JP7610358B2 - Acrylic rubber veil with excellent workability and water resistance - Google Patents
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Description
本発明は、アクリルゴムベール及びその製造方法、ゴム混合物及びその製造方法、並びにゴム架橋物に関し、さらに詳しくは、加工性や耐水性に優れるアクリルゴムベール及びその製造方法、該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、並びにそれを架橋してなるゴム架橋物に関する。 The present invention relates to an acrylic rubber veil and a method for producing the same, a rubber mixture and a method for producing the same, and a cross-linked rubber product. More specifically, the present invention relates to an acrylic rubber veil that has excellent processability and water resistance and a method for producing the same, a rubber mixture that contains the acrylic rubber veil and a method for producing the same, and a cross-linked rubber product obtained by cross-linking the rubber mixture.
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ている。このようなアクリルゴムは、通常、アクリルゴムを構成する単量体成分を乳化重合し、得られた乳化重合液と凝固剤を接触させ、得られる含水クラムを乾燥した後にベール化され製品化される。 Acrylic rubber is a polymer whose main component is acrylic ester, and is generally known as a rubber with excellent heat resistance, oil resistance, and ozone resistance, and is widely used in the automotive industry. Such acrylic rubber is usually produced by emulsion polymerizing the monomer components that make up the acrylic rubber, contacting the resulting emulsion polymerization liquid with a coagulant, and drying the resulting water-containing crumbs, which are then baled and manufactured into products.
アクリルゴムに関しては、例えば、特許文献1(特開2006-328239号公報)に、重合体ラテックスを凝固液と接触させることによりクラム状ゴム重合体を含むクラムスラリーを得る工程と、撹拌動力が1kW/m3以上である撹拌・破砕機能付きミキサーでクラムスラリーに含まれているクラム状ゴム重合体の破砕を行う工程と、クラム状ゴム重合体が破砕されたクラムスラリーから水分を取り除いてクラム状ゴム重合体を得る脱水工程と、水分の取り除かれたクラム状ゴム重合体を加熱乾燥する工程とを備えてなるゴム重合体の製造方法が開示されており、乾燥されたクラムは、フレーク状でベーラーに導入されて圧縮されベール化されることが記載されている。また、撹拌・破砕機能付きミキサーでの破砕は、クラムの最大幅が3~20mm程度に調整することが好ましいと記載されている。ここで使用されるゴム重合体としては、乳化重合により得られた不飽和ニトリル-共役ジエン共重合体ラテックスが具体的に示され、また、エチルアクリレート/n-ブチルアクリレート共重合体、エチルアクリレート/n-ブチルアクリレート/2-メトキシエチルアクリレート共重合体などのアクリレートのみで構成される共重合体などに適用できることが示されている。しかしながら、アクリレートのみで構成されたアクリルゴムでは耐熱性や耐圧縮永久歪み特性などの架橋ゴム特性に劣る問題があった。 Regarding acrylic rubber, for example, Patent Document 1 (JP 2006-328239 A) discloses a method for producing a rubber polymer comprising the steps of: obtaining a crumb slurry containing a crumb-like rubber polymer by contacting a polymer latex with a coagulation liquid; crushing the crumb-like rubber polymer contained in the crumb slurry with a mixer equipped with a stirring and crushing function having a stirring power of 1 kW/m3 or more; removing water from the crumb slurry containing the crushed crumb-like rubber polymer to obtain a crumb-like rubber polymer; and heating and drying the crumb-like rubber polymer from which the water has been removed. It is described that the dried crumbs are introduced in a baler in the form of flakes and compressed into bales. It is also described that it is preferable to adjust the maximum width of the crumbs to about 3 to 20 mm when crushing with a mixer equipped with a stirring and crushing function. The rubber polymer used here is specifically an unsaturated nitrile-conjugated diene copolymer latex obtained by emulsion polymerization, and it has also been shown to be applicable to copolymers composed only of acrylates, such as ethyl acrylate/n-butyl acrylate copolymer and ethyl acrylate/n-butyl acrylate/2-methoxyethyl acrylate copolymer. However, acrylic rubber composed only of acrylates has the problem of being inferior in crosslinked rubber properties such as heat resistance and compression set resistance.
