JPH06172454A

JPH06172454A - 耐熱性アクリレート共重合体およびそれからなる加硫性組成物

Info

Publication number: JPH06172454A
Application number: JP35070792A
Authority: JP
Inventors: Takafumi Kawanaka; 孝文川中; Kiyonori Umetsu; 清徳梅津; Masahiro Shimizu; 正廣清水; Kenichi Miyazaki; 健一宮崎
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1992-12-04
Filing date: 1992-12-04
Publication date: 1994-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】架橋用単量体として、塩素基含有アクリル酸
エステルを構成成分とするアクリレート系共重合体エラ
ストマーおよび該エラストマーと加硫剤とからなる加硫
性組成物であって、耐熱性、耐油性のバランスに優れ、
高い強度を有する加硫物が得られる加硫性組成物を提供
する。【構成】（ａ）化１で表される単量体及び／または化
２で表される単量体６５〜９９．９重量％、（ｂ）化３
で表される架橋性単量体０．５〜５重量％、および
（ｃ）上記（ａ），（ｂ）成分と共重合可能なモノエチ
レン性不飽和単量体０〜３０重量％、を構成単位とする
共重合体であって、ムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄、100℃）が
１０〜１００でランダムなアクリレート系共重合体エラ
ストマー、および該エラストマーと加硫剤とからなる加
硫性組成物。【化１】（式中、Ｒ¹は炭素数１〜８のアルキル基を示す）【化２】（式中、Ｒ²は炭素数１〜８のアルキレン基、Ｒ³は炭素
数１〜８のアルキル基を示す）【化３】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アクリレート系共重合
体エラストマーおよびそれからなる加硫性組成物に関す
る。詳しくは、本発明は架橋性単量体として塩素基を持
つ特定のアクリル酸エステルを構成成分とするアクリレ
ート系共重合体エラストマーに関し、更に耐油性、耐熱
性、圧縮永久ひずみ性に優れ、高い強度を有する加硫物
をつくる、工業材料としての用途に適した加硫性組成物
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アクリレート系共重合体エラストマー
は、アクリル酸エステルを主成分とする重合体であっ
て、一般に耐熱性、耐油性および耐オゾン性に優れたエ
ラストマーとして知られており、オイルシール、Ｏリン
グ、パッキンなどの成形材料として用いられている。近
年においては、自動車の高性能化に伴い、これまでのゴ
ム材料の耐熱性、耐油性、耐寒性のレベルでは要求性能
を満足することができず、さらに高度な機能を有するゴ
ムの開発が求められている。特にシール材の用途では、
耐熱性、圧縮永久ひずみ性、強度の向上が強く要求され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは前記欠点
を解決すべく鋭意研究の結果、架橋性単量体として塩素
基を持つ特定のアクリル酸エステルを構成成分とするア
クリレート系共重合体エラストマーは、本来の良好な耐
油性を損なうことなく、耐熱性、圧縮永久ひずみ性、強
度に優れることを見いだし、この知見に基づいて本発明
を完成するにいたった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、（ａ）化１で表される単量体及び／または化２で表
される単量体６５〜９９．５重量％、（ｂ）化３で表さ
れる架橋性単量体０．５〜５重量％、および（ｃ）上記
（ａ），（ｂ）成分と共重合可能なモノエチレン性不飽
和単量体０〜３０重量％、を構成単位とするアクリレー
ト系共重合体エラストマー、及び該エラストマーに加硫
剤を配合してなる加硫性アクリレート系共重合体エラス
トマー加硫性組成物が提供される。

