橡胶组合物、其硫化物以及成型品的制作方法_2

文档序号:8344179阅读:来源:国知局
用一般所用的乳液聚合法而使原料单体聚合即可。此时,乳化剂能 够使用例如碳原子数为6~22的饱和或不饱和的脂肪族碱金属盐、松香酸或歧化松香酸的 碱金属盐以及β -萘磺酸的甲醛缩合物的碱金属盐等、一般用于氯丁二烯的乳液聚合中 的乳化剂。
[0037] 另外,聚合引发剂能够使用例如像过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、过氧化氢以及 叔丁基氢过氧化物等有机过氧化物类那样的、一般用于氯丁二烯的乳液聚合中的公知的聚 合引发剂。
[0038] 此外,对乳液聚合时的聚合温度没有特别限定,从生产性以及聚合稳定性的观点 看,聚合温度优选为〇~50°C,更优选为20~50°C。另外,对单体的最终转化率也没有特 别限定,从生产性的观点看,单体的最终转化率优选在60~90%的范围。
[0039] 而且,在最终转化率达到了规定范围的时间点,在聚合液中添加少量的阻聚剂而 使聚合反应停止,此时,作为阻聚剂,例如能够使用吩噻嗪、4 一叔丁基邻苯二酚以及2, 2 - 亚甲基双一 4 一甲基一 6 -叔丁基苯酚等通常所用的阻聚剂。另外,在聚合反应后,例如在 通过汽提法等去除了未反应的单体后,调节胶乳的PH,利用常规方法的冷冻凝固、水洗以及 热风干燥等方法能够分离聚合物。
[0040] [弹性体]
[0041] 混合有弹性体是为了使橡胶组合物的耐热性提高。对于在本实施方式的橡胶组合 物中所混合的弹性体没有特别限定,优选为乙烯/a -烯烃共聚物、乙烯/a -烯烃/非共 轭多烯共聚物以及丁基类橡胶。由此,能够进一步提高橡胶组合物的耐热性。此外,这些弹 性体可以单独使用,也可以组合使用多种。
[0042] 在这里,对于在乙烯/a -烯烃共聚物以及乙烯/a -烯烃/非共轭多烯共聚物 中的α -烯烃没有特别限定,从加工性的观点看,优选碳原子数为3~20的α -烯烃。作 为碳原子数为3~20的α -稀径,例如可以列举丙稀、1 一丁稀、1 一戊稀、1 一己稀、1 一 庚烯、1 一辛烯以及1 一癸烯等。
[0043] 而且,在这些α -烯烃中,从加工性与耐热性的物理性质平衡的观点看,优选为 丙烯、1 一丁烯、1 一己烯以及1 一辛烯,特别优选为丙烯。此外,构成乙烯/a -烯烃共聚 物以及乙烯/a -烯烃/非共轭多烯共聚物的a -烯烃并不仅限于一种,也可以使两种以 上的a -烯烃进行共聚。
[0044] 另外,作为构成乙烯/ a -烯烃/非共轭多烯共聚物的非共轭多烯,例如可以列 举:5 -亚乙基一 2 -降冰片條、二环戊二條、5 -亚丙基一 2 -降冰片條、5 -乙條基一 2 - 降冰片烯、2, 5 -降冰片二烯、1,4 一环己二烯、1,4 一环辛二烯以及1,5 -环辛二烯等环状 多烯;1,4-己二烯、4-甲基一1,4-己二烯、5-甲基一1,4-己二烯、5-甲基一1,5 - 庚二烯、6 -甲基一 1,5 -庚二烯、6 -甲基一 1,6 -辛二烯、7 -甲基一 1,6 -辛二烯、 5,7 -二甲基一 1,6 -辛二烯、7 -甲基一 1,7 -壬二烯、8 -甲基一 1,7 -壬二烯、8 -甲 基一 1,8 -癸二烯、9 一甲基一 1,8 -癸二烯、4 一亚乙基一 1,6 -辛二烯、7 -甲基一 4 一 亚乙基一 1,6 -辛二烯、7 -甲基一 4 一亚乙基一 1,6 -壬二烯、7 -乙基一 4 一亚乙基一 1,6 -壬二烯、6, 7 -二甲基一 4 一亚乙基一 1,6 -辛二烯以及6, 7 -二甲基一 4 一亚乙 基一 1,6 -壬二烯等碳原子数为6~15的内部具有不饱和键的链状多烯;以及1,5 -己二 條、1,6 -庚二條、1,7 -辛二條、1,8 -壬二條、1,9 一癸二條、1,10 -十一碳二條、1,11 一 十二碳二烯、1,12 -十三碳二烯及1,13 -十四碳二烯等a,ω -二烯。
