydroxide within the range. It was adjusted so that it would fit in.
  • the entire amount of the prepared anti-aging agent-containing emulsion was added to the emulsion polymerization solution after emulsion polymerization.
  • Example 1 In a mixing container equipped with a homomixer, 46 parts of pure water, 74.5 parts of ethyl acrylate, 17 parts of n-butyl acrylate, 7 parts of methoxyethyl acrylate, and 1.5 parts of mono-n-butyl fumarate, and 1.8 parts of octyloxydioxyethylene phosphate sodium salt was charged as an emulsifier and stirred to obtain a monomeric emulsion.
  • the anti-aging agent is contained in a 2% magnesium sulfate aqueous solution (coagulant) heated to 80 ° C. and vigorously stirred (600 rpm: peripheral speed 3.1 m / s).
  • coagulant 2% magnesium sulfate aqueous solution
  • the added emulsion polymerization solution was heated to 80 ° C. and continuously added to solidify the polymer and filtered off to obtain a hydrous crumb.
  • the screw type extruder used in the first embodiment has one supply barrel, three dehydration barrels (first to third dehydration barrels), and five drying barrels (first to fifth drying barrels). It is configured.
  • the first and second dehydration barrels are designed to drain water, and the third dehydration barrel is designed to drain steam.
  • the operating conditions of the screw type extruder are as follows.
  • Moisture content Moisture content of the hydrous crumb after drainage in the second dehydration barrel: 20% Moisture content of the hydrous crumb after steam exhaust in the third dehydration barrel: 10% Moisture content of the hydrous crumb after drying in the 5th drying barrel: 0.4% Rubber temperature: -The temperature of the hydrous crumb supplied to the first supply barrel: 65 ° C.
  • the extruded sheet-shaped dry rubber was cooled to 50 ° C. and then cut with a cutter to obtain an acrylic rubber sheet (A).
  • the obtained acrylic rubber sheet (A) was laminated so as to have 20 parts (20 kg) before the temperature became 40 ° C. or lower to obtain an acrylic rubber veil (A).
  • Acrylic rubber veil (A) was obtained by laminating 20 parts (20 kg) before the temperature fell below 40 ° C. Reactive group content, ash content, ash component content, specific gravity, gel amount, glass transition temperature (Tg), pH, antiaging agent content, water content, molecular weight, molecular weight distribution of the obtained acrylic rubber veil (A) And the complex viscosity was measured.
  • Example 2 The monomer component was 4.5 parts of ethyl acrylate, 64.5 parts of n-butyl acrylate, 29.5 parts of methoxyethyl acrylate and 1.5 parts of mono-n-butyl fumarate, and the emulsifier was nonylphenyloxy.
  • Acrylic rubber sheet (B) and acrylic rubber bale (B) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the hexaoxyethylene phosphate sodium salt and the anti-aging agent-containing emulsion were changed to anti-aging emulsion 2. The characteristics were evaluated. The results of the acrylic rubber sheet (B) are shown in Tables 3-1 and 3-2.
  • Example 3 The monomer component is 48.25 parts of ethyl acrylate, 50 parts of n-butyl acrylate and 1.75 parts of mono n-butyl fumarate, and the emulsifier is tridecyloxyhexaoxyethylene phosphate sodium salt.
  • the same procedure as in Example 1 was carried out except that the anti-aging agent-containing emulsion was changed to anti-aging emulsion 3, and the acrylic rubber sheet (C) and acrylic rubber bale (C) were obtained and each characteristic (the compounding agent was changed to "formulation 2"). And) was evaluated.
  • the results of the acrylic rubber sheet (C) are shown in Tables 3-1 and 3-2.
  • Example 4 The temperature of the first dehydration barrel of the screw type extruder is changed to 100 ° C. and the temperature of the second dehydration barrel is changed to 120 ° C. so that drainage is performed only by the first dehydration barrel, and the first dehydration barrel is used.
  • Acrylic rubber sheet (D) and acrylic rubber bale (D) were obtained in the same manner as in Example 3 except that the water content of the water-containing crumb after drainage was changed to 30%, and each characteristic was evaluated. The results of the acrylic rubber sheet (D) are shown in Tables 3-1 and 3-2.
  • Example 5 Acrylic rubber was carried out in the same manner as in Example 4 except that the monomer component was changed to 28 parts of ethyl acrylate, 38 parts of n-butyl acrylate, 27 parts of methoxyethyl acrylate, 5 parts of acrylonitrile and 2 parts of allylglycidyl ether. A sheet (E) and an acrylic rubber bale (E) were obtained and each characteristic (the compounding agent was changed to "formulation 3") was evaluated. The results of the acrylic rubber sheet (E) are shown in Tables 3-1 and 3-2.
  • Example 6 Example 4 except that the monomer component is changed to 42.2 parts of ethyl acrylate, 35 parts of n-butyl acrylate, 20 parts of methoxyethyl acrylate, 1.5 parts of acrylonitrile and 1.3 parts of vinyl chloroacetate.
  • the same procedure as above was carried out to obtain an acrylic rubber sheet (F) and an acrylic rubber bale (F), and each characteristic (the compounding agent was changed to "formulation 4") was evaluated.
  • the results of the acrylic rubber sheet (F) are shown in Tables 3-1 and 3-2.
  • Example 7 Acrylic rubber sheet (G) and acrylic rubber veil (G) were obtained in the same manner as in Example 6 except that the emulsion containing the anti-aging agent was changed to anti-aging emulsion 4, and each characteristic was evaluated.
  • the results of the acrylic rubber sheet (G) are shown in Tables 3-1 and 3-2.
  • Example 8 Acrylic rubber sheet (H) and acrylic rubber veil (H) were obtained in the same manner as in Example 6 except that the emulsion containing the anti-aging agent was changed to anti-aging emulsion 5, and each characteristic was evaluated. The results of the acrylic rubber sheet (H) are shown in Tables 3-1 and 3-2.
  • a 0.7% sodium sulfate aqueous solution (coagulation solution) was continuously added to coagulate the polymer and filter it off to obtain a hydrous crumb.
  • coagulation solution 0.7% sodium sulfate aqueous solution
  • 194 parts of industrial water was added, and after stirring at 25 ° C. for 5 minutes, the hydrous crumb for discharging water from the coagulation tank was washed four times, and then a sulfuric acid aqueous solution having a pH of 3 194.
  • a crumb-shaped acrylic rubber (I) having a water content of 0.4% by weight was obtained by drying with a hot air dryer. Each property of the obtained crumb-shaped acrylic rubber (I) was evaluated and shown in Tables 3-1 and 3-2.
  • the weight average molecular weight (Mw) containing the (meth) acrylic acid ester of the present invention as a main component is 100,000 to 5,000,000, and the z average molecular weight (Mz) and weight.
  • Acrylic rubber sheets (A) to (H) consisting of acrylic rubber having a ratio (Mz / Mw) to the average molecular weight (Mw) of 1.3 or more, containing a phenolic antioxidant, and having a gel weight of 50% by weight or less. ), It can be seen that the storage stability and workability are remarkably improved without impairing the strength characteristics (Examples 1 to 8).
  • the acrylic rubber sheets (A) to (H) and the crumb-shaped acrylic rubbers (I) to (J) produced under the conditions of the Examples and Comparative Examples of the present application have absolute molecular weights measured by GPC-MALS.
  • the acrylic rubber sheets (A) to (H) are crumb-shaped acrylic rubber.
  • the specific surface area is overwhelmingly smaller, the specific gravity is larger, the structure is air-free and less likely to be oxidized, and the phenolic anti-aging agent is uniformly fine in the acrylic rubber sheets (A) to (H). It is considered that the effect of storage stability is different due to the dispersion (comparison between Examples 1 to 8 and Comparative Example 1). Further, after the storage stability test, no change in color of the acrylic rubber sheet of the present invention was observed, but the crumb-shaped acrylic sheets (I) to (J) of Comparative Examples were yellowed.
  • the acrylic rubber sheets (A) to (H) of the present invention use a phenolic antiaging agent added to the emulsion polymer solution as a phenolic antiaging agent with water and an emulsifier. It is made into an agent-containing emulsion, and the emulsifier concentration of the phenol-based anti-aging agent-containing emulsion is set to a predetermined value or higher, and the water temperature at the time of preparing the emulsion is set to a predetermined level or higher or the melting point of the phenol-based anti-aging agent or higher. It can be seen that the stability can be improved (comparison between Examples 1 to 7 and Example 8).
  • the polymerization conversion rate of emulsion polymerization is increased in order to improve the strength characteristics of the sheet, but as the polymerization conversion rate is increased, the gel amount of the methyl ethyl ketone insoluble content rapidly increases and acrylic rubber.
  • the gel of methyl ethyl ketone insoluble content that rapidly increased by drying and kneading in a screw type extruder to a state where there is no water (water content less than 1%) disappears. There is.
  • it is difficult to make acrylic rubber having a large specific heat and a reactive group substantially free of water and as shown in the examples, the water content crumb temperature to be charged and the conditions of the screw type extruder are applied. Can be achieved by.