耐熱性や耐圧縮永久歪み特性に優れる、反応性基を有するアクリルゴムとしては、例えば、特許文献2(国際公開第2018/116828号パンフレット)には、アクリル酸エチル、アクリル酸n-ブチル及びフマル酸モノn-ブチルからなる単量体成分を、乳化剤としてのラウリル硫酸ナトリウムとモノステアリン酸ポリエチレングリコールと水とでエマルジョン化し、重合開始剤存在下で重合転化率95%に達するまで乳化重合したアクリルゴムラテックスを、硫酸マグネシウムと高分子凝集剤であるジメチルアミン-アンモニア-エピクロロヒドリン重縮合物との水溶液中に添加した後に85℃で撹拌してクラムスラリーを生成させ、次いで、該クラムスラリーを1回水洗後に100メッシュの金網を全量通させ、固形分のみを捕捉してクラム状のアクリルゴムを回収する方法が開示されている。この方法によれば、得られた含水状態のクラムは、遠心分離などで脱水し、バンドドライヤーなどにより50~120℃で乾燥し、ベーラーに導入されて圧縮されベール化されることが記載されている。しかしながら、かかる方法では、凝固反応で半凝固状態の含水クラムが多数発生し、凝固槽に多量に付着する問題や、洗浄による凝固剤や乳化剤の除去が十分にできないなどの問題があり、ベールを作製しても、耐水性に劣り、また、バンバリーなどでの加工性に劣り混錬時間が長くるなどの問題があった。 As an example of an acrylic rubber having reactive groups and excellent heat resistance and compression set resistance, Patent Document 2 (International Publication WO 2018/116828) discloses a method in which monomer components consisting of ethyl acrylate, n-butyl acrylate, and mono-n-butyl fumarate are emulsified with sodium lauryl sulfate as an emulsifier, polyethylene glycol monostearate, and water, and the resulting acrylic rubber latex is emulsion-polymerized in the presence of a polymerization initiator until a polymerization conversion rate of 95% is reached. The resulting acrylic rubber latex is then added to an aqueous solution of magnesium sulfate and a polymer flocculant, dimethylamine-ammonia-epichlorohydrin polycondensate, and stirred at 85°C to produce a crumb slurry. The crumb slurry is then washed once with water and then passed through a 100-mesh wire mesh in its entirety to capture only the solids and recover the crumb-like acrylic rubber. According to this method, the obtained hydrous crumb is dehydrated by centrifugation or the like, dried at 50 to 120°C using a band dryer or the like, and then introduced into a baler where it is compressed and baled. However, this method has problems such as the generation of a large amount of semi-coagulated hydrous crumb in the coagulation reaction, which adheres to the coagulation tank in large quantities, and the inability to sufficiently remove the coagulant and emulsifier by washing. Even if bales are produced, they have poor water resistance and are poorly processable in a Banbury machine or the like, requiring long mixing times.
また、特許文献3(国際公開第2018/079783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n-ブチルから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からなる乳化剤を用いてエマルジョン化し、重合開始剤存在下に重合転化率95重量%まで乳化重合をして乳化重合液を得、硫酸ナトリウムを連続して添加することにより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110℃で1時間乾燥することにより乳化剤や凝固剤の残留量が少ない耐水性(80℃蒸留水中70時間浸漬後の体積変化)に優れるアクリルゴムを製造する方法が開示されている。しかしながら、得られたアクリルゴムをベール状に成形して用いることは記載されておらず、粘着性のアクリルゴムをクラム状で扱うのは作業性や保存安定性に劣る問題があった。また、得られたアクリルゴムは加工性に劣り、耐水性に関しても、より厳しい環境下での高度の耐水性が求められている。
In addition, Patent Document 3 (International Publication No. WO 2018/079783) discloses a method for producing an acrylic rubber having excellent water resistance (volume change after immersion in distilled water at 80°C for 70 hours) with little residual emulsifier or coagulant by emulsifying monomer components consisting of ethyl acrylate, n-butyl acrylate, and mono-n-butyl fumarate using pure water and an emulsifier consisting of sodium lauryl sulfate and polyoxyethylene dodecyl ether, emulsion polymerization in the presence of a polymerization initiator to a polymerization conversion rate of 95% by weight to obtain an emulsion polymerization liquid, continuously adding sodium sulfate to produce hydrous crumbs, and then washing the hydrous crumbs four times with industrial water, washing once with an acid at
アクリルゴムのゲル量に関しては、例えば、特許文献4(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%の)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るとされている。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pH7のエマルジョン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、本法で得られるアクリルゴムは、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、また耐水性に劣る問題があった。
Regarding the gel content of acrylic rubber, for example, Patent Document 4 (JP Patent No. 3599962) discloses an acrylic rubber composition having an acetone-insoluble gel fraction of 5% or less by weight, obtained by copolymerizing 95-99.9% by weight of alkyl acrylate or alkoxyalkyl acrylate with 0.1-5% by weight of a polymerizable monomer having two or more radically reactive unsaturated groups with different reactivity in the presence of a radical polymerization initiator, a reinforcing filler, and an organic peroxide-based vulcanizing agent, and excellent extrusion processability such as extrusion speed, die swell, and surface texture. The acrylic rubber used here, which has a very small gel fraction, is obtained by adjusting the polymerization liquid to pH 6-8 with sodium bicarbonate or the like, as opposed to the acrylic rubber with a high gel fraction (60%) obtained in a polymerization liquid in the normal acidic range (