[0045] 而且,在这些非共轭多烯中,从交联效率的观点看,优选为5 -亚乙基一 2 -降冰 片稀、二环戊二稀、5 -乙烯基一 2 -降冰片稀、7 -甲基一 1,6 -辛二稀以及5 -甲基一 1,4 一己二稀,特别优选为5-亚乙基一 2-降冰片稀。此外,构成乙稀/a -稀径/非共 轭多烯共聚物的非共轭多烯并不仅限于一种,也可以使两种以上的非共轭多烯进行共聚。
[0046] 可以利用气相聚合法、溶液聚合法以及浆液聚合法等以往公知的方法,而使乙烯 与a -烯烃或非共轭多烯进行共聚,来制造上述乙烯/ a -烯烃共聚物或乙烯/ a -烯烃 /非共轭多烯共聚物。
[0047] 另一方面,作为丁基类橡胶,有丁基橡胶、卤化丁基橡胶以及异丁烯/对甲基苯乙 烯的溴化物等。例如,作为卤化丁基橡胶,能够使用氯化丁基橡胶(Cl 一 IIR)或溴化丁基 橡胶(Br - IIR)。此外,在本实施方式的橡胶组合物中所混合的丁基类橡胶并不仅限于一 种,也可以混合两种以上的丁基类橡胶。
[0048] [氯丁二烯橡胶:弹性体=50 :50~90 :10]
[0049] 在橡胶成分中的弹性体的比例不足10质量%的情况下,无法充分地获得使橡胶 组合物的耐热性提高的效果,另外,若弹性体的比例超过50质量%,则弹性体与氯丁二烯 橡胶的相容性下降,橡胶组合物变得难以硫化。因此,在本实施方式的橡胶组合物中,将弹 性体的混合比例设为橡胶成分总量的10~50质量%。
[0050] 另外,在本实施方式的橡胶组合物中,由于除了弹性体以外的橡胶成分是氯丁二 烯橡胶,所以氯丁二烯橡胶的混合比例为橡胶成分总量的50~90质量%。此外,对氯丁二 烯橡胶与弹性体的混合方法没有特别限定,只要使用辊、班伯里混合机以及挤压机等进行 混合即可。
[0051] [锌粉:相对于100质量份的橡胶成分为3~20质量份]
[0052] 锌粉通过与作为橡胶成分进行混合的弹性体或下述氧化镁的协同效果,而具有使 橡胶组合物的耐热性进一步提高的效果。但是,在锌粉的算术平均粒径不足3 μπι的情况 下,具有在橡胶组合物中导致分散不良的危险性,若锌粉的算术平均粒径超过I0 μ m,则有 时会无法获得提高耐热性的效果。在这里,锌粉的算术平均粒径能够利用由JIS Z8901: 2006规定的透射式电子显微镜法或透射式光学显微镜法进行测定。
[0053] 另外,在每100质量份的橡胶成分中的锌粉的混合量不足3质量份的情况下,无法 获得耐热性提高的效果,另外,即使混合超过20质量份的锌粉,不仅耐热性提高的效果达 到极限,而且橡胶组合物的比重也会变高,导致产品成本增加。因此,本实施方式的橡胶组 合物是在每100质量份的橡胶成分中、以3~20质量份的范围而混合由JIS Z8901规定的 方法进行测定的算术平均粒径为3~10 μ m的锌粉。
[0054] [氧化镁:相对于100质量份的橡胶成分为4~16质量份]
[0055] 氧化镁通过与作为橡胶成分进行混合的弹性体或上述锌粉的协同效果,而具有使 橡胶组合物的耐热性得到飞跃性提高的效果。但是,在氧化镁的BET比表面积不足20m 2/g 的情况下,在制成硫化物或成型品时,有时会无法获得目标机械强度。另外,若使用BET比 表面积超过150m2/g的氧化镁,则耐热性提高的效果下降。
[0056] 此外,上述BET比表面积是利用由JIS Z8830规定的一点法进行测定后的值。BET 法是指,使占有面积已知的分子(通常是N2气)吸附在粉体粒子表面上,由其吸附量求出 样品粉体的比表面积的方法。通过该方法求出的比表面积也称作"BET的比表面积",在氧 化镁的情况下,BET的比表面积越高,则表示活性度越高。
[0057] 另外,在每100质量份的橡胶成分中,氧化镁的混合量不足4质量份的情况下,无 法提高橡胶组合物的耐热性,另外,若混合超过16质量份的氧化镁,则会发生硫化抑制等, 并且有耐热性提高的效果减缓的趋势。因此,本实施方式的橡
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