  • a phenolic antiaging agent having a specific melting point is further contained, and the specific gravity, gel amount, glass transition temperature (Tg), pH, antiaging agent content, water content, and weight average molecular weight ( Mw), ratio of z average molecular weight (Mz) to weight average molecular weight (Mw) (Mz / Mw), complex viscosity ⁇ (100 ° C) at 100 ° C, complex viscosity ⁇ (60 ° C) at 60 ° C, 100 Acrylic rubber sheets (A) to (H) having a ratio of complex viscosity ratios ( ⁇ 100 ° C./ ⁇ 60 ° C.) at ° C. to 60 ° C. in a specific range do not impair the normal physical properties including strength characteristics, and have storage stability and workability. Is highly excellent (Examples 1 to 8).
  • the characteristic values of the acrylic rubber veils (A) to (H) of the present invention in which the acrylic rubber sheets (A) to (H) are laminated are the same as the characteristic values of the respective acrylic rubber sheets to be laminated. there were.

Abstract

保存安定性と加工性に優れるアクリルゴムシート及びその製造方法、該シートを積層してなるアクリルゴムベール、それらを混合した混合物及びその製造方法及びそれを架橋してなるゴム架橋物を提供する。(メタ)アクリル酸エステルを主成分とする重量平均分子量(Mw)が100,000~5,000,000でz平均分子量(Mz)と重量平均分子量(Mw)との比(Mz/Mw)が1.3以上であるアクリルゴムからなりフェノール系老化防止剤を含み且つゲル量が50重量%以下であるアクリルゴムシートは保存安定性と加工性がきわめて良好である。このアクリルゴムシートは、アクリルゴムの乳化重合液に特定の老化防止剤を添加し且つ特定の凝固方法で得た含水クラムを特定の脱水・乾燥・成形法でシート化する方法により容易に製造できる。

Description

保存安定性と加工性に優れるアクリルゴムシート
 本発明は、保存安定性と加工性に優れるアクリルゴムシート及びその製造方法、該アクリルゴムシートを積層してなるアクリルゴムベール、該アクリルゴムシート又はアクリルゴムベールを混合してなるゴム混合物及びその製造方法、及びそれを架橋してなるゴム架橋物に関する。
 アクリルゴムは、アクリル酸エステルを主成分とする重合体であり、一般に耐熱性、耐油性及び耐オゾン性に優れたゴムとして知られ、自動車関連の分野などで広く用いられ、必要に応じて老化防止剤を添加して用いられる。
 例えば、特許文献1(国際公開第2018/139466号パンフレット)には、アクリル酸エチル、アクリル酸n-ブチル、フマル酸モノブチルなどを含んでなる単量体成分を純水とラウリル硫酸ナトリウムとポリオキシエチレンドデシルエーテルとで撹拌し単量体乳化液を得、硫酸第一鉄とアルコルビン酸ナトリウム及び過硫酸カリウム水溶液を連続的に3時間かけて滴下し、重合転化率が95%に達した乳化重合液に、3-(3,5-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸ステアリルの50重量%水分散液(0.2重量%のラウリル硫酸ナトリウムの水溶液50部に、(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸ステアリル50部を添加混合したもの)又は2,4-ビス[(オクチルチオ)メチル]-6-メチルフェノールの50重量%水分散液(0.2重量%のラウリル硫酸ナトリウムの水溶液50重量部に、2,4-ビス[(オクチルチオ)メチル]-6-メチルフェノール50重量部を添加・混合することにより調製したもの)を加えた後に、85℃に昇温し、硫酸ナトリウムで凝固して含水クラムを生成させ、次いで、生成した含水クラムを工業用水での水洗4回、pH3の酸洗浄1回、及び1回の純水洗浄を行った後に、熱風乾燥機にて160℃で10分間乾燥することにより重合時における重合装置の汚れを抑制することが出来且つ初期機械強度に優れるクラム状のアクリルゴムの製造方法が開示されている。また、本方法によればスクリュー型押出乾燥機で洗浄した含水クラムを150℃以上で乾燥できることが記載されている。しかしながら、耐熱性のほかにも加工性や厳しい環境下における保存安定性が求められてきている。
 アクリルゴムのゲル量に関しては、例えば、特許文献2(特許第3599962号公報)には、アルキルアクリレート又はアルコキシアルキルアクリレート95~99.9重量%と反応性の異なるラジカル反応性不飽和基を2個以上有する重合性単量体0.1~5重量%をラジカル重合開始剤の存在下に共重合して得られたアセトン不溶解分のゲル分率が5重量%以下であるアクリルゴム、補強性充填剤及び有機過酸化物系加硫剤からなる押出速度、ダイスウエル、表面肌などの押出加工性に優れたアクリルゴム組成物が開示されている。ここで使用されるゲル分率が非常に小さいアクリルゴムは、重合液が通常の酸性領域(重合前pH4、重合後pH3.4)で得られるゲル分率が高い(60%)アクリルゴムに対し、重合液を炭酸水素ナトリウムなどでpH6~8に調整することにより得られている。具体的には、水、乳化剤としてラウリル硫酸ナトリウムとポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、炭酸ナトリウム及びホウ酸を仕込んで75℃に調整した後、t-ブチルハイドロパーオキサイド、ロンガリット、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム、硫酸第一鉄を添加して(この時のpHは7.1)、次いでエチルアクリレートとアリルメタクリレートの単量体成分を滴下して乳化重合行い、得られたエマルジョン(pH7)を硫酸ナトリウム水溶液を用いて塩析し、水洗・乾燥してアクリルゴムを得ている。しかしながら、(メタ)アクリル酸エステルを主成分とするアクリルゴムは、中性からアルカリ領域で分解し保存安定性に劣るなど取り扱い性に問題があり、またpHを中性からアルカリにして乳化重合を行ったアクリルゴムは、カルボキシル基、エポキシ基、塩素原子などの反応性基(架橋点)が落ちてしまい機械的強度に劣る問題があった。
 また、特許文献3(国際公開第2018/143101号パンフレット)には、(メタ)アクリル酸エステルとイオン架橋性単量体とを乳化重合し、100℃における複素粘性率([η]100℃)が3,500Pa・s以下で、60℃における複素粘性率([η]60℃)と100℃における複素粘性率([η]100℃)との比([η]100℃/[η]60℃)が0.8以下であるアクリルゴムを用いて、補強剤と架橋剤を含むゴム組成物の押出成形性、特に吐出量、吐出長さ及び表面肌性を高める技術が開示されている。同技術で使用されるアクリルゴムのテトラハイドロフラン不溶解分のゲル量は、80重量%以下、好ましくは5~80重量%であり、70%以下の範囲でできるだけ多く存在するのが好ましく、ゲル量が5%未満になると押出性が悪化すると記載されている。また、使用されるアクリルゴムの重量平均分子量(Mw)は、200,000~1,000,000であり、重量平均分子量(Mw)が1,000,000を超えるとアクリルゴムの粘弾性が高くなりすぎて好ましくないこと記載されている。しかしながら、高強度とバンバリーなどの混練時の加工性が高度にバランスされるものの要求もでてきており、また保存安定性の改善も求められていた。
国際公開第2018/139466号パンフレット 特許第3599962号公報 国際公開第2018/143101号パンフレット
 本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、保存安定性と加工性に優れるアクリルゴムシート及びその製造方法、該アクリルゴムシートを積層してなるアクリルゴムベール、該アクリルゴムシート又はアクリルゴムベールを含むゴム混合物及びその製造方法、及びそのゴム架橋物を提供することを目的とする。
 本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意研究した結果、(メタ)アクリル酸エステルを主成分とし特定分子量で高分子領域での分子量分布を大きくして強度特性を上げたクラム状のアクリルゴムは保存安定性や加工性に劣ってしまうが、特定の老化防止剤を含み、ゲル量が特定でシート化されたアクリルゴムシートが強度特性を損ねることなく保存安定性と加工性が高度に優れることを見出した。
 本発明者らは、また、シート種類、特定老化防止剤の形状、融点、分子量及び含有量、特定温度における複素粘性率、pH及び比重を特定にすることで本発明の効果を更に高められることを見出した。
 本発明者らは、また、(メタ)アクリル酸エステルを主成分とする単量体成分を乳化重合した乳化重合液に老化防止剤を均一分散させるのが非常に難しくアクリルゴムの保存安定性を改善することがなかなか困難であったが、洗浄後の含水クラムを特定のスクリュー型押出機を用いて実質的に水分を含まない状態(特定含水量)でフェノール系老化防止剤とアクリルゴムを溶融混練しシート状に押出すことにより保存安定性と加工性が高度に優れたアクリルゴムシートが製造できることを見出した。
 本発明者らは、また、アクリルゴムの強度特性を向上させるために乳化重合の重合転化率を高めるとゲル量が急増しアクリルゴムの加工性を悪化させてしまうが、洗浄後の含水クラムを特定のスクリュー型押出機を用いて実質的に水分を含まない状態(特定含水量)で溶融混練してシート状に押出すことで乳化重合で急増したゲル量が消失し加工性に優れるアクリルゴムシートが製造できることを見出した。
 本発明者らは、また、乳化重合液に添加する特定老化防止剤をエマルジョン化し、その製造温度と乳化剤濃度を特定にすること、及びスクリュー型押出機に投入する含水クラム温度を特定することにより得られるアクリルゴムシートの保存安定性と加工性を格段に高めることが出来ることを見出した。
 本発明者らは、これらの知見に基づいて本発明を完成させるに至ったものである。
 かくして本発明によれば、(メタ)アクリル酸エステルを主成分とする重量平均分子量(Mw)が100,000~5,000,000でz平均分子量(Mz)と重量平均分子量(Mw)との比(Mz/Mw)が1.3以上であるアクリルゴムからなりフェノール系老化防止剤を含み且つゲル量が50重量%以下であるアクリルゴムシートが提供される。
 本発明のアクリルゴムシートにおいて、アクリルゴムシートが、溶融混練シートであることが好ましい。
 本発明のアクリルゴムシートにおいて、ゲル量が、15重量%以下であることが好ましい。
 本発明のアクリルゴムシートにおいて、アクリルゴムシート中のアクリルゴムの割合が、85重量%以上であることが好ましい。
 本発明のアクリルゴムシートにおいて、アクリルゴムシート中の灰分量が、0.8重量%以下であることが好ましい。
 本発明のアクリルゴムシートにおいて、灰分中のナトリウム、イオウ、カルシウム、マグネシウム及びリンからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素の含有量が、60重量%以上であることが好ましい。
 本発明のアクリルゴムシートにおいて、フェノール系老化防止剤が、ヒンダードフェノール系老化防止剤であることが好ましい。
 本発明のアクリルゴムシートにおいて、フェノール系老化防止剤の融点が、150℃以下であることが好ましい。
 本発明のアクリルゴムシートにおいて、フェノール系老化防止剤の分子量が、100~1,000の範囲であることが好ましい。
 本発明のアクリルゴムシートにおいて、フェノール系老化防止剤の含有量が、0.001~15重量%であることが好ましい。
 本発明のアクリルゴムシートにおいて、重量平均分子量(Mw)が、1,000,000~5,000,000の範囲であることが好ましい。
 本発明のアクリルゴムシートにおいて、60℃における複素粘性率([η]60℃)が、15,000Pa・s以下であることが好ましい。
 本発明のアクリルゴムシートにおいて、100℃における複素粘性率([η]100℃)と60℃における複素粘性率([η]60℃)との比([η]100℃/[η]60℃)が、0.5以上であることが好ましい。
 本発明のアクリルゴムシートにおいて、pHが、6以下であることが好ましい。
 本発明のアクリルゴムシートにおいて、比重が、0.7以上であることが好ましい。
 本発明のアクリルゴムシートにおいて、比重が、0.8~1.4の範囲であることがさらに好ましい。
 本発明のアクリルゴムシートにおいて、アクリルゴムシートのムーニー粘度(ML1+4,100℃)が、10~150の範囲であることが好ましい。
 かくして本発明によれば、また、(メタ)アクリル酸エステルを主成分とする単量体成分を水と乳化剤でエマルジョン化し重合開始剤存在下に重合転化率90重量%以上まで乳化重合して乳化重合液を得る乳化重合工程と、得られた乳化重合液にフェノール系老化防止剤を添加する老化防止剤添加工程と、老化防止剤を添加した乳化重合液と凝固液とを接触させて含水クラムを生成する凝固工程と、生成した含水クラムを洗浄する洗浄工程と、洗浄した含水クラムを、脱水スリットを有する脱水バレルと減圧下で乾燥する乾燥バレルと先端部にダイとを備えてなるスクリュー型押出機を用いて含水量1重量%未満のシート状乾燥ゴムを押し出す脱水・乾燥・成形工程とを含むアクリルゴムシートの製造方法が提供される。
 本発明のアクリルゴムシートの製造方法において、スクリュー型押出機に投入される含水クラムの温度が、40℃以上であることが好ましい。
 本発明のアクリルゴムシートの製造方法において、添加するフェノール系老化防止剤が、温水と乳化剤とでエマルジョン化されたフェノール系老化防止剤含有エマルジョンであることが好ましい。
 本発明のアクリルゴムシートの製造方法において、温水の温度が、40℃以上であることが好ましい。
 本発明のアクリルゴムシートの製造方法において、温水の温度が、使用するフェノール系老化防止剤の融点以上であることが好ましい。
 本発明のアクリルゴムシートの製造方法において、フェノール系老化防止剤含有エマルジョンの乳化剤濃度が、1重量%以上であることが好ましい。
 かくして本発明によれば、また、上記アクリルゴムシートを積層してなるアクリルゴムベールが提供される。
 本発明によれば、また、上記アクリルゴムシート又はアクリルゴムベールに、充填剤及び架橋剤を混合してなるゴム混合物が提供される。
 本発明によれば、また、上記アクリルゴムシート又はアクリルゴムベールに、充填剤及び架橋剤を混合機を用いて混合することを特徴とするゴム混合物の製造方法が提供される。
 本発明によれば、また、上記アクリルゴムシート又はアクリルゴムベールと充填剤を混合した後に架橋剤を混合するゴム混合物の製造方法が提供される。
 本発明によれば、更に、上記ゴム混合物を架橋してなるゴム架橋物が提供される。
 本発明によれば、保存安定性と加工性に優れるアクリルゴムシート及びその製造方法、該アクリルゴムシートを積層してなるアクリルゴムベール、該アクリルゴムシート又はアクリルゴムベールを混合してなるゴム混合物及びその製造方法、及びそれを架橋してなるゴム架橋物が提供される。
本発明の一実施形態に係るアクリルゴムシートの製造に用いられるアクリルゴム製造システムの一例を模式的に示す図である。 図1のスクリュー型押出機の構成を示す図である。 図1の冷却装置として用いられる搬送式冷却装置の構成を示す図である。
 本発明のアクリルゴムシートは、(メタ)アクリル酸エステルを主成分とする重量平均分子量(Mw)が100,000~5,000,000でz平均分子量(Mz)と重量平均分子量(Mw)との比(Mz/Mw)が1.3以上であるアクリルゴムからなりフェノール系老化防止剤を含み且つゲル量が50重量%以下であることを特徴とする。
<単量体成分>
 本発明のアクリルゴムシートを構成するアクリルゴムは、(メタ)アクリル酸エステルを主成分とする。アクリルゴム中の(メタ)アクリル酸エステルの割合は、使用目的に応じて適宜選択されるが、通常50重量%以上、好ましくは70重量%以上、より好ましくは80重量%以上である。なお、本発明において「(メタ)アクリル酸エステル」は、アクリル酸及び/又はメタクリル酸のエステル類を総称する用語として使用される。
 本発明のアクリルゴムシートを構成するアクリルゴムは、(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルからなる群から選ばれる少なくとも1種の(メタ)アクリル酸エステルに由来する結合単位を含むものがアクリルゴムシートの架橋特性を高度に改善できることが好ましい。
 本発明のアクリルゴムシートを構成するアクリルゴムは、また、その結合単位に反応性基含有単量体を含むものが耐熱性、耐圧縮永久歪み特性などを高度の改善することができ好適である。
 本発明のアクリルゴムシートを構成するアクリルゴムの好ましい具体例としては、(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルからなる群から選ばれる少なくとも1種の(メタ)アクリル酸エステル、反応性基含有単量体、及び必要に応じて共重合可能なその他の単量体からなるものが挙げられる。
 (メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、格別な限定はないが、通常炭素数が1~12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、好ましくは炭素数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、より好ましくは炭素数2~6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である。
 (メタ)アクリル酸アルキルエステルの具体例としては、(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n-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n-ヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシルなどが挙げられ、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n-ブチルが好ましく、アクリル酸エチル、アクリル酸n-ブチルがより好ましい。
 (メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルとしては、格別な限定はないが、通常2~12のアルコキシアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル、好ましくは2~8のアルコキシアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル、より好ましくは炭素数2~6のアルコキシアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルコキシエステルである。
 (メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルの具体例としては、(メタ)アクリル酸メトキシメチル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸メトキシプロピル、(メタ)アクリル酸メトキシブチル、(メタ)アクリル酸エトキシメチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル、(メタ)アクリル酸プロポキシエチル、(メタ)アクリル酸ブトキシエチルなどが挙げられる。これらの中でも、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチルなどが好ましく、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸エトキシエチルがより好ましい。
 これら(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルからなる群から選ばれる少なくとも1種の(メタ)アクリル酸エステルは、それぞれ単独で、あるいは2種以上が組み合わせて用いられ、アクリルゴム中の割合は、通常50~99.99重量%、好ましくは70~99.9重量%、より好ましくは80~99.5重量%、最も好ましくは87~99重量%である。単量体成分中の(メタ)アクリル酸エステル量が、過度に少ないと得られるアクリルゴムの耐候性、耐熱性、及び耐油性が低下するおそれがあり好ましくない。
 反応性基含有単量体としては、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されるが、通常、カルボキシル基、エポキシ基及びハロゲン基からなる群から選ばれる少なくとも1種の官能基を有する単量体、カルボキシル基、エポキシ基及び塩素原子からなる群から選ばれる少なくとも1種の官能基を有する単量体が好ましく、カルボキシル基、エポキシ基などのイオン反応性基を有する単量体がより好ましく、カルボキシル基を有する単量体が特に好ましい。