【０００５】

【構成の詳細な説明】本発明で使用される成分（ａ）の
単量体のうち化１で表されるものとしては、メチルアク
リレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレー
ト、ブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、シク
ロヘキシルアクリレートおよびオクチルアクリレートな
どのような炭素数１〜８、好ましくは炭素数２〜４のア
ルキル基を有するアルキルアクリレートが挙げられる。
また、同じく成分（ａ）の単量体のうち化２で表される
ものとしては、メトキシメチルアクリレート、メトキシ
エチルアクリレート、エトキシエチルアクリレートおよ
びブトキシエチルアクリレートなどのような炭素数１〜
８のアルコキシ基を有するアルコキシアルキルアクリレ
ートが挙げられる。これらのアルキルアクリレート及び
／またはアルコキシアルキルアクリレートの組成範囲は
ポリマー中の全単量体単位中６５〜９９．５重量％、好
ましくは８０〜９８．５重量％である。また、アルキル
アクリレートとアルコキシアルキルアクリレートとを併
用する場合には、アルコキシアルキルアクリレートが２
０〜５０重量％であることが好ましい。

【０００６】本発明で使用する成分（ｂ）の単量体は、
化３により表され、架橋用単量体として使用するもので
ある。この単量体の量は、ポリマー中の全単量体単位中
０．５〜５重量％、好ましくは１〜３重量％である。
０．５重量％以下では耐熱性の改良効果が得られず、５
重量％以上では圧縮永久ひずみ性、ゴム弾性が低下す
る。

【０００７】本発明で使用される成分（ｃ）のモノエチ
レン性不飽和単量体は、得られるアクリレート系共重合
体エラストマーの機械的特性および耐油性、耐寒性など
を改良するために必要に応じて用いる任意成分である。
その具体例としては、アクリロニトリル、酢酸ビニル、
スチレン、α−メチルスチレン、アクリルアミド、塩化
ビニル、アクリル酸、アクリル酸エステル、ポリアルキ
レングリコールアクリル酸エステルのようなモノビニル
系単量体；メチルメタアクリレート、エチルメタアクリ
レート、メタクリロニトリル、塩化ビニリデンのような
モノビニリデン系単量体が挙げられる。このモノエチレ
ン系不飽和単量体の使用量は全単量体単位中３０重量％
以下である。

【０００８】本発明におけるアクリレート系共重合体エ
ラストマーは、前記単量体混合物を通常使用されるラジ
カル開始剤を用いて乳化重合、懸濁重合、溶液重合およ
び塊状重合などの公知の重合方法で重合することにより
得られる。重合は回分重合で行うか、または１種類以上
の単量体成分を重合中に連続あるいは断続的に加えて行
うことができる。重合温度は−１０℃〜１００℃の範囲
であるが、好ましくは２〜８０℃である。そして、得ら
れるアクリレート系共重合体エラストマーの分子量は、
ムーニー粘度（ＭＬ1+4,100℃）で１０〜１００、好ま
しくは１５〜７０である。

【０００９】重合して得られたアクリレート系共重合体
エラストマーは加硫剤、その他の配合剤と混合し、加硫
性組成物に調整される。加硫剤としては、活性塩素基を
含有する架橋性単量体を共重合したアクリレート系重合
体で従来から使用されている加硫剤が使用される。たと
えば、硫黄もしくは硫黄供与体と脂肪酸金属石鹸との組
合せ、またはジチオカルバミン酸塩もしくはその誘導体
とトリチオシアヌル酸との組合せ等である。その使用量
は通常エラストマー１００重量部に対し０．１〜５重量
部である。

【００１０】本発明のアクリレート系共重合体エラスト
マー組成物には、通常ゴム工業で使用されている加工助
剤、補強剤、充填剤、可塑剤、老化防止剤などの各種の
配合剤を配合することができる。エラストマーの硬化温
度は約１４０〜２２０℃の範囲内であるが、加硫温度は
約１６０〜２００℃が好ましい。加硫時間はその温度に
依存するが、一般に３０秒〜２０分である。

【００１１】本発明のアクリレート系共重合体エラスト
マー組成物の加硫物は、強度、耐熱性、耐油性、圧縮永
久ひずみ性を必要とする多くの分野での用途に有用であ
る。かかる用途としては、ガスケット、ホース、コンベ
アベルト、パッキン、ベアリングシール、オイルシール
など種々のゴム部品が挙げられる。