また、特許文献5(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。この技術で使用されるアクリルゴムのテトラヒ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%であるが、70重量%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も記載されている。しかしながら同特許文献には、アクリルゴムの耐水性やバンバリーミキサーなどの混錬加工性を改良する手法、及びアクリルゴムをシート状やベール状にすることは記載されていない。 In addition, Patent Document 5 (International Publication WO 2018/143101) discloses a technology for improving the extrusion moldability, particularly the discharge amount, discharge length, and surface texture, of a rubber composition containing a reinforcing agent and a crosslinking agent, by emulsion polymerization of a (meth)acrylic acid ester and an ion-crosslinking monomer, using an acrylic rubber having a complex viscosity at 100°C ([η]100°C) of 3,500 Pa·s or less and a ratio ([η]100°C/[η]60°C) of the complex viscosity at 60°C ([η]60°C) to the complex viscosity at 100°C ([η]100°C) of 0.8 or less. The technology discloses that the gel content of the tetrahydrofuran-insoluble portion of the acrylic rubber used in this technology is 80% by weight or less, preferably 5 to 80% by weight, but preferably as much as possible within the range of 70% by weight or less, and that the extrusion property deteriorates when the gel content is less than 5%. The patent also describes that the weight-average molecular weight (Mw) of the acrylic rubber used is 200,000 to 1,000,000, and that if the weight-average molecular weight (Mw) exceeds 1,000,000, the viscoelasticity of the acrylic rubber becomes too high, which is undesirable. However, the patent document does not describe a method for improving the water resistance of the acrylic rubber or the kneading processability in a Banbury mixer, or forming the acrylic rubber into a sheet or veil shape.
一方、シート状のアクリルゴムの製造に関しては、例えば、特許文献6(特開平1-225512号公報)には、フィードバレル、脱水バレル、標準バレル、ベントバレル、及び真空バレルからなる二軸押出乾燥機を用いて、含水量50%程度のニトリルゴム(NBR)クラムをフィードバレルに供給し、脱水バレルで殆どの水分を脱水後に、真空バレルで残余の水分及び蒸発気化物を吸引除去し、ブレーカープレート、ダイ部を経て連続して帯状に押し出す方法が開示され、適用されるゴムクラムとしてアクリルゴムクラムが用いられることが記載されている。しかしながら、同特許文献には、かかるアクリルゴムのシートを用いてベール化することは記載されていない。 On the other hand, regarding the production of sheet-shaped acrylic rubber, for example, Patent Document 6 (JP Patent Publication 1-225512 A) discloses a method in which a twin-screw extruder dryer consisting of a feed barrel, a dehydration barrel, a standard barrel, a vent barrel, and a vacuum barrel is used to supply nitrile rubber (NBR) crumbs with a moisture content of about 50% to the feed barrel, and after most of the moisture is dehydrated in the dehydration barrel, the remaining moisture and evaporated gas are removed by suction in the vacuum barrel, and the crumbs are continuously extruded in a strip shape through a breaker plate and a die, and it is described that acrylic rubber crumbs are used as the rubber crumbs to be applied. However, the same patent document does not disclose the use of such acrylic rubber sheets to form bales.
本発明は、かかる実状に鑑みてなされたものであり、バンバリーミキサーなどによる混錬時の加工性や耐水性に優れるアクリルゴムベール及びその製造方法、アクリルゴムベールを含んでなるゴム混合物及びその製造方法、並びにそのゴム架橋物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and aims to provide an acrylic rubber veil that has excellent processability and water resistance when kneaded using a Banbury mixer or the like, a method for producing the same, a rubber mixture containing the acrylic rubber veil, a method for producing the same, and a cross-linked rubber product thereof.
本発明者らは、前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するアクリルゴムからなり、灰分量及び灰分中の特定元素の量及び特定溶媒不溶解分のゲル量を特定したアクリルゴムベールがバンバリーミキサーなどの混錬加工性や耐水性に高度に優れることを見出した。 As a result of intensive research conducted in light of the above problems, the inventors have discovered that an acrylic rubber veil made of an acrylic rubber whose main component is a (meth)acrylic acid ester, in which the ash content, the amount of specific elements in the ash, and the amount of gel in a specific solvent are specified, has excellent kneading processability in a Banbury mixer and the like, and excellent water resistance.