 カルボキシル基を有する単量体としては、格別な限定はないが、エチレン性不飽和カルボン酸を好適に用いることができる。エチレン性不飽和カルボン酸としては、例えば、エチレン性不飽和モノカルボン酸、エチレン性不飽和ジカルボン酸、エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステルなどが挙げられ、これらの中でも特にエチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステルがアクリルゴムをゴム架橋物とした場合の耐圧縮永久歪み特性をより高めることができ好ましい。
 エチレン性不飽和モノカルボン酸としては、格別な限定はないが、炭素数3~12のエチレン性不飽和モノカルボン酸が好ましく、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、α-エチルアクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸などを挙げることができる。
 エチレン性不飽和ジカルボン酸としては、格別な限定はないが、炭素数4~12のエチレン性不飽和ジカルボン酸が好ましく、例えば、フマル酸、マレイン酸などのブテンジオン酸、イタコン酸、シトラコン酸などを挙げることができる。なお、エチレン性不飽和ジカルボン酸は、無水物として存在しているものも含まれる。
 エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステルとしては、格別な限定はないが、通常、炭素数4~12のエチレン性不飽和ジカルボン酸と炭素数1~12のアルキルモノエステル、好ましくは炭素数4~6のエチレン性不飽和ジカルボン酸と炭素数2~8のアルキルモノエステル、より好ましくは炭素数4のブテンジオン酸の炭素数2~6のアルキルモノエステルである。
 エチレン性不飽和ジカルボン酸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、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などのブテンジオン酸モノアルキルエステル;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アルキルエステル;などが挙げられ、これらの中でもフマル酸モノn-ブチル、マレイン酸モノn-ブチルが好ましく、フマル酸モノn-ブチルが特に好ましい。
 エポキシ基を有する単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸グリシジルなどのエポキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル;アリルグリシジルエーテル、ビニルグリシジルエーテルなどのエポキシ基含有ビニルエーテル;などが挙げられる。
 ハロゲン基を有する単量体としては、例えば、ハロゲン含有飽和カルボン酸の不飽和アルコールエステル、(メタ)アクリル酸ハロアルキルエステル、(メタ)アクリル酸ハロアシロキシアルキルエステル、(メタ)アクリル酸(ハロアセチルカルバモイルオキシ)アルキルエステル、ハロゲン含有不飽和エーテル、ハロゲン含有不飽和ケトン、ハロメチル基含有芳香族ビニル化合物、ハロゲン含有不飽和アミド、ハロアセチル基含有不飽和単量体などが挙げられる。
 ハロゲン含有飽和カルボン酸の不飽和アルコールエステルとしては、例えば、クロロ酢酸ビニル、2-クロロプロピオン酸ビニル、クロロ酢酸アリルなどが挙げられる。(メタ)アクリル酸ハロアルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸クロロメチル、(メタ)アクリル酸1-クロロエチル、(メタ)アクリル酸2-クロロエチル、(メタ)アクリル酸1,2-ジクロロエチル、(メタ)アクリル酸2-クロロプロピル、(メタ)アクリル酸3-クロロプロピル、(メタ)アクリル酸2,3-ジクロロプロピルなどが挙げられる。(メタ)アクリル酸ハロアシロキシアルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2-(クロロアセトキシ)エチル、(メタ)アクリル酸2-(クロロアセトキシ)プロピル、(メタ)アクリル酸3-(クロロアセトキシ)プロピル、(メタ)アクリル酸3-(ヒドロキシクロロアセトキシ)プロピルなどが挙げられる。(メタ)アクリル酸(ハロアセチルカルバモイルオキシ)アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2-(クロロアセチルカルバモイルオキシ)エチル、(メタ)アクリル酸3-(クロロアセチルカルバモイルオキシ)プロピルなどが挙げられる。ハロゲン含有不飽和エーテルとしては、例えば、クロロメチルビニルエーテル、2-クロロエチルビニルエーテル、3-クロロプロピルビニルエーテル、2-クロロエチルアリルエーテル、3-クロロプロピルアリルエーテルなどが挙げられる。ハロゲン含有不飽和ケトンとしては、例えば、2-クロロエチルビニルケトン、3-クロロプロピルビニルケトン、2-クロロエチルアリルケトンなどが挙げられる。ハロメチル基含有芳香族ビニル化合物としては、例えば、p-クロロメチルスチレン、m-クロロメチルスチレン、o-クロロメチルスチレン、p-クロロメチル-α-メチルスチレンなどが挙げられる。ハロゲン含有不飽和アミドとしては、例えば、N-クロロメチル(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。ハロアセチル基含有不飽和単量体としては、例えば、3-(ヒドロキシクロロアセトキシ)プロピルアリルエーテル、p-ビニルベンジルクロロ酢酸エステルなどが挙げられる。
 これらの反応性基含有単量体は、それぞれ単独で、あるいは2種以上が組み合わせて用いられ、アクリルゴム中の割合は、通常0.01~20重量%、好ましくは0.1~10重量%、より好ましくは0.5~5重量%、最も好ましくは1~3重量%である。
 必要に応じて用いられるその他の単量体としては、上記単量体と共重合可能であれば格別な限定はなく、例えば、芳香族ビニル、エチレン性不飽和ニトリル、アクリルアミド系単量体、その他のオレフィン系単量体などが挙げられる。芳香族ビニルとしては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、ジビニルベンゼンなどが挙げられる。エチレン性不飽和ニトリルとしては、例えば、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。アクリルアミド系単量体としては、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミドなどが挙げられる。その他のオレフィン系単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、酢酸ビニル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテルなどが挙げられる。
 これらのその他の単量体は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせられて用いられ、アクリルゴム中の割合は、通常0~30重量%、好ましくは0~20重量%、より好ましくは0~15重量%、最も好ましくは0~10重量%の範囲である。
<アクリルゴム>
 本発明のアクリルゴムシートを構成するアクリルゴムは、上記単量体成分からなり、好ましくは反応性基を有するものである。
 反応性基としては、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されるが、好ましくは、カルボキシル基、エポキシ基及びハロゲン基からなる群から選ばれる少なくとも1種の官能基、より好ましくはカルボキシル基、エポキシ基及び塩素原子からなる群から選ばれる少なくとも1種の官能基、特に好ましくはカルボキシル基、エポキシ基、最も好ましくはカルボキシル基であるときにアクリルゴムシートの架橋物特性を高度に改善でき好適である。また、反応性基としては、カルボキシル基、エポキシ基などのイオン反応性基であるときに特に耐水性を向上させることができ好適である。かかる反応性基を有するアクリルゴムとしては、アクリルゴムに後反応で反応性基を付与してもよいが、好ましくは反応性基含有単量体を共重合したものが好ましい。
 反応性基の含有量は、使用目的に応じて適宜選択されればよいが、反応性基自体の重量割合で、通常0.001重量%以上、好ましくは0.001~5重量%、より好ましくは0.01~3重量%、特に好ましくは0.05~1重量%、最も好ましくは0.1~0.5重量%の範囲あるときに加工性、強度特性、耐圧縮永久歪み特性、耐油性、耐寒性、及び耐水性などの特性が高度にバランスされ好適である。
 本発明のアクリルゴムシートを構成するアクリルゴムの具体例としては、(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルからなる群から選ばれる少なくとも1種の(メタ)アクリル酸エステル、反応性基含有単量体、及び必要に応じてその他の共重合可能な単量体からなり、それぞれのアクリルゴム中の割合は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルからなる群から選ばれる少なくとも1種の(メタ)アクリル酸エステル由来の結合単位が、通常50~99.99重量%、好ましくは70~99.9重量%、より好ましくは80~99.5重量%、特に好ましくは87~99重量%の範囲であり、反応性含有単量体由来の結合単位が、通常0.01~20重量%、好ましくは0.1~10重量%、より好ましくは0.5~5重量%、特に好ましくは1~3重量%の範囲であり、その他の単量体由来の結合単位が、通常0~30重量%、好ましくは0~20重量%、より好ましくは0~15重量%、特に好ましくは0~10重量%の範囲である。アクリルゴムを構成するこれらの単量体の割合をこの範囲にすることにより本発明の目的が高度に達成できるとともにアクリルゴムシートを架橋物としたときに耐水性や耐圧縮永久歪み特性を格段に改善され好適である。
 本発明のアクリルゴムシートを構成するアクリルゴムの重量平均分子量(Mw)は、GPC-MALSで測定される絶対分子量で、100,000~5,000,000、好ましくは500,000~5,000,000、より好ましくは1,000,000~5,000,000、特に好ましくは1,100,000~3,500,000、最も好ましくは1,200,000~2,500、000の範囲であるときにアクリルゴムシートの混合時の加工性、強度特性、及び耐圧縮永久歪み特性が高度にバランスされ好適である。
 本発明のアクリルゴムシートを構成するアクリルゴムのz平均分子量(Mz)と重量平均分子量(Mw)との比(Mz/Mw)は、GPC-MALSで測定される高分子領域を重点にした絶対分子量分布で、1.3以上、好ましくは1.4~5、より好ましくは1.5~2の範囲であるときにアクリルゴムベールの加工性と強度特性が高度にバランスされ且つ保存時の物性変化を緩和でき好適である。
 本発明のアクリルゴムシートを構成するアクリルゴムのガラス転移温度(Tg)は、格別限定されるものではないが、通常20℃以下、好ましくは10℃以下、より好ましくは0℃以下である。ガラス転移温度(Tg)の下限値は、格別限定されるものではないが、通常-80℃以上、好ましくは-60℃以上、より好ましくは-40℃以上である。ガラス転移温度を前記下限以上とすることにより耐油性と耐熱性により優れたものとすることができ、前記上限以下とすることにより耐寒性と加工性により優れたものとすることができる。
 本発明のアクリルゴムシート中のアクリルゴムの含有量は、使用目的に応じて適宜選択されるが、通常85重量%以上、好ましくは90重量%以上、より好ましくは95重量%以上、特に好ましくは97重量%以上、最も好ましくは98重量%以上である。本発明のアクリルゴムシート中のアクリルゴムの含有量は、アクリルゴムシート全体量から使用された乳化剤と凝固剤の除去しきれなかった灰分量と添加されアクリルゴムシート中に分散されたフェノール系老化防止剤量を引いたものとほぼ一致する。
<老化防止剤>
 本発明のアクリルゴムシートは、フェノール系老化防止剤を含有することを特徴とする。
 使用されるフェノール系老化防止剤としては、ゴム用老化防止剤として通常使用されるものであれば格別な限定はないが、好ましくはヒンダードフェノール系老化防止剤であるときに、保存安定性と耐熱性の効果が高度に達成でき好適である。ヒンダードフェノール系老化防止剤としては、ヒンダード構造を有するフェノール系老化防止剤のことをいい、ヒンダード構造としては、フェノール基の両隣りに嵩高い置換基を有する構造で、両隣りの嵩高い置換基としては、炭素数が3個以上、好ましくは4個の置換基で、具体的には、イソブチル基またはt-ブチル基などが挙げられ、好ましくはt-ブチル基である。
 フェノール系老化防止剤の融点は、格別な限定はないが、通常150℃以下、好ましくは100℃以下、より好ましくは90℃以下、特に好ましくは80℃以下、最も好ましくは70℃以下であるときに溶融混練時のアクリルゴムとの均一な微分散性に優れアクリルゴムシートの保存安定性と耐熱性を高度に改善できるので好適である。
 フェノール系老化防止剤の分子量は、格別な限定はないが、通常250~1,000、好ましくは300~800、より好ましくは350~600であるときにアクリルゴムとの均一な微細分散性に優れアクリルゴムシートの耐熱性と保存安定性を高度に改善できるので好適である。
 ヒンダードフェノール系老化防止剤としては、例えば、2,6-ジ-t-ブチルフェノール、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、2,6-ジ-t-ブチル-α-ジメチルアミノ-p-クレゾール、3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルフェニル)プロピオン酸ブチル、3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルフェニル)プロピオン酸ヘキシル、3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルフェニル)プロピオン酸オクチル、3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルフェニル)プロピオン酸デシル、3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルフェニル)プロピオン酸ドデシル、3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルフェニル)プロピオン酸オクタデシル、3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジイソプロピルフェニル)プロピオン酸ヘプチル、3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジイソプロピルフェニル)プロピオン酸オクチル、3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジイソプロピルフェニル)プロピオン酸ドデシル3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジイソプロピルフェニル)プロピオン酸オクタデシル、4,4'-メチレンビス(2,6-ジーブチルフェノール)、2,6-ジ-t-ブチル-4-(4,6-ビス(オクチルチオ)-1,3,5-トリアジン-2-イルアミノ)フェノールなどが挙げられ、好ましくは、3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルフェニル)プロピオン酸ブチル、3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルフェニル)プロピオン酸ヘキシル、3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルフェニル)プロピオン酸オクチル、3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルフェニル)プロピオン酸デシル、3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルフェニル)プロピオン酸ドデシル、3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルフェニル)プロピオン酸オクタデシル、より好ましくは、3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルフェニル)プロピオン酸オクチル、3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルフェニル)プロピオン酸デシル、3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルフェニル)プロピオン酸ドデシル、3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルフェニル)プロピオン酸オクタデシルである。
 ヒンダードフェノール系老化防止剤以外のフェノール系老化防止剤としては、例えば、ブチルヒドロキシアニソール、モノ(又はジ、又はトリ)(α-メチルベンジル)フェオノルなどのスチレン化フェノール。2,2'-メチレン-ビス(6-α-メチル-ベンジル-p-クレゾール)、2,2'-メチレン-ビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、アルキル化ビスフェノール、2,4-ビス[(オクチルチオ)メチル]-6-メチルフェノール、2,2'-チオビス-(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、4,4'-チオビス-(6-t-ブチル-o-クレゾール)などが挙げられ、好ましくは2,4-ビス[(オクチルチオ)メチル]-6-メチルフェノールである。
 これらのフェノール系老化防止剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。アクリルゴムシート中のフェノール系老化防止剤の含有量は、格別限定はされないが、通常0.001~15重量%、好ましくは0.01~10重量%、より好ましくは0.1~5重量%、特に好ましくは0.3~3重量%、最も好ましくは0.5~2重量%の範囲である。
 本発明のアクリルゴムシートは、フェノール系老化防止剤以外のその他の老化防止剤を本発明の目的を損なわない範囲で含むことができる。
<アクリルゴムシート>
 本発明のアクリルゴムシートは、前記アクリルゴムからなり、上記老化防止剤を含み、且つゲル量が特定であることを特徴とする。
 本発明のアクリルゴムシートの厚さは、格別な限定はないが、通常1~40mm、好ましくは2~35mm、より好ましくは3~30mm、最も好ましくは5~25mmの範囲であるときに作業性、保存安定性及び生産性が高度にバランスされ好適である。特に、生産性を格段に向上させ廉価のアクリルゴムシートにする場合の厚みは、通常1~30mm、好ましくは2~25mm、より好ましくは3~15mm、特に好ましくは4~12mmの範囲である。
 本発明のアクリルゴムシートの幅は、使用目的に応じて適宜選択されるが、通常300~1,200mm、好ましくは400~1,000mm、より好ましくは500~800mmの範囲であるときに特に取り扱い性に優れ好適である。
 本発明のアクリルゴムシートの長さは、格別限定されるものではないが、通常300~1,200mm、好ましくは400~1,000mm、より好ましくは500~800mmの範囲であるときに特に取り扱い性に優れ好適である。
 本発明のアクリルゴムシートのゲル量は、メチルエチルケトンの不溶解分で、50重量%以下、好ましくは30重量%以下、より好ましくは20重量%以下、さらに好ましくは15重量%以下、特に好ましくは10重量%以下、最も好ましくは5重量%以下であるときに、加工性が高度に改善され好適である。なお、アクリルゴムベール中のメチルエチルケトン不溶解分であるゲル量はバンバリー等の混錬時の加工性と関係するが、使用する溶媒によりゲル量の特性が異なり、特にTHF(テトラハイドロフラン)不溶解のゲル量とは相関していなかった。
 本発明のアクリルゴムシートの灰分量は.格別限定されないが、通常0.8重量%以下、好ましくは0.5重量%以下、より好ましくは0.3重量%以下、特に好ましくは0.2重量%以下、最も好ましくは0.15重量%以下であるときに、保存安定性や耐水性に優れ好適である。
 本発明のアクリルゴムシートの灰分量の下限値は、格別限定されるものではないが、通常0.0001重量%以上、好ましくは0.0005重量%以上、より好ましくは0.001重量%以上、特に好ましくは0.005重量%以上、最も好ましくは0.01重量%以上であるときに金属付着性が抑制され作業性に優れ好適である。
 本発明のアクリルゴムシートの保存安定性、耐水性及び作業性が高度にバランスされる灰分量は、通常0.0001~0.8重量%、好ましくは0.0005~0.5重量%、より好ましくは0.001~0.3重量%、特に好ましくは0.005~0.2重量%、最も好ましくは0.01~0.15重量%の範囲である。
 本発明のアクリルゴムシートの灰分中のナトリウム、イオウ、カルシウム、マグネシウム及びリンからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素の含有量(合計量)は、格別な限定はないが、全灰分量に対する割合で、通常少なくとも30重量%、好ましくは50重量%以上、より好ましくは60重量%以上、特に好ましくは70重量%以上、最も好ましくは80重量%以上であるときに保存安定性と耐水性が高度に優れ好適である。