【００１２】

【発明の効果】かくして本発明のアクリレート系共重合
体エラストマー組成物の加硫物は、従来の塩素基含有単
量体を架橋点とするアクリレート系共重合体エラストマ
ーでは充分に満足されなかった耐熱性を改良し、しかも
優れた圧縮永久ひずみ性、高い応力を有している。

【００１３】以下実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお部、％はとくに断わりのないかぎり重量基準で
ある。（実施例１）２リットルのセパラブルフラスコ中に温度
計、撹拌機、窒素導入管および減圧装置を設置し、表１
に示す重合処方（Ｉ）および（ＩＩ）により、表２に記
載した２種類の組成の各単量体の混合物を重合した。架
橋性単量体は、本発明例では化３で示されるもの、比較
例ではビニルクロロアセテートを用いた。まず、（Ｉ）
の各成分をフラスコに仕込んだ後フラスコ中の混合物の
ＰＨを７に調整し、撹拌しつつ系内の温度を５℃にし、
脱気、窒素置換を繰り返し、系内の酸素を充分除去す
る。次いで（ＩＩ）の各成分を添加して重合を開始し
た。重合温度は５℃で反応時間は約１６時間である。重
合転化率はＡが９６％、Ｂが９８％であった。重合終了
後、重合生成物を塩析し、充分水洗した後、減圧乾燥器
にて２４時間乾燥させて目的のアクリレートエラストマ
ーを得た。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【表２】

【００１６】かくして得られた上記のアクリレートエラ
ストマーを用い、表３の配合処方に従って配合物を調製
した。

【００１７】

【表３】

【００１８】＊１脂肪酸エステル系加工助剤大日本
インキ社製＊２ジフェニルアミン系老化防止剤白石カルシウム
社製

【００１９】配合物の調製は５０〜６０℃に加温された
オープンロールにて行った。次いで、得られた配合物を
１７０℃で２０分間プレス加硫し、さらにギヤーオーブ
ン中１７０℃で４時間熱処理を行い加硫物を得た。これ
らの加硫物についてＪＩＳＫ−６３０１に準じて加硫特
性を測定した。得られた結果を表４に示す。

【００２０】

【表４】

【００２１】（実施例２）前記実施例１で製造したアク
リレートエラストマーを用い、表５の配合処方に従って
配合物を調製した。前記実施例と同様に熱処理を行って
加硫物を作成し、各物性を測定した。その結果を表４に
併せて示す。

【００２２】

【表５】

【００２３】表４の結果から、本発明のアクリレートエ
ラストマー組成物の加硫物は、従来の塩素基含有架橋用
単量体であるビニルクロロアセテートを使用するアクリ
レートエラストマーの加硫物が有する強度特性を大幅に
改良し、耐熱性および圧縮永久ひずみ性を改良して、耐
油性、耐熱性、圧縮永久ひずみ性のバランスに極めて優
れていることがわかる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮崎健一神奈川県川崎市川崎区夜光１−２−１日本ゼオン株式会社研究開発センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ムーニー粘度（ＭＬ1+4,100℃）が１０〜
１００であって、（ａ）化１で表される単量体及び／ま
たは化２で表される単量体６５〜９９．５重量％、
（ｂ）化３で表される架橋性単量体０．５〜５重量％、
および（ｃ）上記（ａ），（ｂ）成分と共重合可能なモ
ノエチレン性不飽和単量体０〜３０重量％、を構成単位
とするランダムなアクリレート系共重合体エラストマ
ー。【化１】（式中、Ｒ¹は炭素数１〜８のアルキル基を示す）【化２】（式中、Ｒ²は炭素数１〜８のアルキレン基、Ｒ³は炭素
数１〜８のアルキル基を示す）【化３】
【請求項２】請求項１のアクリレート系共重合体エラス
トマーに、加硫剤を配合してなるアクリレート系共重合
体エラストマー加硫性組成物。