 本発明のアクリルゴムシートの灰分中のナトリウムとイオウの合計量は、格別な限定は無いが、全灰分量に対する割合で、通常30重量%以上、好ましくは50重量%以上、より好ましくは70重量%以上、特に好ましくは80重量%以上であるときに保存安定性と耐水性が高度に優れ好適である。
 本発明のアクリルゴムシートの灰分中のナトリウムとイオウとの比([Na]/[S])は、重量比で、格別な限定はないが、通常0.4~2.5、好ましくは0.6~2、好ましくは0.8~1.7、より好ましくは1~1.5の範囲であるときに耐水性が高度に優れ好適である。
 本発明のアクリルゴムシートの灰分中のマグネシウムとリンの合計量は、格別な限定はないが、全灰分量に対する割合で、通常30重量%以上、好ましくは50重量%以上、より好ましくは70重量%以上、特に好ましくは80重量%以上であるときに保存安定性と耐水性が高度に優れ好適である。
 本発明のアクリルゴムシートの灰分中のマグネシウムとリンとの比([Mg]/[P])は、重量比で、格別な限定は無いが、通常0.4~2.5、好ましくは0.4~1.3、より好ましくは0.4~1、特に好ましくは0.45~0.75、最も好ましくは0.5~0.7の範囲であるときに保存安定性や耐水性が高度に優れ好適である。
 本発明のアクリルゴムシートの比重は、格別限定はないが、通常0.7以上、好ましくは0.8~1.4、より好ましくは0.9~1.3、特に好ましくは0.95~1.25、最も好ましくは1.0~1.2の範囲であるときに保存安定性が高度に優れ好適である。
 本発明のアクリルゴムシートのpHは、格別な限定はないが、通常6以下、好ましくは2~6、より好ましくは2.5~5.5、特に好ましくは3~5の範囲であるときに保存安定性が高度に改善され好適である。
 本発明のアクリルゴムシートの60℃における複素粘性率([η]60℃)は、格別限定されるものではないが、通常15,000Pa・s以下、好ましくは2,000~10,000Pa・s、より好ましくは2,500~7,000Pa・s、最も好ましくは2,700~5,500Pa・sの範囲にあるとき加工性、耐油性及び形状保持性に優れ好適である。
 本発明のアクリルゴムシートの100℃における複素粘性率([η]100℃)は、格別限定されるものではないが、通常1,500~6,000Pa・s、好ましくは2,000~5,000Pa・s、より好ましくは2,500~4,000Pa・s、最も好ましくは2,500~3,500Pa・sの範囲であるときに加工性、耐油性、及び形状保持性に優れ好適である。
 本発明のアクリルゴムシートの100℃における複素粘性率([η]100℃)と60℃における複素粘性率([η]60℃)との比([η]100℃/[η]60℃)は、格別限定はないが、通常0.5以上、好ましくは0.6以上、より好ましくは0.7以上、特に好ましくは0.8以上、最も好ましくは0.83以上である。また、本発明のアクリルゴムシートの100℃における複素粘性率([η]100℃)と60℃における複素粘性率([η]60℃)との比([η]100℃/[η]60℃)が、通常0.5~0.99、好ましくは0.6~0.98、より好ましくは0.75~0.95、特に好ましくは0.8~0.94、最も好ましくは0.83~0.93の範囲であるときに加工性、耐油性、及び形状保持性が高度にバランスされ好適である。
 本発明のアクリルゴムシートの含水量は、格別限定はないが、通常1重量%未満、好ましくは0.8重量%以下、より好ましくは0.6重量%以下であるときに架橋特性が最適化され耐熱性や耐水性などの特性が高度に優れ好適である。
 本発明のアクリルゴムシートのムーニー粘度(ML1+4,100℃)は、格別限定されるものではないが、通常10~150、好ましくは20~100、より好ましくは25~70の範囲であるときに加工性や強度特性が高度にバランスされ好適である。
 本発明のアクリルゴムシートの種類としては、格別限定されるものではないが、例えば、中空成形法によるブローシート、溶液流延法によるキャストシート、溶融押出法による溶融混練シートなどが挙げられ、これらの中でもフェノール系老化防止剤の保存安定性効果が最大限に発揮できるうえで溶融混練シートが好ましい。
<アクリルゴムシートの製造方法>
 上記本発明のアクリルゴムシートの製造方法は、格別限定されるものではないが、例えば、(メタ)アクリル酸エステルを主成分とする単量体成分を水と乳化剤でエマルジョン化し重合開始剤存在下に重合転化率90重量%以上まで乳化重合して乳化重合液を得る乳化重合工程と、得られた乳化重合液にフェノール系老化防止剤を添加する老化防止剤添加工程と、老化防止剤を添加した乳化重合液と凝固液とを接触させて含水クラムを生成する凝固工程と、生成した含水クラムを洗浄する洗浄工程と、洗浄した含水クラムを、脱水スリットを有する脱水バレルと減圧下で乾燥する乾燥バレルと先端部にダイとを備えてなるスクリュー型押出機を用いて含水量1重量%未満のシート状乾燥ゴムを押し出す脱水・乾燥・成形工程とを含むことで容易に製造することができる。
(乳化重合工程)
 本発明のアクリルゴムシートの製造方法における乳化重合工程は、(メタ)アクリル酸エステルを主成分とする単量体成分を水と乳化剤でエマルジョン化し重合開始剤存在下に重合転化率90重量%以上まで乳化重合して乳化重合液を得ることを特徴とする。
 使用される単量体成分は、前記単量体成分に例示したもの及び好ましい範囲として記載したで記載されたものと同様であり、使用量は前記アクリルゴムシートを構成するアクリルゴムの単量体組成になるように適宜選択されればよい。
 乳化重合に使用される乳化剤としては、格別な限定はないが、例えば、アニオン性乳化剤、カチオン性乳化剤、ノニオン性乳化剤などを挙げることができ、好ましくはアニオン性乳化剤を含むものである。
 アニオン性乳化剤としては、格別な限定はなく、例えば、ミリスチン酸、パルミチン酸、オレイン酸、リノレン酸などの脂肪酸の塩;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルベンゼンスルホン酸塩;ラウリル硫酸ナトリウムなどの硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステル塩などのリン酸エステル塩;アルキルスルホコハク酸塩などを挙げることができる。これらのアニオン性乳化剤の中でも、リン酸エステル塩、硫酸エステル塩が好ましく、リン酸エステル塩が特に好ましい。好適なリン酸エステル塩としては、例えば、ラウリルリン酸ナトリウム、ラウリルリン酸カリウム、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルナトリウムなどを挙げることができる。また、好適な硫酸エステル塩としては、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ミリスチル硫酸ナトリウム、ラウレス硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルアリール硫酸ナトリウムなどが挙げられ、これらの中でも、ラウリル硫酸ナトリウムが特に好適である。これらのアニオン性乳化剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
 カチオン性乳化剤としては、例えば、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、ジアルキルアンモニウムクロライド、ベンジルアンモニウムクロライドなどを挙げることができる。
 ノニオン性乳化剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリオキシエチレンステアリン酸エステルなどのポリオキシアルキレン脂肪酸エステル;ポリオキシエチレンドデシルエーテルなどのポリオキシアルキレンアルキルエーテル;ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルなどのポリオキシアルキレンアルキルフェノールエーテル;ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステルなどを挙げることができ、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェノールエーテルが好ましく、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテルがより好ましい。
 これらの乳化剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができ、その使用量は、単量体成分100重量部に対して、通常0.01~10重量部、好ましくは0.1~5重量部、より好ましくは1~3重量部の範囲である。
 単量体成分と水と乳化剤との混合方法としては、常法に従えばよく、単量体と乳化剤と水とをホモジナイザーやディスクタービンなどの撹拌機などを用いて撹拌する方法などが挙げられる。水の使用量は、単量体成分100重量部に対して、通常1~1,000重量部、好ましくは5~500重量部、より好ましくは10~300重量部、特に好ましくは15~150重量部、最も好ましくは20~80重量部の範囲である。
 使用される重合触媒としては、乳化重合で通常使われるものであれば格別な限定はないが、例えば、ラジカル発生剤と還元剤とからなるレドックス触媒を用いることができる。
 ラジカル発生剤としては、例えば、過酸化物、アゾ化合物などが挙げられ、好ましくは過酸化物である。過酸化物としては、無機系過酸化物や有機系過酸化物が用いられる。
 無機系過酸化物としては、例えば、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過酸化水素、過硫酸アンモニウムなどが挙げられ、これらの中でも過硫酸カリウム、過酸化水素、過硫酸アンモニウムが好ましく、過硫酸カリウムが特に好ましい。
 有機系過酸化物としては、乳化重合で使用される公知のものであれば格別な限定は無く、例えば、2,2-ジ(4,4-ジ-(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキシル)プロパン、1-ジ-(t-ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1-ジ-(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、4,4-ジ-(t-ブチルパーオキシ)吉草酸n-ブチル、2,2-ジ-(t-ブチルパーオキシ)ブタン、t-ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、1,1,3,3-テトラエチルブチルハイドロパーオキサイド、t-ブチルクミルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、ジ-t-ヘキシルパーオキサイド、ジ(2-t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、ジクミルパーオキサイド、ジイソブチリルパーオキサイド、ジ(3,5,5-トリメチルヘキサノイル)パーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、ジコハク酸パーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド、ジ(3-メチルベンゾイル)パーオキサイド、ベンゾイル(3-メチルベンゾイル)パーオキサイド、ジイソブチリルパーオキシジカーボネート、ジ-n-プロピルパーオキシジカーボネート、ジ(2-エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ-sec-ブチルパーオキシジカーボネート、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシネオデカネート、t-ヘキシルパーオキシピバレート、t-ブチルパーオキシネオデカネート、t-ヘキシルパーオキシピバレート、t-ブチルパーオキシピバレート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(2-エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサネート、t-ヘキシルパーオキシ-2-エチルヘキサネート、t-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサネート、t-ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t-ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t-ブイチルパーオキシ-2-エチルヘキシルモノカーボネート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t-ブチルパーオキシアセテート、t-ヘキシルパーオキシベンゾエート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサンなどが挙げられ、これらの中でもジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイドなどが好ましい。
 アゾ化合物としては、例えば、アゾビスイソプチロニトリル、4,4'-アゾビス(4-シアノ吉草酸)、2,2'-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン、2,2'-アゾビス(プロパン-2-カルボアミジン)、2,2'-アゾビス[N-(2-カルボキシエチル)-2-メチルプロパンアミド]、2,2'-アゾビス{2-[1-(2-ヒドロキシエチル)-2-イミダゾリン-2-イル]プロパン}、2,2'-アゾビス(1-イミノ-1-ピロリジノ-2-メチルプロパン)及び2,2'-アゾビス{2-メチル-N-[1,1-ビス(ヒドロキシメチル)-2-ヒドロキシエチル]プロパンアミド}などが挙げられる。
 これらのラジカル発生剤は、それぞれ単独で、あるいは2種類以上を組み合わせて用いることができ、その使用量は、単量体成分100重量部に対して、通常0.0001~5重量部、好ましくは0.0005~1重量部、より好ましくは0.001~0.5重量部の範囲である。
 還元剤としては、乳化重合のレドックス触媒で使用されるものであれば格別な限定なく用いることができるが、本発明においては、特に少なくとも2種の還元剤を用いることが好ましい。少なくとも2種の還元剤としては、例えば、還元状態にある金属イオン化合物とそれ以外の還元剤の組み合わせが好適である。
 還元状態にある金属イオン化合物としては、特に限定されないが、例えば、硫酸第一鉄、ヘキサメチレンジアミン四酢酸鉄ナトリウム、ナフテン酸第一銅などが挙げられ、これらの中でも硫酸第一鉄が好ましい。これらの還元状態にある金属イオン化合物は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができ、その使用量は、単量体成分100重量部に対して、通常0.000001~0.01重量部、好ましくは0.00001~0.001重量部、より好ましくは0.00005~0.0005重量部の範囲である。
 それらの還元状態にある金属イオン化合物以外の還元剤としては、特に限定はないが、例えば、アスコルビン酸、アスコルビン酸ナトリウム、アスコルビン酸カリウムなどのアスコルビン酸又はその塩;エリソルビン酸、エリソルビン酸ナトリウム、エリソルビン酸カリウムなどのエリソルビン酸又はその塩;ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウムなどのスルフィン酸塩;亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸水素ナトリウム、アルデヒド亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウムの亜硫酸塩;ピロ亜硫酸ナトリウム、ピロ亜硫酸カリウム、ピロ亜硫酸水素ナトリウム、ピロ亜硫酸水素カリウムなどのピロ亜硫酸塩;チオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸カリウムなどのチオ硫酸塩;亜燐酸、亜燐酸ナトリウム、亜燐酸カリウム、亜燐酸水素ナトリウム、亜燐酸水素カリウムの亜燐酸又はその塩;ピロ亜燐酸、ピロ亜燐酸ナトリウム、ピロ亜燐酸カリウム、ピロ亜燐酸水素ナトリウム、ピロ亜燐酸水素カリウムなどのピロ亜燐酸又はその塩;ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレートなどが挙げられる。これらの中でも、アルコルビン酸又はその塩、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレートなどが好ましく、特にアスコルビン酸又はその塩が好ましい。
 これらの還元状態にある金属イオン化合物以外の還元剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができ、その使用量は、単量体成分100重量部に対し、通常0.001~1重量部、好ましくは0.005~0.5重量部、より好ましくは0.01~0.3重量部の範囲である。
 還元状態にある金属イオン化合物とそれ以外の還元剤との好ましい組み合わせは、硫酸第一鉄とアスコルビン酸若しくはその塩及び/又はナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレートで、より好ましくは硫酸第一鉄とアスコルビン酸塩及び/又はナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート、最も好ましくは硫酸第一鉄とアルコルビン酸塩の組み合わせである。この時の、硫酸第一鉄の使用量は、単量体成分100重量部に対して、通常0.000001~0.01重量部、好ましくは0.00001~0.001重量部、より好ましくは0.00005~0.0005重量部の範囲で、アスコルビン酸若しくはその塩及び/又はナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレートの使用量は、単量体成分100重量部に対し、通常0.001~1重量部、好ましくは0.005~0.5重量部、より好ましくは0.01~0.3重量部の範囲である。
 乳化重合反応における水の使用量は、前記単量体成分エマルジョン化時に使用したものだけでもよいが、重合に用いる単量体成分100重量部に対して、通常10~1,000重量部、好ましくは50~500重量部、より好ましくは80~400重量部、最も好ましくは100~300重量部の範囲になるように調整される。
 乳化重合反応は、常法に従えばよく、回分式、半回分式、連続式のいずれでもよい。重合温度及び重合時間は、特に限定されず、使用する重合開始剤の種類などから適宜選択できる。重合温度は、通常0~100℃、好ましくは5~80℃、より好ましくは10~50℃の範囲であり、重合時間は通常0.5~100時間、好ましくは1~10時間である。
 乳化重合反応の重合転化率は、格別限定はないが、通常80重量%以上、好ましくは90重量%以上、より好ましくは95重量%以上であるときに製造されるアクリルゴムシートの強度特性に優れ且つ単量体臭も無く好適である。重合停止に当たっては、重合停止剤を使用してもよい。
(老化防止剤添加工程)
 本発明のアクリルゴムシートの製造方法における老化防止剤添加工程は、上記乳化重合後の乳化重合液にフェノール系老化防止剤を添加することを特徴とする。
 フェノール系老化防止剤の使用量は、前記本発明のアクリルゴムシート中のフェノール系老化防止剤の含有量になるように適宜選択されればよく、単量体成分100重量部に対して、通常0.001~15重量部、好ましくは0.01~10重量部、より好ましくは0.1~5重量部、特に好ましくは0.3~3重量部、最も好ましくは0.5~2重量部の範囲である。
 フェノール系老化防止剤の乳化重合液への添加方法は、格別限定されるものではないが、例えば、フェノール系老化防止剤を乳化剤と水とでエマルジョン化しフェノール系老化防止剤含有エマルジョンとして添加することにより、アクリルゴム中へ老化防止剤の分散が容易で且つスクリュー型押出機内で更に微細分散化され老防効果も最大になり好適である。
 フェノール系老化防止剤をエマルジョン化する方法は、格別限定されるものではないが、通常水と乳化剤とで乳化液とした後にフェノール系老化防止剤を添加して均一分散されるまで撹拌することで製造できる。
 フェノール系老化防止剤をエマルジョン化するための水は、温水であることが好ましく、その温度が、通常40℃以上、好ましくは50~90℃、より好ましくは60~80℃であるときにフェノール系老化防止剤のエマルジョン化が容易且つ均一分散を可能とし好適である。
 フェノール系老化防止剤をエマルジョン化するための水の温度は、また、使用するフェノール系老化防止剤の融点以上、好ましくは融点+5℃以上、より好ましくは融点+10℃以上のときにフェノール系老化防止剤のエマルジョン化が容易且つ均一分散を可能とし好適である。
 フェノール系老化防止剤をエマルジョン化するための乳化剤としては、格別な限定は無いが、前記単量体成分をエマルジョン化する時に使用する乳化剤と同じくすることが、後工程のアクリルゴムを単離する上で安定的にでき好適である。具体的には、アニオン性乳化剤、カチオン性乳化剤、ノニオン性乳化剤などを挙げることができ、好ましくはアニオン性乳化剤、より好ましくはリン酸エステル塩、硫酸エステル塩、特に好ましくはリン酸エステル塩である。
 フェノール系老化防止剤をエマルジョン化するための乳化剤の使用量は、使用する老化防止剤の分子量、融点及びSP値などにより適宜選択されればよいが、水と乳化剤との乳化液に対して、通常1重量%以上、好ましくは2~40重量%、より好ましくは3~30重量%、特に好ましくは4~20重量%、最も好ましくは5~15重量%の範囲であるときにフェノール系老化防止剤のエマルジョン化が容易且つ均一分散を可能とし好適である。
 フェノール系老化防止剤をエマルジョン化するための撹拌時間は、該老化防止剤が均一分散されるまでの時間で格別限定されるものではないが、通常1時間以上、好ましくは1~5時間、好ましくは1~4時間、より好ましくは1~3時間の範囲である。
 かくして得られる乳化重合液に添加するフェノール系老化防止剤含有エマルジョンにおいては、フェノール系老化防止剤が均一に分散されている。フェノール系老化防止剤含有エマルジョンにおけるフェノール系老化防止剤の均一分散性は、例えば、次のように判断できる。フェノール系老化防止剤含有エマルジョンを一旦満たしてから排除したガラス容器を静置し、付着したフェノール系老化防止剤含有エマルジョンが壁面をつたわり落ちた後のガラス容器壁面を観察して、汚れていないものは均一分散良好、白い粉体が付着しているものは均一分散不良として判断できる。一旦均一分散されたフェノール系老化防止剤含有エマルジョンは、静置しても再凝固することは少ないが、分散不良になって来た場合は、再度撹拌して再調整して用いることができる。
 フェノール系老化防止剤含有エマルジョンのフェノール系老化防止剤含有量は、使用目的に応じて適宜選択されるが、通常10~80重量%、好ましくは20~60重量%、より好ましくは30~45重量%であるときにアクリルゴムシートの保存安定性と耐熱性を高度に改善でき好適である。
 フェノール系老化防止剤含有エマルジョンの乳化剤濃度は、格別限定されないが、通常1重量%以上、好ましくは1~30重量%、より好ましくは2~20重量%、特に好ましくは3~15重量%、最も好ましくは5~10重量%の範囲であるときにアクリルゴムシートの保存安定性、耐熱性及び耐水性を高度にバランスさせることができ好適である。
 フェノール系老化防止剤含有エマルジョンのpHは、格別限定されるものではないが、通常6以下、好ましくは2~6、より好ましくは3~6の範囲にあるときにアクリルゴムシートの保存安定性と耐熱性が高度に優れ好適である。
 フェノール系老化防止剤又はフェノール系老化防止剤含有エマルジョンの乳化重合液への添加方法は、格別限定されるものではなく常法に従えばよい。
(凝固工程)
 本発明のアクリルゴムの製造方法における凝固工程は、上記フェノール系老化防止剤が添加された乳化重合液を凝固液と接触させて含水クラムを生成させる工程である。
 凝固工程で使用される乳化重合液の固形分濃度は、格別な限定はないが、通常5~50重量%、好ましくは10~45重量%、より好ましくは20~40重量%の範囲に調整される。
 使用される凝固剤としては、特に限定されないが、通常は金属塩が用いられる。金属塩としては、例えば、アルカリ金属、周期表第2族金属塩、その他の金属塩などが挙げられ、好ましくはアルカリ金属塩、周期表第2族金属塩、より好ましくは周期律表第2族金属塩、特に好ましくはマグネシウム塩である。
 アルカリ金属塩としては、例えば、塩化ナトリウム、硝酸ナトリウム、硫酸ナトリウムなどのナトリウム塩;塩化カリウム、硝酸カリウム、硫酸カリウムなどのカリウム塩;塩化リチウム、硝酸リチウム、硫酸リチウムなどのリチウム塩などが挙げられ、これらの中でもナトリウム塩が好ましく、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウムが特に好ましい。
 周期表第2族金属塩としては、例えば、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウムなどが挙げられ、好ましくは塩化カルシウム、硫酸マグネシウムである。
 その他の金属塩としては、例えば、塩化亜鉛、塩化チタン、塩化マンガン、塩化鉄、塩化コバルト、塩化ニッケル、塩化アルミニウム、塩化スズ、硝酸亜鉛、硝酸チタン、硝酸マンガン、硝酸鉄、硝酸コバルト、硝酸ニッケル、硝酸アルミニウム、硝酸スズ、硫酸亜鉛、硫酸チタン、硫酸マンガン、硫酸鉄、硫酸コバルト、硫酸ニッケル、硫酸アルミニウム、硫酸スズなどが挙げられる。
 これらの凝固剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができ、その使用量は、単量体成分100重量部に対し、通常0.01~100重量部、好ましくは0.1~50重量部、より好ましくは1~30重量部の範囲である。凝固剤がこの範囲にあるときに、アクリルゴムの凝固を充分なものとしながら、アクリルゴムシートを架橋した場合の耐圧縮永久歪み特性や耐水性を高度に向上させることができるので好適である。
 使用する凝固液の凝固剤濃度は、通常0.1~20重量%、好ましくは0.5~15重量%、より好ましくは1~10重量%、特に好ましくは1.5~5重量%の範囲であるときに生成する含水クラムの粒径を特定の領域に且つ均一に集束でき好適である。
 凝固液の温度は、格別限定はないが、通常40℃以上、好ましくは40~90℃、より好ましくは50~80℃の範囲であるときに均一な含水クラムが生成され好適である。
 乳化重合液と凝固液との接触は、格別な限定はないが、例えば、撹拌されている凝固液中に乳化重合液を添加する方法、撹拌されている乳化重合液中に凝固液を添加する方法などを挙げることができるが、撹拌されている凝固液中に乳化重合液を添加する方法が、生成する含水クラムの形状やクラム径を均一で且つ特定領域に集束し乳化剤や凝固剤の洗浄効率を格段に改善でき好適である。
 撹拌されている凝固液の撹拌数(回転数)は、すなわち、本発明では凝固浴槽に設けた撹拌装置の撹拌翼の回転数で表わされるが、通常100rpm以上、好ましくは200~1,000rpm、より好ましくは300~900rpm、特に好ましくは400~800rpmの範囲である。
 この回転数については、凝固液がある程度激しく撹拌される回転数である方が、生成する含水クラム粒径を小さく且つ均一にでき好適であり、前記下限以上とすることにより、クラム粒径が過度に大きいものと小さいものとが生成するのを抑制でき、前記上限以下とすることにより、凝固反応の制御をより容易にできる。
 撹拌されている凝固液の周速は、すなわち、凝固浴槽に設けた撹拌装置の撹拌翼の外周の線速度で表されるが、一定程度まで激しく撹拌されている方が生成する含水クラム粒径を小さく且つ均一にでき好適で、周速は、通常0.5m/s以上、好ましくは1m/s以上、より好ましくは1.5m/s以上、特に好ましくは2m/s以上最も好ましくは2.5m/s以上である。一方周速の上限値は、格別限定されるものではないが、通常50m/s以下、好ましくは30m/s以下、より好ましくは25m/s以下、最も好ましくは20m/s以下であるときに凝固反応の制御が容易になり好適である。
 凝固工程における凝固反応の上記条件(接触方法、乳化重合液の固形分濃度、凝固液の濃度及び温度、凝固液の撹拌時の回転数及び周速、など)を特定範囲にすることで、生成する含水クラムの形状及びクラム径が均一で且つ特定領域に集束され、洗浄及び脱水時の乳化剤や凝固剤の除去が格段に向上し好適である。
(洗浄工程)
 洗浄方法としては、格別限定されるものでなく常法に従えばよく、例えば、生成した含水クラムを多量の水と混合して行うことができる。
 使用する水の量としては、特に限定されないが、前記単量体成分100重量部に対して、水洗1回当たりの量が、通常50重量部以上、好ましくは50~15,000重量部、より好ましくは100~10,000重量部、特に好ましくは150~5,000重量部の範囲であるときに、アクリルゴム中の灰分量を効果的に低減することができ好適である。
 水洗する水の温度としては、格別限定されるものではないが、通常40℃以上、好ましくは40~100℃、より好ましくは50~90℃、最も好ましくは60~80℃のときに洗浄効率を格段に上げることができ好適である。
 洗浄水の温度を前記下限以上とすることにより、乳化剤や凝固剤が含水クラムから遊離して洗浄効率がより向上する。
 洗浄時間としては、格別な限定はないが、通常1~120分、好ましくは2~60分、より好ましくは3~30分の範囲である。
 洗浄回数としては、特に限定されず、通常1~10回、好ましくは複数回、より好ましくは2~3回である。なお、最終的に得られるアクリルゴムシート中の凝固剤の残留量を低減するという観点からは、水洗回数が多い方が望ましいが、前記含水クラムの形状及び含水クラム径を特定にすること及び/又は洗浄温度を前記範囲にすることで洗浄回数を格段に低減できる。
(脱水・乾燥・成形工程)
 本発明のアクリルゴムシートの製造方法における脱水・乾燥・成形工程は、上記洗浄した含水クラムを、脱水スリットを有する脱水バレルと減圧下の乾燥バレルと先端部にダイを有するスクリュー型押出機を用いて脱水バレルで含水量1~40重量%まで脱水した後に乾燥バレルで1重量%未満まで乾燥してシート状乾燥ゴムをダイから押し出すことを特徴とする。
 本発明においては、スクリュー型押出機に供給される含水クラムは、洗浄後に遊離水を除去(水切り)したものであることが好ましい。
水切り工程
 本発明のアクリルゴムシートの製造方法において、上記洗浄工程の後及び脱水・乾燥・成形工程の前に、洗浄後の含水クラムから水切り機で遊離水を分離する水切り工程を設けることが脱水効率を上げる上で好適である。
 水切り機としては、公知のものを格別な限定なく用いることができ、例えば、金網、スクリーン、電動篩機などが挙げられ、好ましくは金網、スクリーンである。
 水切り機目開きは、格別限定はないが、通常0.01~5mm、好ましくは0.1~1mm、より好ましくは0.2~0.6mmの範囲であるときに、含水クラム損出が少なく且つ水切りが効率的にでき好適である。
 水切り後の含水クラムの含水量、すなわち脱水・乾燥・成形工程に投入される含水クラムの含水量は、格別限定されるものではないが、通常50~80重量%、好ましくは50~70重量%、より好ましくは50~60重量%の範囲である。
 水切り後の含水クラムの温度、すなわち脱水・乾燥・成形工程に投入される含水クラムの温度は、格別限定されるものではないが、通常40℃以上、好ましくは40~100℃、より好ましくは50~90℃、特に好ましくは55~85℃、最も好ましくは60~80℃の範囲であるときに、本発明のアクリルゴムのように比熱が1.5~2.5KJ/kg・Kと高く温度を上げにくい含水クラムをスクリュー型押出機で効率よく脱水・乾燥でき好適である。
含水クラムの脱水(脱水バレル部)
 含水クラムの脱水は、スクリュー型押出機に設けた脱水スリットを有する脱水バレルで行われる。脱水スリットの目開きは、使用条件に応じて適宜選択されればよいが、通常0.01~5mm、好ましくは0.1~1mm、より好ましくは0.2~0.6mmの範囲であるときに、含水クラム損出が少なく且つ含水クラムの脱水が効率的にでき好適である。
 スクリュー型押出機における脱水バレルの数は、格別限定されるものではないが、通常複数個、好ましくは2~10個、より好ましくは3~6個であるときに粘着性のアクリルゴムの脱水を効率よく行う上で好適である。
 脱水バレルにおける含水クラムからの水の除去は、脱水スリットから液状で除去するもの(排水)、蒸気状で除去するもの(排蒸気)の二通りがあるが、本発明においては、排水は脱水、排蒸気は予備的乾燥と定義して区別する。
 脱水バレルを複数個備えるスクリュー型押出機を用いて行う場合は、排水及び排蒸気を組み合わせることで粘着性アクリルゴムの脱水及び含水率低減が効率よくでき好適である。脱水バレルを3個以上備えるスクリュー型押出機の各バレルを排水型脱水バレルにするか排蒸気型脱水バレルにするかの選択は、使用目的に応じて適宜行えばよいが、通常製造されるアクリルゴムシート中の灰分量を少なくする場合は排水型バレルを多くし、含水量を低減する場合は排蒸気型バレルを多くする。
 脱水バレルの設定温度は、アクリルゴムの単量体組成、灰分量、含水量、及び操業条件などにより適宜選択されるが、通常60~150℃、好ましくは70~140℃、より好ましくは80~130℃の範囲である。排水状態で脱水する脱水バレルの設定温度は、通常60℃~120℃、好ましくは70~110℃、より好ましくは80~100℃である。排蒸気状態で予備乾燥する脱水バレルの設定温度は、通常100~150℃、好ましくは105~140℃、より好ましくは110~130℃の範囲である。
 含水クラムから水分を絞り出す排水型脱水の脱水後、すなわち排水型脱水バレル通過後、におけるクラムの含水量としては、格別な限定はないが、通常1~45重量%、好ましくは1~40重量%、より好ましくは5~35重量%、特に好ましくは10~35重量%、最も好ましくは15~35重量%であるときに、生産性と灰分除去効率とが高度にバランスされ好適である。
 粘着性のアクリルゴムの脱水は、遠心分離機などを用いて行うと脱水スリット部にアクリルゴムが付着してしまい殆ど脱水できないが(含水量は約45~55重量%程度まで)、本発明において、脱水スリットを有しスクリューで強制的に絞られるスクリュー型押出機を用いることによりここまで含水量を低減できるようになった。
 排水型脱水バレルと排蒸気型脱水バレルとを備える場合の含水クラムの水分除去は、排水型脱水バレル部における脱水後の含水量が通常5~45重量%、好ましくは10~40重量%、より好ましくは15~35重量%、排蒸気型脱水バレル部における予備乾燥後の含水量が、通常1~30重量%、好ましくは3~20重量%、より好ましくは5~15重量%である。
 脱水後の含水量を前記下限以上とすることにより、脱水時間を短縮できてアクリルゴムの変質を抑制でき、前記上限以下とすることにより灰分量を十分に低減することができる。
含水クラムの乾燥(乾燥バレル部)
 上記脱水後の含水クラムの乾燥は、減圧下の乾燥バレル部で行うことを特徴とする。
 乾燥バレルの減圧度は、適宜選択されればよいが、通常1~50kPa、好ましくは2~30kPa、より好ましくは3~20kPaであるときに効率よく含水クラムを乾燥でき好適である。
 乾燥バレルの設定温度は、適宜選択されればよいが、通常100~250℃、好ましくは110~200℃、より好ましくは120~180℃の範囲であるときに、アクリルゴムのヤケや変質がなく効率よく乾燥ができ且つアクリルゴムシート中のゲル量を低減でき好適である。
 スクリュー型押出機における乾燥バレルの数は、格別限定されるものではないが、通常複数個、好ましくは2~10個、より好ましくは3~8個である。乾燥バレルが複数個有する場合の減圧度は、全ての乾燥バレルで近似した減圧度にしてもよいし、変えてもよい。乾燥バレルが複数個有する場合の設定温度は、全ての乾燥バレルで近似した温度にしてもよいし変えてもよいが、導入部(脱水バレルに近い方)の温度よりも排出部(ダイに近い方)の温度の方が高くするのが乾燥効率を上げることができ好適である。
 乾燥後の乾燥ゴムの含水量は、通常1重量%未満、好ましくは0.8重量%以下、より好ましくは0.6重量%以下である。本発明においては、特にスクリュー型押出機内で乾燥ゴムの含水量がこの値(殆ど水が除去された状態)でフェノール系老化防止剤とアクリルゴムが溶融混練され押し出されることで保存安定性と耐熱性が高度に改善されたアクリルゴムシートが製造でき好適である。本発明においては、また、殆ど水が除去された状態でアクリルゴムが溶融混練されることでアクリルゴムシートのメチルエチルケトン不溶解分のゲル量を低減しアクリルゴムシートの加工性を格段に向上でき好適である。
乾燥ゴム(ダイ部)
 上記脱水バレル及び乾燥バレルのスクリュー部で脱水・乾燥された乾燥ゴムは、スクリューの無い整流のダイ部に送られる。スクリュー部とダイ部の間には、ブレーカープレートや金網を設けてもよいし、設けなくてもよい。
 押出される乾燥ゴムは、ダイ形状を略長方形状にしてシート状に出すことにより空気の巻き込みが少なく比重の大きい保存安定性に優れる乾燥ゴムが得られ好適である。
 ダイ部における樹脂圧は、格別限定されないが、通常0.1~10MPa、好ましくは0.5~5MPa、より好ましくは1~3MPaの範囲としたときに、空気の巻き込みが少なく(比重が高く)且つ生産性に優れ好適である。
スクリュー型押出機及び操業条件
 使用されるスクリュー型押出機のスクリュー長(L)は、使用目的に応じて適宜選択されればよいが、通常3,000~15,000mm、好ましくは4,000~10,000mm、より好ましくは4,500~8,000mmの範囲である。
 使用されるスクリュー型押出機のスクリュー径(D)は、使用目的に応じて適宜選択されればよいが、通常50~250mm、好ましくは100~200mm、より好ましくは120~160mmの範囲である。
 使用されるスクリュー型押出機のスクリュー長(L)とスクリュー径(D)との比(L/D)は、格別限定されるものではないが、通常10~100、好ましくは20~80、より好ましくは30~60の範囲であるときに乾燥ゴムの分子量低下や焼けを起こさずに含水量を1重量%未満に出来好適である。
 使用されるスクリュー型押出機の回転数(N)は、諸条件に応じて適宜選択されればよいが、通常10~1,000rpm、好ましくは50~750rpm、より好ましくは100~500rpm、最も好ましくは120~300rpmであるときに、アクリルゴムの含水量とゲル量を効率よく低減でき好適である。
 使用されるスクリュー型押出機の押出量(Q)は、格別限定されないが、通常100~1,500kg/hr、好ましくは300~1,200kg/hr、より好ましくは400~1,000kg/hr、最も好ましくは500~800kg/hrの範囲である。
 使用されるスクリュー型押出機の押出量(Q)と回転数(N)の比(Q/N)は、格別限定されるものではないが、通常2~10、好ましくは3~8、より好ましくは4~6の範囲である。
シート状乾燥ゴム
 スクリュー型押出機から押し出される乾燥ゴムの形状は、シート状であり、この時に空気の巻き込きこまず比重を大きくでき保存安定性が高度に改善され好適である。スクリュー型押出機から押し出されるシート状乾燥ゴムは、好適には、冷却後に切断されてアクリルゴムシートとして使用される。
 スクリュー型押出機から押し出されるシート状乾燥ゴムの厚さは、格別な限定はないが、通常1~40mm、好ましくは2~35mm、より好ましくは3~30mm、最も好ましくは5~25mmの範囲であるときに作業性、生産性に優れ好適である。特にシート状乾燥ゴムの熱伝導度が0.15~0.35W/mKと低いために冷却効率を上げ生産性を格段に向上させる場合のシート状乾燥ゴムの厚さは、通常1~30mm、好ましくは2~25mm、より好ましくは3~15mm、特に好ましくは4~12mmの範囲である。
 スクリュー型押出機から押し出されるシート状乾燥ゴムの幅は、使用目的に応じて適宜選択されるが、通常300~1,200mm、好ましくは400~1,000mm、より好ましくは500~800mmの範囲である。
 スクリュー型押出機から押し出される乾燥ゴムの温度は、格別限定されるものではないが、通常100~200℃、好ましくは110~180℃、より好ましくは120~160℃の範囲である。
 スクリュー型押出機から押し出される乾燥ゴムの含水量は、格別な限定は無いが、通常1重量%未満、好ましくは0.8重量%以下、より好ましくは0.6重量%以下である。
 スクリュー型押出機から押し出されるシート状乾燥ゴムの100℃における複素粘性率([η]100℃)は、格別限定されるものではないが、通常1,500~6,000Pa・s、好ましくは2,000~5,000Pa・s、より好ましくは2,500~4,000Pa・s、最も好ましくは2,500~3,500Pa・sの範囲であるときに、シートとしての押出性と形状保持性とが高度にバランスされ好適である。すなわち、下限以上とすることにより押出性により優れるものとでき、上限以下とすることによりシート状乾燥ゴムの形状の崩れや破断を抑制できる。
 スクリュー型押出機から押し出されたシート状乾燥ゴムは、そのまま折りたたんで使用してもよいが、好適には、切断して用いることができる。
 シート状乾燥ゴムの切断は、格別な限定はないが、本発明のアクリルゴムシートのアクリルゴムは粘着性が強いことから、空気を巻き込まずに連続的に切断するために、シート状乾燥ゴムを冷却してから行うのが好ましい。
 シート状乾燥ゴムの切断温度は、格別な限定はないが、通常60℃以下、好ましくは55℃以下、より好ましくは50℃以下であるときに、切断性と生産性とが高度にバランスされ好適である。
 シート状乾燥ゴムの60℃における複素粘性率([η]60℃)は、格別限定されるものではないが、通常15,000Pa・s以下、好ましくは2,000~10,000Pa・s、より好ましくは2,500~7,000Pa・s、最も好ましくは2,700~5,500Pa・sの範囲にあるときに空気を巻き込まずに且つ連続的に切断ができ好適である。
 シート状乾燥ゴムの100℃における複素粘性率([η]100℃)と60℃における複素粘性率([η]60℃)との比([η]100℃/[η]60℃)は、格別限定はないが、通常0.5以上、好ましくは0.6~0.98、より好ましくは0.75~0.95、特に好ましくは0.8~0.94、最も好ましくは0.83~0.93の範囲であるときに空気巻き込み性が少なく、且つ切断と生産性が高度にバランスされ好適である。
 シート状乾燥ゴムの冷却方法としては、格別限定はなく室温に放置してもよいが、シート状乾燥ゴムの熱伝導度が0.15~0.35W/mKと非常に小さいために、送風あるいは冷房下での空冷方式、水を吹き付ける水かけ方式、水中に浸漬する浸漬方式などの強制冷却が生産性を上げるために好ましく、特に送風あるいは冷下での空冷方式が好適である。
 シート状乾燥ゴムの空冷方式では、例えば、スクリュー型押出機からベルトコンベアなどの搬送機上にシート状乾燥ゴムを押し出し、冷風を吹き付ける中で搬送し冷却することができる。冷風の温度は、格別限定されるものではないが、通常0~25℃、好ましくは5~25℃、より好ましくは10~20℃の範囲である。冷却される長さは、格別限定はないが、通常5~500m、好ましくは10~200m、より好ましくは20~100mの範囲である。シート状乾燥ゴムの冷却速度は、格別限定されるものではないが、通常50℃/hr以上、より好ましくは100℃/hr以上、より好ましくは150℃/hr以上であるときに切断が特に容易になり好適である。
 シート状乾燥ゴムの切断長さは、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されるが、通常100~800mm、好ましくは200~500mm、より好ましくは250~450mmの範囲である。
 かくして得られるアクリルゴムシートは、クラム状アクリルゴムに比べて操作性、保存安定性に優れ、そのまま、あるいは積層してベール化されて使用することができる。
<アクリルゴムベール>
 本発明のアクリルゴムベールは、前記アクリルゴムシートを積層し一体化してなることを特徴とする。積層枚数は、アクリルゴムベールの大きさ又は重量に応じて適宜選択される。
 本発明のアクリルゴムベールの大きさは、格別限定されるものではないが、幅が通常100~800mm、好ましくは200~500mm、より好ましくは250~450mmの範囲で、長さが通常300~1,200mm、好ましくは400~1,000mm、より好ましくは500~800mmの範囲で、高さが通常50~500mm、好ましくは100~300mm、より好ましくは150~250mmの範囲である。
 本発明のアクリルゴムベールの反応性基含有量、含水量、灰分量、灰分中成分量及び比率、比重、ゲル量、pH、60℃における複素粘性率([η]60℃)、100℃における複素粘性率([η]100℃)、100℃における複素粘性率([η]100℃)と60℃における複素粘性率([η]60℃)との比([η]100℃/[η]60℃)、及びムーニー粘度(ML1+4,100℃)の特性値は、前記アクリルゴムシートのそれぞれの特性値と同じである。
 本発明のアクリルゴムベールの製造方法は、格別限定されるものではないが、上記スクリュー型押出機から押し出されるシート状乾燥ゴムを冷却後切断した後に積層することにより容易に製造できる。
 シート状乾燥ゴムの積層温度は、格別限定はないが、通常30℃以上、好ましくは35℃以上、より好ましくは40℃以上であるときに積層時に巻き込まれる空気を逃がすことができ好適である。積層枚数は、アクリルゴムベールの大きさ又は重量に応じて適宜選択されればよい。本発明のアクリルゴムベールは、積層されたシート状乾燥ゴムが自重により一体化される。
 かくして得られる本発明のアクリルゴムベールは、クラム状アクリルゴムに比べ操作性に優れ、且つ保存安定性と耐水性に優れ、アクリルゴムベールをそのまま、あるいは必要量を切断してバンバリー、ロールなどの混合機に投入して用いることができる。
<ゴム混合物>
 本発明のゴム混合物は、前記アクリルゴムシート又はアクリルゴムベールに、充填剤、架橋剤を混合してなることを特徴とする。
 充填剤としては、格別な限定はないが、例えば、補強性充填剤、非補強性充填剤などが挙げられ、好ましくは補強性充填剤である。
 補強性充填剤としては、例えば、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、及びグラファイトなどのカーボンブラック;湿式シリカ、乾式シリカ、コロイダルシリカなどのシリカ;などを挙げることができる。非補強性充填剤としては、石英粉末、ケイソウ土、亜鉛華、塩基性炭酸マグネシウム、活性炭酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、二酸化チタン、タルク、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどを挙げることができる。
 これらの充填剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができ、その配合量は、本発明の効果を損ねない範囲で適宜選択され、アクリルゴムシート又はアクリルゴムベール100重量部に対して、通常1~200重量部、好ましくは10~150重量部、より好ましくは20~100重量部の範囲である。
 架橋剤としては、アクリルゴムシート又はアクリルゴムベールを構成するアクリルゴムに含有される反応性基の種類や用途に応じて適宜選択されればよいが、アクリルゴムシート又はアクリルゴムベールを架橋できるものであれば格別限定はされず、例えば、ジアミン化合物などの多価アミン化合物、及びその炭酸塩;硫黄化合物;硫黄共与体;トリアジンチオール化合物;多価エポキシ化合物;有機カルボン酸アンモニウム塩;有機過酸化物;多価カルボン酸;四級オニウム塩;イミダゾール化合物;イソシアヌル酸化合物;有機過酸化物;トリアジン化合物;などの従来公知の架橋剤を用いることができる。これらの中でも、多価アミン化合物、カルボン酸アンモニウム塩、ジチオカルバミン酸金属塩及びトリアジンチオール化合物が好ましく、ヘキサメチレンジアミンカーバメート、2,2'-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、安息香酸アンモニウム、2,4,6-トリメルカプト-1,3,5-トリアジンが特に好ましい。
 使用するアクリルゴムシート又はアクリルゴムベールがカルボキシル基含有アクリルゴムで構成される場合は、架橋剤として、多価アミン化合物、及びその炭酸塩を用いることが好ましい。多価アミン化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンカーバメート、N,N'-ジシンナミリデン-1,6-ヘキサンジアミンなどの脂肪族多価アミン化合物;4,4'-メチレンジアニリン、p-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、4,4'-ジアミノジフェニルエーテル、3,4'-ジアミノジフェニルエーテル、4,4'-(m-フェニレンジイソプロピリデン)ジアニリン、4,4'-(p-フェニレンジイソプロピリデン)ジアニリン、2,2'-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、4,4'-ジアミノベンズアニリド、4,4'-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、m-キシリレンジアミン、p-キシリレンジアミン、1,3,5-ベンゼントリアミンなどの芳香族多価アミン化合物;などが挙げられる。これらの中でも、ヘキサメチレンジアミンカーバメート、2,2'-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕プロパンなどが好ましい。
 使用するアクリルゴムシート又はアクリルゴムベールがエポキシ基含有アクリルゴムで構成される場合は、架橋剤として、ヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンカーバメートなどの脂肪族多価アミン化合物、及びその炭酸塩;4,4'-メチレンジアニリンなどの芳香族多価アミン化合物;安息香酸アンモニウム、アジピン酸アンモニウムなそのカルボン酸アンモニウム塩;ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛などのジチオカルバミン酸金属塩;テトラデカン二酸などの多価カルボン酸;セチルトリメチルアンモニウムブロマイドなどの四級オニウム塩;2-メチルイミダゾールなどのイミダゾール化合物;イソシアヌル酸アンモニウムなどのイソシアヌル酸化合物;などを用いることができ、これらの中でもカルボン酸アンモニウム塩及びジチオカルバミン酸金属塩が好ましく、安息香酸アンモニウムがより好ましい。
 使用するアクリルゴムシート又はアクリルゴムベールがハロゲン原子含有アクリルゴムで構成される場合は、架橋剤として、硫黄、硫黄供与体、トリアジンチオール化合物を用いることが好ましい。硫黄供与体としては、例えば、ジペンタメチレンチウラムヘキササルファイド、トリエチルチウラムジサルファイドなどが挙げられる。トリアジン化合物としては、例えば、6-トリメルカプト-s-トリアジン、2-アニリノ-4,6-ジチオール-s-トリアジン、1-ジブチルアミノ-3,5-ジメルカプトトリアジン、2-ジブチルアミノ-4,6-ジチオール-s-トリアジン、1-フェニルアミノ-3,5-ジメルカプトトリアジン、2,4,6-トリメルカプト-1,3,5-トリアジン、1-ヘキシルアミノ-3,5-ジメルカプトトリアジンなどが挙げられ、これらの中でも、2,4,6-トリメルカプト-1,3,5-トリアジンが好ましい。
 これらの架橋剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができ、その配合量は、アクリルゴムシート又はアクリルゴムベール100重量部に対し、通常0.001~20重量部、好ましくは0.1~10重量部、より好ましくは0.1~5重量部である。架橋剤の配合量をこの範囲とすることにより、ゴム弾性を充分なものとしながら、ゴム架橋物としての機械的強度を優れたものとすることができ好適である。
 本発明のゴム混合物は、必要に応じて前記アクリルゴムシート又はアクリルゴムベール以外のその他のゴム成分を用いることができる。
 必要に応じて使用されるその他のゴム成分としては、格別な限定はなく、例えば、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン-ブタジエンゴム、アクリロニトリル-ブタジエンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリシロキサン系エラストマーなどを挙げることができる。その他のゴム成分の形状は、格別限定されるものではなく、例えば、粉粒体状、ペレット状、クラム状、シート状、ベール状などいずれでもよい。
 これらのその他のゴム成分は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらのその他のゴム成分の使用量は、本発明の効果を損ねない範囲で適宜選択される。
 本発明のゴム混合物は、必要に応じて老化防止剤を配合することができる。老化防止剤としては、特に限定されないが、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、2,6-ジ-t-ブチルフェノール、ブチルヒドロキシアニソール、2,6-ジ-t-ブチル-α-ジメチルアミノ-p-クレゾール、オクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、スチレン化フェノール、2,2'-メチレン-ビス(6-α-メチル-ベンジル-p-クレゾール)、4,4'-メチレンビス(2,6-ジ-t-ブチルフェノール)、2,2'-メチレン-ビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,4-ビス[(オクチルチオ)メチル]-6-メチルフェノール、2,2'-チオビス-(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、4,4'-チオビス-(6-t-ブチル-o-クレゾール)、2,6-ジ-t-ブチル-4-(4,6-ビス(オクチルチオ)-1,3,5-トリアジン-2-イルアミノ)フェノールなどのその他のフェノール系老化防止剤;トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、テトラフェニルジプロピレングリコール・ジホスファイトなどの亜燐酸エステル系老化防止剤;チオジプロピオン酸ジラウリルなどの硫黄エステル系老化防止剤;フェニル-α-ナフチルアミン、フェニル-β-ナフチルアミン、p-(p-トルエンスルホニルアミド)-ジフェニルアミン、4,4'-(α,α-ジメチルベンジル)ジフェニルアミン、N,N-ジフェニル-p-フェニレンジアミン、N-イソプロピル-N'-フェニル-p-フェニレンジアミン、ブチルアルデヒド-アニリン縮合物などのアミン系老化防止剤;2-メルカプトベンズイミダゾールなどのイミダゾール系老化防止剤;6-エトキシ-2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリンなどのキノリン系老化防止剤;2,5-ジ-(t-アミル)ハイドロキノンなどのハイドロキノン系老化防止剤;などが挙げられる。これらの中でも特に、アミン系老化防止剤が好ましい。ここで使用する老化防止剤は、乳化重合工程で使用した老化防止剤と同種のものであっても異種のものでも構わない。
 これらの老化防止剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができ、その配合量は、アクリルゴムシート又はアクリルゴムベール100重量部に対して、0.01~15重量部、好ましくは0.1~10重量部、より好ましくは1~5重量部の範囲である。
 本発明のゴム混合物は、上記本発明のアクリルゴムシート又はアクリルゴムベール、充填剤、架橋剤及び必要に応じてその他のゴム成分や老化防止剤を含み、更に、必要に応じて当該技術分野で通常使用される他の添加剤、例えば、架橋助剤、架橋促進剤、架橋遅延剤、シランカップリング剤、可塑剤、加工助剤、滑材、顔料、着色剤、帯電防止剤、発泡剤などを任意に配合できる。これらのその他の配合剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができ、その配合量は、本発明の効果を損ねない範囲で適宜選択される。
<ゴム混合物の製造方法>
 本発明のゴム混合物の製造方法としては、本発明のアクリルゴムシート又はアクリルゴムベールに、前記充填剤、架橋剤及び必要に応じて含有できる前記その他のゴム成分、老化防止剤及びその他の配合剤を混合する方法が挙げられ、混合には、従来ゴム加工分野において利用されている任意の手段、例えば、オープンロール、バンバリーミキサー、各種ニーダー類などを利用することができる。すなわち、これらの混合機を用いて、アクリルゴムシート又はアクリルゴムベールと、前記充填剤、架橋剤などを直接混合、好ましくは直接混練することにより混合できる。
 その場合において、アクリルゴムシート又はアクリルゴムベールは、得られたシート又はベールをそのままでも、分割(切断など)して用いてもよい。
 各成分の混合手順は、格別な限定はないが、例えば、熱で反応や分解しにくい成分を充分に混合した後、熱で反応や分解しやすい成分である架橋剤などを反応や分解が起こらない温度で短時間に混合する二段階混合が好ましい。具体的には、1段目にアクリルゴムシート又はアクリルゴムベールと充填剤を混合した後に、2段目で架橋剤を混合することが好ましい。その他のゴム成分と老化防止剤は通常1段目に混合され、架橋促進剤は2段目、その他の配合剤は適宜選択されればよい。
 かくして得られる本発明のゴム混合物のムーニー粘度(ML1+4,100℃;コンパンドムーニー)は、格別限定されるものではないが、通常10~150、好ましくは20~100、より好ましくは25~80の範囲である。
<ゴム架橋物>
 本発明のゴム架橋物は、上記ゴム混合物を架橋してなるものである。
 本発明のゴム架橋物は、本発明のゴム混合物を用い、所望の形状に対応した成形機、例えば、押出機、射出成形機、圧縮機、及びロールなどにより成形を行い、加熱することにより架橋反応を行い、ゴム架橋物として形状を固定化することにより製造することができる。この場合においては、予め成形した後に架橋しても、成形と同時に架橋を行ってもよい。成形温度は、通常10~200℃、好ましくは25~150℃である。架橋温度は、通常100~250℃、好ましくは130~220℃、より好ましくは150~200℃であり、架橋時間は、通常0.1分~10時間、好ましくは1分~5時間である。加熱方法としては、プレス加熱、蒸気加熱、オーブン加熱、及び熱風加熱などのゴムの架橋に用いられる方法を適宜選択すればよい。
 本発明のゴム架橋物は、ゴム架橋物の形状、大きさなどによっては、更に加熱して二次架橋を行ってもよい。二次架橋は、加熱方法、架橋温度、形状などにより異なるが、好ましくは1~48時間行う。加熱方法、加熱温度は適宜選択すればよい。
 本発明のゴム架橋物は、例えば、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、ベアリングシース、メカニカルシール、ウエルヘッドシール、電気・電子機器用シール、空気圧縮機器用シールなどのシール材;シリンダブロックとシリンダヘッドとの連結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ヘッドあるいはトランスミッションケースとの連結部に装着されるオイルパンガスケット、正極、電解質板及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た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;緩衝材、防振材;電線被覆材;工業用ベルト類;チューブ・ホース類;シート類;などとして好適に用いられる。
 本発明のゴム架橋物は、また、自動車用途に用いられる押し出し成形型品及び型架橋製品として、例えば、燃料ホース、フィラーネックホース、ベントホース、ペーパーホース、オイルホースなどの燃料タンクなどの燃料油系ホース、ターボエアーホース、ミッションコントロールホースなどのエアー系ホース、ラジエターホース、ヒーターホース、ブレーキホース、エアコンホースなどの各種ホース類に好適に用いられる。
<アクリルゴムシートの製造に用いられる装置構成>
 次に、本発明の一実施形態に係るアクリルゴムシートの製造に用いられる装置構成について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るアクリルゴムシートの製造に用いられる装置構成を有するアクリルゴム製造システムの一例を模式的に示す図である。本発明に係るアクリルゴムシートの製造には、例えば、図1に示すアクリルゴム製造システム1を使用することができる。
 図1に示すアクリルゴム製造システム1は、不図示の乳化重合反応器、凝固装置3、洗浄装置4、水切り機43、スクリュー型押出機5、冷却装置6、ベール化装置7により構成されている。
 乳化重合反応器は、上述した乳化重合工程に係る処理を行うように構成されている。図1には不図示であるが、この乳化重合反応器は、例えば重合反応槽、反応温度を制御する温度制御部、モータ及び撹拌翼を備えた撹拌装置を有する。乳化重合反応器では、アクリルゴムを形成するための単量体成分に水と乳化剤とを混合して撹拌機で適切に撹拌しながらエマルジョン化し、重合触媒存在下において乳化重合することで乳化重合液を得ることができる。フェノール系老化防止剤又はフェノール系老化防止剤含有エマルジョンの乳化重合液への添加は、そのまま乳化重合反応器中で行うことができる。乳化重合反応器は、回分式、半回分式、連続式のいずれであってもよく、槽型反応器、管型反応器のいずれであってもよい。
 図1に示す凝固装置3は、上述した凝固工程に係る処理を行うように構成されている。図1に模式的に図示されているように、凝固装置3は、例えば撹拌槽30、撹拌槽30内を加熱する加熱部31、撹拌槽30内の温度を制御する不図示の温度制御部、モータ32及び撹拌翼33を備えた撹拌装置34、撹拌翼33の回転数及び回転速度を制御する不図示の駆動制御部を有する。凝固装置3では、乳化重合反応器で得られた乳化重合液を、凝固液と接触させて凝固させることにより含水クラムを生成することができる。
 凝固装置3では、例えば、乳化重合液と凝固液との接触は、乳化重合液を撹拌している凝固液中に添加する方法が採用される。すなわち、凝固装置3の撹拌槽30に凝固液を充填しておき、この凝固液に乳化重合液を添加及び接触させて乳化重合液を凝固させることによって含水クラムが生成される。
 凝固装置3の加熱部31は、撹拌槽30に充填された凝固液を加熱するよう構成されている。また、凝固装置3の温度制御部は、温度計で計測された撹拌槽30内の温度を監視しながら加熱部31による加熱動作を制御することで、撹拌槽30内の温度を制御するように構成されている。撹拌槽30内の凝固液の温度は、温度制御部によって、通常40℃以上、好ましくは40~90℃、より好ましくは50~80℃の範囲となるよう制御される。
 凝固装置3の撹拌装置34は、撹拌槽30に充填された凝固液を撹拌するように構成されている。具体的には、撹拌装置34は、回転動力を生み出すモータ32と、モータ32の回転軸に対して垂直方向に広がる撹拌翼33を備えている。撹拌翼33は、撹拌槽30に充填された凝固液内で、モータ32の回転動力により回転軸を中心として回転することで凝固液を流動させることができる。撹拌翼33の形状や大きさ、設置数などは特に限定されない。
 凝固装置3の駆動制御部は、撹拌装置34のモータ32の回転駆動を制御して、撹拌装置34の撹拌翼33の回転数及び回転速度を所定値に設定するように構成されている。凝固液の撹拌数が、例えば、通常100rpm以上、好ましくは200~1,000rpm、より好ましくは300~900rpm、特に好ましくは400~800rpmの範囲となるように、駆動制御部によって撹拌翼33の回転が制御される。凝固液の周速が、通常0.5m/s以上、好ましくは1m/s以上、より好ましくは1.5m/s以上、特に好ましくは2m/s以上、最も好ましくは2.5m/s以上となるように、駆動制御部によって撹拌翼33の回転が制御される。さらに、凝固液の周速の上限値が、通常50m/s以下、好ましくは30m/s以下、より好ましくは25m/s以下、最も好ましくは20m/s以下となるように、駆動制御部によって撹拌翼33の回転が制御される。
 図1に示す洗浄装置4は、上述した洗浄工程に係る処理を行うように構成されている。図1に模式的に図示されているように、洗浄装置4は、例えば洗浄槽40、洗浄槽40内を加熱する加熱部41、洗浄槽40内の温度を制御する不図示の温度制御部を有する。洗浄装置4では、凝固装置3で生成された含水クラムを多量の水と混合して洗浄することにより、最終的に得られるアクリルゴムシート中の灰分量を効果的に低減することができる。
 洗浄装置4の加熱部41は、洗浄槽40内を加熱するよう構成されている。また、洗浄装置4の温度制御部は、温度計で計測された洗浄槽40内の温度を監視しながら加熱部41による加熱動作を制御することで、洗浄槽40内の温度を制御するように構成されている。上述したように、洗浄槽40内の洗浄水の温度は、通常40℃以上、好ましくは40~100℃、より好ましくは50~90℃、最も好ましくは60~80℃の範囲となるよう制御される。
 洗浄装置4で洗浄された含水クラムは、脱水工程及び乾燥工程を行うスクリュー型押出機5に供給される。このとき、洗浄後の含水クラムは、遊離水を分離することが可能な水切り機43を通ってスクリュー型押出機5に供給されることが好ましい。水切り機43には、例えば金網、スクリーン、電動篩機などを用いることができる。
 また、洗浄後の含水クラムがスクリュー型押出機5に供給される際、含水クラムの温度は40℃以上、更に60℃以上であることが好ましい。例えば、洗浄装置4における水洗に用いられる水の温度を60℃以上(例えば70℃)とすることで、スクリュー型押出機5に供給された際の含水クラムの温度を60℃以上に維持することができるようにしてもよく、洗浄装置4からスクリュー型押出機5に搬送する際に含水クラムの温度が40℃以上、好ましくは60℃以上となるよう加温してもよい。これにより、後工程である脱水工程及び乾燥工程を効果的に行うことが可能となり、最終的に得られる乾燥ゴムの含水率を大幅に低減させることが可能となる。
 図1に示すスクリュー型押出機5は、上述した脱水工程及び乾燥工程に係る処理を行うように構成されている。なお、図1には好適な例としてスクリュー型押出機5が図示されているが、脱水工程に係る処理を行う脱水機として遠心分離機やスクイザーなどを用いてもよく、乾燥工程に係る処理を行う乾燥機として熱風乾燥機、減圧乾燥機、エキスパンダー乾燥機、ニーダー型乾燥機などを用いてもよい。
 スクリュー型押出機5は、脱水工程及び乾燥工程を経て得られる乾燥ゴムを所定の形状に成形して排出するように構成されている。具体的には、スクリュー型押出機5は、洗浄装置4で洗浄された含水クラムを脱水する脱水機としての機能を有する脱水バレル部53と、含水クラムを乾燥する乾燥機としての機能を有する乾燥バレル部54とを備えており、さらにスクリュー型押出機5の下流側に含水クラムを成形する成形機能を有するダイ59を備えて構成されている。
 以下、図2を参照しながら、スクリュー型押出機5の構成について説明する。図2は、図1で示したスクリュー型押出機5として好適な一具体例の構成を示している。このスクリュー型押出機5により、上述した脱水・乾燥工程を好適に行うことができる。
 図2に示すスクリュー型押出機5は、バレルユニット51内に不図示の一対のスクリューを備えてなる二軸スクリュー型の押出乾燥機である。スクリュー型押出機5は、バレルユニット51内の一対のスクリューを回転駆動する駆動ユニット50を有する。駆動ユニット50は、バレルユニット51の上流端(図2で左端)に取り付けられている。また、スクリュー型押出機5は、バレルユニット51の下流端(図2で右端)にダイ59を有する。
 バレルユニット51は、上流側から下流側(図2で左側から右側)にわたり、供給バレル部52、脱水バレル部53、乾燥バレル部54を有する。
 供給バレル部52は、2つの供給バレル、すなわち、第1の供給バレル52a及び第2の供給バレル52bにより構成されている。
 また、脱水バレル部53は、3つの脱水バレル、すなわち、第1の脱水バレル53a、第2の脱水バレル53b及び第3の脱水バレル53cにより構成されている。
 また、乾燥バレル部54は、8個の乾燥バレル、すなわち、第1の乾燥バレル54a、第2の乾燥バレル54b、第3の乾燥バレル54c、第4の乾燥バレル54d、第5の乾燥バレル54e、第6の乾燥バレル54f、第7の乾燥バレル54g、第8の乾燥バレル54hにより構成されている。
 このようにバレルユニット51は、分割された13個の各バレル52a~52b,53a~53c,54a~54hが上流側から下流側にわたり連結されて構成されている。
 また、スクリュー型押出機5は、上記各バレル52a~52b,53a~53c,54a~54hを個別に加熱して、各バレル52a~52b,53a~53c,54a~54h内の含水クラムをそれぞれ所定温度に加熱する不図示の加熱手段を有する。加熱手段は、各バレル52a~52b,53a~53c,54a~54hに対応する数を備える。そのような加熱手段としては、例えば、各バレル52a~52b,53a~53c,54a~54h内に形成されたスチーム流通ジャケットにスチーム供給手段から高温スチームを供給するなどの構成が採用されるが、これに限定はされない。また、スクリュー型押出機5は、各バレル52a~52b,53a~53c,54a~54hに対応する各加熱手段の設定温度を制御する不図示の温度制御手段を有する。
 なお、バレルユニット51における各バレル部52、53、54をそれぞれ構成する供給バレル、脱水バレル及び乾燥バレルの設置数は、図2に示す態様に限定されるものではなく、乾燥処理するアクリルゴムの含水クラムの含水量などに応じた数に設定することができる。
 例えば、供給バレル部52の供給バレルの設置数は例えば1~3個とされる。また、脱水バレル部53の脱水バレルの設置数は、例えば2~10個が好ましく、3~6個とすると、粘着性のアクリルゴムの含水クラムの脱水を効率よく行うことができるのでより好ましい。また、乾燥バレル部54の乾燥バレルの設置数は、例えば2~10個が好ましく、3~8個であるとより好ましい。
 バレルユニット51内の一対のスクリューは、駆動ユニット50に格納されたモータなどの駆動手段によって回転駆動される。一対のスクリューはバレルユニット51内の上流側から下流側にわたって延在しており、回転駆動されることで、供給バレル部52に供給された含水クラムを混合しながら下流側に搬送することができるようになっている。一対のスクリューとしては、互いに山部と谷部とが噛み合わされる状態とされた二軸噛合型であることが好ましく、これにより、含水クラムの脱水効率及び乾燥効率を高めることができる。
 また、一対のスクリューの回転方向は、同方向でも異方向でもよいが、セルフクリーニングの性能面からは同方向に回転する形式のものが好ましい。一対のスクリューのスクリュー形状としては、特に限定されず、各バレル部52、53、54において必要とされる形状であればよく、特に限定されない。
 供給バレル部52は、含水クラムをバレルユニット51内に供給する領域である。供給バレル部52の第1の供給バレル52aは、バレルユニット51内に含水クラムを供給するフィード口55を有する。
 脱水バレル部53は、含水クラムから、凝固剤などが含まれる液体(セラム水)を分離し排出する領域である。
 脱水バレル部53を構成する第1~第3の脱水バレル53a~53cは、含水クラムの水分を外部に排出する脱水スリット56a、56b、56cをそれぞれ有する。各脱水スリット56a、56b、56cは、各脱水バレル53a~53cにそれぞれ複数形成されている。
 各脱水スリット56a、56b、56cのスリット幅すなわち目開きは、使用条件に応じて適宜選択されればよく、通常で0.01~5mmとされ、含水クラムの損出が少なく、且つ含水クラムの脱水が効率的にできる点から、好ましくは0.1~1mmであり、0.2~0.6mmであればより好ましい。
 脱水バレル部53の各脱水バレル53a~53cにおける含水クラムからの水分の除去は、それぞれの脱水スリット56a、56b、56cから液状で除去する場合と、蒸気状で除去する場合との二通りがある。本実施形態の脱水バレル部53においては、水分を液状で除去する場合を排水と定義し、蒸気状で除去する場合を排蒸気と定義して区別する。
 脱水バレル部53においては、排水及び排蒸気を組み合わせることで、粘着性アクリルゴムの含水率を低下させることが効率よくできるので好適である。脱水バレル部53では、第1~第3の脱水バレル53a~53cのうち、どの脱水バレルで排水又は排蒸気を行うかは、使用目的に応じて適宜に設定すればよいが、通常製造されるアクリルゴム中の灰分量を少なくする場合は、排水を行う脱水バレルを多くするとよい。その場合、例えば図2に示すように、上流側の第1及び第2の脱水バレル53a、53bで排水を行い、下流側の第3の脱水バレル53cで排蒸気を行う。また、例えば脱水バレル部53が4つの脱水バレルを有する場合には、例えば上流側の3つの脱水バレルで排水を行い、下流側の1つの脱水バレルで排蒸気を行うといった態様が考えられる。一方、含水量を低減する場合には、排蒸気を行う脱水バレルを多くするとよい。
 脱水バレル部53の設定温度は、上述の脱水・乾燥工程で述べたように、通常60~150℃、好ましくは70~140℃、より好ましくは80~130℃の範囲であり、排水状態で脱水する脱水バレルの設定温度は、通常60℃~120℃、好ましくは70~110℃、より好ましくは80~100℃であり、排蒸気状態で脱水する脱水バレルの設定温度は、通常100~150℃、好ましくは105~140℃、より好ましくは110~130℃の範囲である。
 乾燥バレル部54は、脱水後の含水クラムを減圧下で乾燥させる領域である。乾燥バレル部54を構成する第1~第8の乾燥バレル54a~54hのうち、第2の乾燥バレル54b、第4の乾燥バレル54d、第6の乾燥バレル54f及び第8の乾燥バレル54hは、脱気のためのベント口58a、58b、58c、58dをそれぞれ有する。各ベント口58a、58b、58c、58dには、不図示のベント配管がそれぞれ接続されている。
 各ベント配管の末端には不図示の真空ポンプがそれぞれ接続されており、それら真空ポンプの作動により、乾燥バレル部54内が所定圧力に減圧されるようになっている。スクリュー型押出機5は、それら真空ポンプの作動を制御して乾燥バレル部54内の減圧度を制御する図示せぬ圧力制御手段を有する。
 乾燥バレル部54での減圧度は適宜選択されればよいが、上述したように、通常1~50kPa、好ましくは2~30kPa、より好ましくは3~20kPaに設定される。
 また、乾燥バレル部54内の設定温度は適宜選択されればよいが、上述したように、通常100~250℃、好ましくは110~200℃、より好ましくは120~180℃に設定される。
 乾燥バレル部54を構成する各乾燥バレル54a~54hにおいては、全ての乾燥バレル54a~54h内の設定温度を近似した値にしてもよいし、異ならせてもよいが、上流側(脱水バレル部53側)の温度よりも下流側(ダイ59側)の温度の方を高温に設定すると、乾燥効率が向上するので好ましい。
 ダイ59は、バレルユニット51の下流端に配置される金型であり、所定のノズル形状の吐出口を有する。乾燥バレル部54で乾燥処理されたアクリルゴムは、ダイ59の吐出口を通過することで、所定のノズル形状に応じた形状に押出成形される。本発明において、ダイ59を通過するアクリルゴムの形状は、ダイ59のノズル形状を略長方形にしてシート状に押出成形することができる。スクリューとダイ59との間には、ブレーカープレートや金網を設けてもよいし、設けなくてもよい。
 本実施形態に係るスクリュー型押出機5によれば、以下のようにして、原料のアクリルゴムの含水クラムがシート状の乾燥ゴムに押出成形される。
 洗浄工程を経て得られたアクリルゴムの含水クラムは、フィード口55から供給バレル部52に供給される。供給バレル部52に供給された含水クラムは、バレルユニット51内の一対のスクリューの回転により、供給バレル部52から脱水バレル部53に送られる。脱水バレル部53では、前述したように第1~第3の脱水バレル53a~53cにそれぞれ設けられた脱水スリット56a、56b、56cから、含水クラムに含まれる水分の排水や排蒸気が行われて、含水クラムが脱水処理される。
 脱水バレル部53で脱水された含水クラムは、バレルユニット51内の一対のスクリューの回転により乾燥バレル部54に送られる。乾燥バレル部54に送られた含水クラムは可塑化混合されて融体となり、発熱して昇温しながら下流側へ運ばれる。そして、このアクリルゴムの融体中に含まれる水分が気化し、その水分(蒸気)が各ベント口58a、58b、58c、58dにそれぞれ接続された不図示のベント配管を通じて外部へ排出される。
 上記のように乾燥バレル部54を通過することで含水クラムは乾燥処理されてアクリルゴムの融体となり、そのアクリルゴムはバレルユニット51内の一対のスクリューの回転によりダイ59に供給され、シート状の乾燥ゴムとしてダイ59から押し出される。
 ここで、本実施形態に係るスクリュー型押出機5の操業条件の一例を挙げる。
 バレルユニット51内の一対のスクリューの回転数(N)は、諸条件に応じて適宜選択されればよく、通常で10~1,000rpmとされ、アクリルゴムシートの含水量とゲル量を効率よく低減できる点から、好ましくは50~750rpm、より好ましくは100~500rpmであり、120~300rpmが最も好ましい。
 また、アクリルゴムの押出量(Q)は、格別限定されないが、通常で100~1,500kg/hrとされ、好ましくは300~1,200kg/hr、より好ましくは400~1,000kg/hrであり、500~800kg/hrが最も好ましい。
 また、アクリルゴムの押出量(Q)とスクリューの回転数(N)との比(Q/N)は、格別限定されないが、通常で1~20とされ、好ましくは2~10、より好ましくは3~8であり、4~6が特に好ましい。
 図1に示す冷却装置6は、脱水機による脱水工程及び乾燥機による乾燥工程を経て得られた乾燥ゴムを冷却するように構成されている。冷却装置6による冷却方式としては、送風あるいは冷房下での空冷方式、水を吹き付ける水かけ方式、水中に浸漬する浸漬方式などを含む様々な方式を採用することが可能である。また、室温下に放置することで、乾燥ゴムを冷却するようにしてもよい。
 以下、図3を参照しながら、冷却装置6の一例として、シート状に成形されたシート状乾燥ゴム10を冷却する搬送式冷却装置60について説明する。
 図3は、図1で示した冷却装置6として好適な搬送式冷却装置60の構成を示している。図3に示す搬送式冷却装置60は、スクリュー型押出機5のダイ59の吐出口から排出されたシート状乾燥ゴム10を搬送しながら、空冷方式によって冷却するよう構成されている。この搬送式冷却装置60を用いることで、スクリュー型押出機5から排出されたシート状乾燥ゴムを好適に冷却することができる。
 図3に示す搬送式冷却装置60は、例えば、図2に示したスクリュー型押出機5のダイ59に直結するか、又はダイ59の近傍に設置して使用される。
 搬送式冷却装置60は、スクリュー型押出機5のダイ59から排出されるシート状乾燥ゴム10を図3中矢印A方向に搬送するコンベア61と、コンベア61上のシート状乾燥ゴム10に冷風を吹き付ける冷却手段65とを有する。
 コンベア61は、ローラ62、63と、これらローラ62、63に巻架され、シート状乾燥ゴム10がその上に載せられるコンベアベルト64とを有する。コンベア61は、コンベアベルト64上にスクリュー型押出機5のダイ59から排出されたシート状乾燥ゴム10を連続して下流側(図3で右側)に搬送するよう構成されている。
 冷却手段65は、特に限定されないが、例えば、不図示の冷却風発生手段から送られてくる冷却風をコンベアベルト64上のシート状乾燥ゴム10の表面に吹き付けることができるような構成を有するものなどが挙げられる。
 搬送式冷却装置60のコンベア61及び冷却手段65の長さ(冷却風の吹き付けが可能な部分の長さ)L1は、特に限定されないが、例えば10~100mであり、好ましくは20~50mである。また、搬送式冷却装置60におけるシート状乾燥ゴム10の搬送速度は、コンベア61及び冷却手段65の長さL1、スクリュー型押出機5のダイ59から排出されるシート状乾燥ゴム10の排出速度、目標とする冷却速度や冷却時間などに応じて適宜調整すればよいが、例えば10~100m/hrであり、より好ましくは15~70m/hrである。
 図3に示す搬送式冷却装置60によれば、スクリュー型押出機5のダイ59から排出されるシート状乾燥ゴム10をコンベア61にて搬送しつつ、シート状乾燥ゴム10に対し冷却手段65から冷却風を吹き付けることにより、シート状乾燥ゴム10の冷却が行われる。
 なお、搬送式冷却装置60としては、図3に示すような1つのコンベア61及び1つの冷却手段65を備える構成に特に限定されず、2つ以上のコンベア61と、これに対応する2つ以上の冷却手段65とを備えるような構成としてもよい。その場合には、2つ以上のコンベア61及び冷却手段65のそれぞれの総合長さを上記範囲とすればよい。
 図1に示すベール化装置7は、スクリュー型押出機5から押出成形され、さらに冷却装置6で冷却された乾燥ゴムを加工して、一塊のブロックであるベールを製造するよう構成されている。ベール化装置7によって製造されるアクリルゴムベールの重さや形状などは特に限定されないが、例えば約20kgの略直方体形状のアクリルゴムベールが製造される。
 また、スクリュー型押出機5によって製造したシート状乾燥ゴム10は、積層してアクリルゴムベールを製造してもよい。例えば、図3に示す搬送式冷却装置60の下流側に配置されるベール化装置7に、シート状乾燥ゴム10を切断するカッティング機構が設けられていてもよい。具体的には、ベール化装置7のカッティング機構は、例えば、冷却されたシート状乾燥ゴム10を連続的に所定の間隔で切断して、所定の大きさのカットシート状乾燥ゴム16に加工するように構成されている。カッティング機構により所定の大きさに切断されたカットシート状乾燥ゴム16を複数枚積層することで、カットシート状乾燥ゴム16を積層したアクリルゴムベールを製造することができる。
 カットシート状乾燥ゴム16を積層したアクリルゴムベールを製造する場合には、例えば40℃以上のカットシート状乾燥ゴム16を積層することが好ましい。40℃以上のカットシート状乾燥ゴム16を積層することで、更なる冷却及び自重による圧縮によって良好な空気抜けが実現される。
 以下に、実施例及び比較例を挙げて、本発明についてより具体的に説明する。なお、各例中の「部」、「%」及び「比」は、特に断りのない限り、重量基準である。
 各種の物性については、以下の方法に従って評価した。
[単量体組成]
 アクリルゴムにおける単量体組成に関して、アクリルゴム中の各単量体単位の単量体構成はH-NMRで確認し、アクリルゴム中に反応性基の活性が残存していること及びその各反応性基含有量は下記試験法で確認した。
 また、各単量体単位のアクリルゴム中の含有割合は、各単量体の重合反応に用いた使用量及び重合転化率から算出した。具体的には、重合反応は乳化重合反応でその重合転化率は、未反応の単量体がいずれも確認できない略100%であったことから、各単量体単位の含有割合を各単量体の使用量と同一とした。
[反応性基含有量]
 アクリルゴムの反応性基の含有量は、下記方法によりアクリルゴムシート又はアクリルゴムベール中の含有量を測定した。
(1)カルボキシル基量は、アクリルゴムシート又はアクリルゴムベールをアセトンに溶解し水酸化カリウム溶液で電位差滴定を行うことにより算出した。
(2)エポキシ基量は、アクリルゴムシート又はアクリルゴムベールをメチルエチルケトンに溶解し、それに規定量の塩酸を加えてエポキシ基と反応させ、残留した塩酸量を水酸化カリウムで滴定することにより算出した。
(3)塩素量は、アクリルゴムシート又はアクリルゴムベールを燃焼フラスコ中で完全燃焼させ、発生する塩素を水に吸収させ硝酸銀で滴定することにより算出した。
[老化防止剤含有量]
 アクリルゴムシート又はアクリルゴムベール中の老化防止剤含有量(%)は、アクリルゴムシート又はアクリルゴムベールをテトラヒドロフランに溶解しゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)測定を行い、同一老化防止剤の検量線に基づき算出した。
[灰分量]
 アクリルゴムシート又はアクリルゴムベール中に含まれる灰分量(%)は、JIS K6228 A法に準じて測定した。
[灰分成分量]
 アクリルゴムシート又はアクリルゴムベール灰分中の各成分量(ppm)は、上記の灰分量測定の際に採取した灰分をΦ20mmの滴定濾紙に圧着し、ZSX Primus(Rigaku社製)を用いてXRF測定した。
[ゲル量]
 アクリルゴムシート又はアクリルゴムベールのゲル量(%)は、メチルエチルケトンに対する不溶解分の量であり、以下の方法により求めた。
 アクリルゴムシート又はアクリルゴムベール0.2g程度を秤量(Xg)し、100mlメチルエチルケトンに浸漬させて室温で24時間放置後、80メッシュ金網を用いてメチルエチルケトンに対する不溶解分を濾別した濾液、すなわち、メチルエチルケトンに溶解するゴム成分のみが溶解した濾液を蒸発乾燥固化させた乾燥固形分(Yg)を秤量し、下式により算出した。
 ゲル量(%)=100×(X-Y)/X
[比重]
 アクリルゴムシート又はアクリルゴムベールの比重は、JIS  K6268架橋ゴム-密度測定のA法に準じて測定した。
[ガラス転移温度(Tg)]
 アクリルゴムのガラス転移温度(Tg)は、示差走査型熱量計(DSC、製品名「X-DSC7000」、日立ハイテクサイエンス社製)を用いて測定した。
[pH]
 アクリルゴムシート又はアクリルゴムベールのpHは、6g(±0.05g)のアクリルゴムシート又はアクリルゴムベールをテトラヒドロフラン100gで溶解後、蒸留水2.0mlを添加し完全に溶解したことを確認後にpH電極で測定した。
[含水量]
 アクリルゴムシート又はアクリルゴムベールの含水量(%)は、JIS K6238-1:オーブンA(揮発分測定)法に準じて測定した。
[分子量及び分子量分布]
 アクリルゴムの重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mz/Mw)は、溶媒としてジメチルホルムアミドに塩化リチウムが0.05mol/L、37%濃塩酸が0.01%の濃度でそれぞれ添加された溶液を用いた、GPC-MALS法により測定される絶対分子量及び絶対分子量分布である。具体的には、GPC(Gel Permeation Chromatography)装置に多角度レーザ光散乱光度計(MALS)及び示差屈折率計(RI)を組み入れ、GPC装置でサイズ分別された分子鎖溶液の光散乱強度及び屈折率差を、溶出時間を追って測定することにより、溶質の分子量とその含有率を順次計算し求めた。GPC装置による測定条件及び測定方法は、以下のとおりである。
 カラム:TSKgel α-M 2本(φ7.8mm×30cm、東ソー社製)
 カラム温度:40℃
 流速:0.8ml/mm
 試料調整:試料10mgに溶媒5mlを加え、室温で緩やかに撹拌した(溶解を視認)。その後0.5μmフィルターを用いてろ過を行った。
[複素粘性率]
 アクリルゴムシート又はアクリルゴムベールの複素粘性率ηは、動的粘弾性測定装置「ラバープロセスアナライザRPA-2000」(アルファテクノロジー社製)を用いて、歪み473%、1Hzにて温度分散(40~120℃)を測定し、各温度における複素粘性率ηを求めた。ここでは、上述の動的粘弾性のうち60℃における動的粘弾性を複素粘性率η(60℃)とし、100℃における動的粘弾性を複素粘性率η(100℃)として、η(100℃)/η(60℃)、η(60℃)/η(100℃)の値を算出した。
[保存安定性評価]
 ゴム試料の保存安定性は、ゴム試料のゴム混合物を45℃×80%RHの恒温恒湿度槽7日間投入し、試験前後のゴム試料をゴム混合物としてゴム加硫試験機(ムービングダイレオメータMDR;アルファテクノロジー社製)を用いて180℃で10分間の架橋試験を行い、最大トルク(MH)と最小トルク(ML)との差(MH-ML)である架橋密度の変化率を算出し、比較例1を100とする指数で評価した(指数は小さいほど保存安定性に優れる)。
[加工性評価]
 ゴム試料の加工性は、ゴム試料を50℃に加温されたバンバリーミキサーに投入し1分間素練り後、表2記載のゴム混合物配合の配合剤Aを投入して1段目のゴム混合物が一体化して最大トルク値を示すまでの時間、すなわちBIT(Black Incorporation Time)を測定し、比較例1を100とする指数で評価した(指数が小さいほど加工性に優れる)。
[常態物性評価]
 ゴム試料の常態物性は、JIS K6251に従いゴム試料のゴム架橋物を破断強度、100%引張応力及び破断伸びを測定し以下の基準で評価した。
(1)破断強度は、10MPa以上を◎、10MPa未満を×として評価した。
(2)100%引張応力は、5MPa以上を◎、5MPa未満を×として評価した。
(3)破断伸びは、150%以上を◎、150%未満を×として評価した。
[老化防止剤含有エマルジョンの調整]
 乳化重合後の乳化重合液に添加する老化防止剤含有エマルジョンは、表1記載の条件に基づき、撹拌翼のある調整タンクに所定温度及び所定量の水を仕込み撹拌しながら所定量の乳化剤を添加して乳化剤液を作製し、次いで該乳化液に老化防止剤1部を添加して2時間撹拌した後pHを測定し、pH3~6の範囲に無い場合は、硫酸又は水酸化ナトリウムで範囲以内に入るように調整し作製した。作製した老化防止剤含有エマルジョンは、全量を乳化重合後の乳化重合液に添加した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
[実施例1]
 ホモミキサーを備えた混合容器に、純水46部、アクリル酸エチル74.5部、アクリル酸n-ブチル17部、アクリル酸メトキシエチル7部、及びフマル酸モノn-ブチル1.5部、及び乳化剤としてオクチルオキシジオキシエチレンリン酸エステルナトリウム塩1.8部を仕込み撹拌して単量体エマルジョンを得た。
 次いで、温度計、撹拌装置を備えた重合反応槽に、純水170部及び上記で得られた単量体エマルジョン3部を投入し、窒素気流下で12℃まで冷却した。次いで、重合反応槽中に、単量体エマルジョンの残部、硫酸第一鉄0.00033部、アスコルビン酸ナトリウム0.264部、及び過硫酸カリウム0.22部を3時間かけて連続的に滴下した。その後、重合反応内の温度を23℃に保った状態にて反応を継続し、重合転化率が略100%に達したことを確認し、重合停止剤としてのハイドロキノンを添加して重合反応を停止し、老化防止剤含有エマルジョンとして先に調整した表1記載の老化防止剤(IRG1076)の老防エマルジョン1を添加して、老化防止剤添加の乳化重合液を得た。
 温度計と撹拌装置を備えた凝固槽で、80℃に加温した激しく撹拌(600回転:周速3.1m/s)した2%硫酸マグネシウム水溶液(凝固液)中に、上記老化防止剤が添加された乳化重合液を80℃に加温して連続的に添加して重合体を凝固させ濾別して含水クラムを得た。
 次いで、凝固槽内に194部の温水(70℃)を添加して15分間撹拌した後に水分を排出させ、再度194部の温水(70℃)を添加して15分間撹拌して含水クラムの洗浄を行った。洗浄した含水クラム(含水クラム温度65℃)をスクリュー型押出機に供給し、脱水・乾燥して幅300mmで厚さ10mmのシート状乾燥ゴムを押し出した。次いで、スクリュー型押出機に直結して設けた搬送式冷却装置を用いて、シート状乾燥ゴムを冷却速度200℃/hrで冷却した。
 なお、本実施例1で用いたスクリュー型押出機は、1つの供給バレル、3つの脱水バレル(第1~第3の脱水バレル)、5つの乾燥バレル(第1~第5の乾燥バレル)で構成されている。第1及び第2の脱水バレルは排水を行い、第3の脱水バレルは排蒸気を行うようになっている。スクリュー型押出機の操業条件は、以下のとおりとした。
含水量:
 ・第2の脱水バレルでの排水後の含水クラムの含水量:20%
 ・第3の脱水バレルでの排蒸気後の含水クラムの含水量:10%
 ・第5の乾燥バレルでの乾燥後の含水クラムの含水量:0.4%
ゴム温度:
 ・第1の供給バレルに供給する含水クラムの温度:65℃
 ・スクリュー型押出機から排出されるゴムの温度:140℃
各バレルの設定温度:
 ・第1の脱水バレル:90℃
 ・第2の脱水バレル:100℃
 ・第3の脱水バレル:120℃
 ・第1の乾燥バレル:120℃
 ・第2の乾燥バレル:130℃
 ・第3の乾燥バレル:140℃
 ・第4の乾燥バレル:160℃
 ・第5の乾燥バレル:180℃
運転条件:
 ・バレルユニット内のスクリューの直径(D):132mm
 ・バレルユニット内のスクリューの全長(L):4620mm
 ・L/D:35
 ・バレルユニット内のスクリューの回転数:135rpm
 ・ダイからのゴムの押出量:700kg/hr
 ・ダイの樹脂圧:2MPa
 押し出されたシート状乾燥ゴムを、50℃まで冷却してからカッターで切断して、アクリルゴムシート(A)を得た。得られたアクリルゴムシート(A)の反応性基含有量、灰分量、灰分成分量、比重、ゲル量、ガラス転移温度(Tg)、pH、老化防止剤含有量、含水量、分子量、分子量分布、及び複素粘性率を測定して表3-1,3-2に示した。
 また、得られたアクリルゴムシート(A)を40℃以下にならない内に20部(20kg)になるように積層してアクリルゴムベール(A)を得た。得られたアクリルゴムベール(A)の反応性基含有量、灰分量、灰分成分量、比重、ゲル量、ガラス転移温度(Tg)、pH、老化防止剤含有量、含水量、分子量、分子量分布及び複素粘性率を測定した。
 次いで、バンバリーミキサーを用いて、アクリルゴムベール(A)100部と表2記載の「配合1」の配合剤Aを投入して、50℃で5分間混合した。ここで加工性試験を行いその結果を表3-2に示した。次いで、得られた混合物を50℃のロールに移して、表2記載の「配合1」の配合剤Bを配合し混合してゴム混合物を得た。得られたゴム混合部の架橋試験を行いその結果を表3-2に示した。なお、このときの架橋(加硫)条件は、一次加硫は180℃で10分、二次加硫は180℃で2時間とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 
 40℃以下にならない内に20部(20kg)になるように積層してアクリルゴムベール(A)を得た。得られたアクリルゴムベール(A)の反応性基含有量、灰分量、灰分成分量、比重、ゲル量、ガラス転移温度(Tg)、pH、老化防止剤含有量、含水量、分子量、分子量分布及び複素粘性率を測定した。
[実施例2]
 単量体成分を、アクリル酸エチル4.5部、アクリル酸n-ブチル64.5部、アクリル酸メトキシエチル29.5部及びフマル酸モノn-ブチル1.5部に、乳化剤をノニルフェニルオキシヘキサオキシエチレンリン酸エステルナトリウム塩に、及び老化防止剤含有エマルジョンを老防エマルジョン2に変更する以外は実施例1と同様に行いアクリルゴムシート(B)及びアクリルゴムベール(B)を得て各特性を評価した。アクリルゴムシート(B)の結果を表3-1,3-2に示した。
[実施例3]
 単量体成分を、アクリル酸エチル48.25部、アクリル酸n-ブチル50部及びフマル酸モノn-ブチル1.75部に、乳化剤をトリデシルオキシヘキサオキシエチレンリン酸エステルナトリウム塩に、及び老化防止剤含有エマルジョンを老防エマルジョン3に変更する以外は実施例1と同様に行いアクリルゴムシート(C)及びアクリルゴムベール(C)を得て各特性(配合剤を「配合2」に変更して)を評価した。アクリルゴムシート(C)の結果を表3-1,3-2に示した。
[実施例4]
 スクリュー型押出機の第1の脱水バレルの温度を100℃、第2の脱水バレルの温度を120℃に変えて第1の脱水バレルのみで排水を行うようにし、且つ、第1の脱水バレルでの排水後の含水クラムの含水量を30%に変更する以外は実施例3と同様に行いアクリルゴムシート(D)及びアクリルゴムベール(D)を得て各特性を評価した。アクリルゴムシート(D)の結果を表3-1,3-2に示した。
[実施例5]
 単量体成分を、アクリル酸エチル28部、アクリル酸n-ブチル38部、アクリル酸メトキシエチル27部、アクリロニトリル5部及びアリルグリシジルエーテル2部に変更する以外は実施例4と同様に行いアクリルゴムシート(E)及びアクリルゴムベール(E)を得て各特性(配合剤を「配合3」に変更して)を評価した。アクリルゴムシート(E)の結果を表3-1,3-2に示した。
[実施例6]
 単量体成分を、アクリル酸エチル42.2部、アクリル酸n-ブチル35部、アクリル酸メトキシエチル20部、アクリロニトリル1.5部及びクロロ酢酸ビニル1.3部に変更する以外は実施例4と同様に行いアクリルゴムシート(F)及びアクリルゴムベール(F)を得て各特性(配合剤を「配合4」に変更して)を評価した。アクリルゴムシート(F)の結果を表3-1,3-2に示した。
[実施例7]
 老化防止剤含有エマルジョンを老防エマルジョン4に変更する以外は実施例6と同様に行いアクリルゴムシート(G)及びアクリルゴムベール(G)を得て各特性を評価した。アクリルゴムシート(G)の結果を表3-1,3-2に示した。
[実施例8]
 老化防止剤含有エマルジョンを老防エマルジョン5に変更する以外は実施例6と同様に行いアクリルゴムシート(H)及びアクリルゴムベール(H)を得て各特性を評価した。アクリルゴムシート(H)の結果を表3-1,3-2に示した。
[比較例1]
 ホモミキサーを備えた混合容器に、純水46部、アクリル酸エチル42.2部、アクリル酸n-ブチル35部、アクリル酸メトキシエチル20部、アクリロニトリル1.5部、クロロ酢酸ビニル1.3部、乳化剤としてラウリル硫酸ナトリウム0.709部及びポリオキシエチレンドデシルエーテル(分子量1500)1.82部を仕込み撹拌して単量体エマルジョンを得た。
 次いで、温度計、撹拌装置を備えた重合反応槽に、純水170部及び上記で得られた単量体エマルジョン3部を投入し、窒素気流下で12℃まで冷却した。次いで、重合反応槽中に、単量体エマルジョンの残部、硫酸第一鉄0.00033部、アスコルビン酸ナトリウム0.264部、及び過硫酸カリウム0.22部を3時間かけて連続的に滴下した。その後、重合反応内の温度を23℃に保った状態にて反応を継続し、重合転化率が略100%に達したことを確認し、重合停止剤としてのハイドロキノンを添加して重合反応を停止し、老化防止剤含有エマルジョンとして表1記載の老防エマルジョン6を添加して、老化防止剤を添加した乳化重合液を得た。
 次いで、乳化重合液を80℃に加温した後に0.7%硫酸ナトリウム水溶液(凝固液)連続的に添加して重合体を凝固させ濾別して含水クラムを得た。得られた含水クラム100部に対し、工業用水194部を添加し、25℃、5分間撹拌した後、凝固槽から水分を排出する含水クラムの洗浄を4回行い、次いで、pH3の硫酸水溶液194部を添加して25℃で5分間撹拌した後、凝固槽から水分を排出させて酸洗浄を1回行った後、純水194部添加して純水洗浄を1回行った後に、160℃の熱風乾燥機で乾燥させて含水量0.4重量%のクラム状アクリルゴム(I)を得た。得られたクラム状アクリルゴム(I)の各特性を評価して表3-1,3-2に示した。
[比較例2]
 老化防止剤含有エマルジョンを表1の老防エマルジョン7に変更する以外は比較例1と同様に行いクラム状アクリルゴム(J)を得た。得られたクラム状アクリルゴム(J)の各特性を評価して表3-1,3-2に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 
 表3-1,3-2からは、本発明の(メタ)アクリル酸エステルを主成分とする重量平均分子量(Mw)が100,000~5,000,000でz平均分子量(Mz)と重量平均分子量(Mw)との比(Mz/Mw)が1.3以上であるアクリルゴムからなりフェノール系老化防止剤を含み且つゲル量が50重量%以下であるアクリルゴムシート(A)~(H)は、強度特性を損ねずに、格段と保存安定性と加工性が改善されているのがわかる(実施例1~8)。
 強度特性については、本願実施例及び比較例の条件で製造したアクリルゴムシート(A)~(H)及びクラム状アクリルゴム(I)~(J)は、GPC-MALSで測定された絶対分子量の重量平均分子量(Mw)が10万を超え、且つ、GPC-MALSで測定された高分子量領域を重視した絶対分子量分布のz平均分子量(Mz)と重量平均分子量(Mw)との比(Mz/Mw)が1.3を超えて大きいため、破断強度を含めた常態物性が、いずれも優れ、本発明のアクリルゴムシート(A)~(H)の作業性及び強度が維持されていることがわかる(実施例1~6及び比較例1)。一方、表3-1及び3-2からは、また、比較例1のクラム状アクリルゴム(I)は、保存安定性や加工性が十分でなく、比較例2のクラム状アクリルゴム(J)は、保存安定性に極端に劣っていることがわかる。
 保存安定性については、アクリルゴムシート(A)~(H)の老化防止剤含有量がクラム状アクリルゴム(I)と変わらないので、アクリルゴムシート(A)~(H)がクラム状アクリルゴムに比べて圧倒的に比表面積が小さく且つ比重が大きく空気を含まない酸化されにくい構造であったことと、及びフェノール系老化防止剤がアクリルゴムシート(A)~(H)内で均一に微細分散されたことで保存安定の効果差が出てきていると思われる(実施例1~8と比較例1との比較)。また、保存安定性試験後には、本発明のアクリルゴムシートの色味変化は認められなかったが、比較例のクラム状アクリルシート(I)~(J)は黄ばんでいた。
 表3-1,3-2からは、また、本発明のアクリルゴムシート(A)~(H)は、乳化重合液に添加するフェノール系老化防止剤を、水と乳化剤とでフェノール系老化防止剤含有エマルジョンとし、そのフェノール系老化防止剤含有エマルジョンの乳化剤濃度を所定以上にすること、及びエマルジョン作製時の水温を所定以上にするかフェノール系老化防止剤の融点以上にすることで格段に保存安定性を高められることがわかる(実施例1~7と実施例8との比較)。
 加工性については、本発明ではシートの強度特性を上げるために乳化重合の重合転化率を高めているが、重合転化率を上げていくと急激にメチルエチルケトン不溶解分のゲル量が増加しアクリルゴムの加工性を悪化させてしまうが、スクリュー型押出機内で実施的に水分が無い状態(含水量1%未満)まで乾燥させ溶融混練されることで急増したメチルエチルケトン不溶解分のゲルが消失している。ただし、比熱の大きく且つ反応性基を有するアクリルゴムを実質的に水分を含まない状態にするのは困難で、実施例で示しているように投入する含水クラム温度及びスクリュー型押出機の諸条件により達成できる。
 表3-1,3-2から、さらに、特定融点のフェノール系老化防止剤を含み、比重、ゲル量、ガラス転移温度(Tg)、pH、老化防止剤含有量、含水量、重量平均分子量(Mw)、z平均分子量(Mz)と重量平均分子量(Mw)との比(Mz/Mw)、100℃における複素粘性率η(100℃)、60℃における複素粘性率η(60℃)、100℃と60℃における複素粘性率の比(η100℃/η60℃)が特定範囲にあるアクリルゴムシート(A)~(H)は、強度特性を含む常態物性を損ねずに保存安定性と加工性が高度に優れていることがわかる(実施例1~8)。
 なお、アクリルゴムシート(A)~(H)を積層した本発明のアクリルゴムベール(A)~(H)についての各特性値は、いずれも積層するそれぞれのアクリルゴムシートの特性値と同じであった。
 1 アクリルゴム製造システム
 3 凝固装置
 4 洗浄装置
 5 スクリュー型押出機
 6 冷却装置
 7 ベール化装置
 

Claims (28)

  1.  (メタ)アクリル酸エステルを主成分とする重量平均分子量(Mw)が100,000~5,000,000でz平均分子量(Mz)と重量平均分子量(Mw)との比(Mz/Mw)が1.3以上であるアクリルゴムからなりフェノール系老化防止剤を含み且つゲル量が50重量%以下であるアクリルゴムシート。
  2.  アクリルゴムシートが、溶融混練シートである請求項1に記載のアクリルゴムシート。
  3.  ゲル量が、15重量%以下である請求項1又は2に記載のアクリルゴムシート。
  4.  アクリルゴムシート中のアクリルゴムの割合が、85重量%以上である請求項1~3のいずれか1項に記載のアクリルゴムシート。
  5.  アクリルゴムシート中の灰分量が、0.8重量%以下である請求項1~4のいずれか1項に記載のアクリルゴムシート。
  6.  灰分中のナトリウム、イオウ、カルシウム、マグネシウム及びリンからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素の含有量が、60重量%以上である請求項1~5のいずれか1項に記載のアクリルゴムシート。
  7.  フェノール系老化防止剤が、ヒンダードフェノール系老化防止剤である請求項1~6のいずれか1項に記載のアクリルゴムシート。
  8.  フェノール系老化防止剤の融点が、150℃以下である請求項1~7のいずれか1項に記載のアクリルゴムシート。
  9.  フェノール系老化防止剤の分子量が、100~1,000の範囲である請求項1~8のいずれか1項に記載のアクリルゴムシート。
  10.  フェノール系老化防止剤の含有量が、0.001~15重量%である請求項1~9のいずれか1項に記載のアクリルゴムシート。
  11.  重量平均分子量(Mw)が、1,000,000~5,000,000の範囲である請求項1~10のいずれか1項に記載のアクリルゴムシート。
  12.  60℃における複素粘性率([η]60℃)が、15,000Pa・s以下である請求項1~11のいずれか1項に記載のアクリルゴムシート。
  13.  100℃における複素粘性率([η]100℃)と60℃における複素粘性率([η]60℃)との比([η]100℃/[η]60℃)が、0.5以上である請求項1~12のいずれか1項に記載のアクリルゴムシート。
  14.  pHが、6以下である請求項1~13のいずれか1項に記載のアクリルゴムシート。
  15.  比重が、0.7以上である請求項1~14のいずれか1項に記載のアクリルゴムシート。
  16.  比重が、0.8~1.4の範囲である請求項1~15のいずれか1項に記載のアクリルゴムシート。
  17.  アクリルゴムシートのムーニー粘度(ML1+4,100℃)が、10~150の範囲である請求項1~16のいずれか1項に記載のアクリルゴムシート。
  18.  (メタ)アクリル酸エステルを主成分とする単量体成分を水と乳化剤でエマルジョン化し重合開始剤存在下に重合転化率90重量%以上まで乳化重合して乳化重合液を得る乳化重合工程と、
     得られた乳化重合液にフェノール系老化防止剤を添加する老化防止剤添加工程と、
     老化防止剤を添加した乳化重合液と凝固液とを接触させて含水クラムを生成する凝固工程と、
     生成した含水クラムを洗浄する洗浄工程と、
     洗浄した含水クラムを、脱水スリットを有する脱水バレルと減圧下で乾燥する乾燥バレルと先端部にダイとを備えてなるスクリュー型押出機を用いて含水量1重量%未満のシート状乾燥ゴムを押し出す脱水・乾燥・成形工程と、を含むアクリルゴムシートの製造方法。
  19.  スクリュー型押出機に投入される含水クラムの温度が、40℃以上である請求項18に記載のアクリルゴムシートの製造方法。
  20.  添加するフェノール系老化防止剤が、温水と乳化剤とでエマルジョン化されたフェノール系老化防止剤含有エマルジョンである請求項18又は19に記載のアクリルゴムシートの製造方法。
  21.  温水の温度が、40℃以上である請求項20に記載のアクリルゴムシートの製造方法。
  22.  温水の温度が、使用するフェノール系老化防止剤の融点以上である請求項20又は21に記載のアクリルゴムシートの製造方法。
  23.  フェノール系老化防止剤含有エマルジョンの乳化剤濃度が、1重量%以上である請求項20~22のいずれかに記載のアクリルゴムシートの製造方法。
  24.  請求項1~17のいずれか1項に記載のアクリルゴムシートを積層してなるアクリルゴムベール。
  25.  請求項1~17のいずれか1項に記載のアクリルゴムシート又は請求項24に記載のアクリルゴムベールに、充填剤及び架橋剤を混合してなるゴム混合物。
  26.  請求項1~17のいずれか1項に記載のアクリルゴムシート又は請求項24に記載のアクリルゴムベールに、充填剤及び架橋剤を混合機を用いて混合することを特徴とするゴム混合物の製造方法。
  27.  請求項1~17のいずれか1項に記載のアクリルゴムシート又は請求項24に記載のアクリルゴムベールと充填剤を混合した後に架橋剤を混合するゴム混合物の製造方法。
  28.  請求項25に記載のゴム混合物を架橋してなるゴム架橋物。
     
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