本発明者らは、また、アクリルゴムベールを構成するアクリルゴムが反応性基を有し、且つ反応性基量や分子量を特定し、しかもアクリルゴムベールのpH、特定温度における複素粘性率、比重及び含水量を特定にすることでアクリルゴムベールの加工性と耐水性をさらに改善され、且つアクリルゴムベールとしての取り扱い性も格段に高められることを見出した。 The inventors have also discovered that by specifying the amount of reactive groups in the acrylic rubber constituting the acrylic rubber veil and by specifying the pH, complex viscosity at a specific temperature, specific gravity, and water content of the acrylic rubber veil, the processability and water resistance of the acrylic rubber veil can be further improved and the handleability as an acrylic rubber veil can be significantly improved.
本発明者らは、また、かかるアクリルゴムベールが、(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を撹拌されている凝固液に添加して生成させた含水クラムを温水で洗浄し、洗浄後の含水クラムをスクリュー型溶出機を用いて特定含水量まで溶融乾燥し押し出した乾燥ゴムをベール化することで容易に製造できることを見出した。 The inventors have also discovered that such acrylic rubber bales can be easily produced by adding an emulsion polymerization liquid obtained by emulsion-polymerizing a monomer component mainly composed of (meth)acrylic acid ester to a stirred coagulation liquid to produce water-containing crumbs, washing the water-containing crumbs after washing with warm water, melting and drying the washed water-containing crumbs to a specific water content using a screw-type dissolving machine, and extruding the dried rubber into a bale.
本発明者らは、また、洗浄した含水クラムから水分を絞り出す脱水工程を設けることで格段に耐水性が向上すること、及び、単調体成分に反応性基含有単量体を含め、乳化重合の重合転化率を特定以上に高め、スクリュー型押出機から押し出される乾燥ゴムをシート状にすることによりアクリルゴムベールの取り扱い性が格段に向上し、且つ加工性も高められることを見出した。 The inventors have also discovered that the water resistance is significantly improved by providing a dehydration process in which water is squeezed out of the washed, water-containing crumbs, and that the handleability of the acrylic rubber veil is significantly improved and processability is also enhanced by including a reactive group-containing monomer in the monotonic component, increasing the polymerization conversion rate of the emulsion polymerization to a specific level, and forming the dried rubber extruded from the screw-type extruder into a sheet shape.
本発明者らは、さらに、アクリルゴムの特定溶媒不溶解分のゲル量を製造でコントロールするのが難しく、特にアクリルゴムベールの取り扱い性を改善するために重合転化率を上げアクリルゴムの分子量を高めようとすると急激に特定溶媒不溶解分のゲル量が増加しアクリルゴムベールの加工性を悪化させてしまうが、これら急増した特定溶媒不溶解分のゲルが含水クラムをスクリュー型押出機内で実質的に水分を含まない状態(特定含水量)まで乾燥して溶融混錬することで消失してしまうこと、及び、比熱の小さいアクリルゴムをスクリュー型押出機内で特定含水量まで乾燥するのは困難であるが、投入する含水クラムの温度を特定以上にすることで得られるアクリルゴムベール中の特定溶媒不溶解分のゲル量を確実に低減し加工性を格段に向上できること、及びアクリルゴムベール中のゲル量は使用する溶媒により全く異なり、例えばアセトン、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン不溶解分のゲル量は相関せず且つアクリルゴムベールに与える特性も全く異なっていることを見出した。 The inventors further discovered that it is difficult to control the amount of gel of the specific solvent insoluble portion of acrylic rubber during production, and that when an attempt is made to increase the polymerization conversion rate and the molecular weight of the acrylic rubber to improve the handleability of the acrylic rubber bale, the amount of gel of the specific solvent insoluble portion increases rapidly, worsening the processability of the acrylic rubber bale, but this rapidly increasing gel of the specific solvent insoluble portion disappears when the water-containing crumb is dried in a screw-type extruder until it is substantially free of water (specific water content) and melt-kneaded, and that it is difficult to dry acrylic rubber, which has a low specific heat, to a specific water content in a screw-type extruder, but that by raising the temperature of the water-containing crumb to a specific level or higher, the amount of gel of the specific solvent insoluble portion in the obtained acrylic rubber bale can be reliably reduced and the processability can be significantly improved, and that the amount of gel in the acrylic rubber bale varies completely depending on the solvent used, and for example, the amount of gel of acetone, tetrahydrofuran, and methyl ethyl ketone insoluble portions is not correlated and the properties imparted to the acrylic rubber bale are completely different.
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。 Based on these findings, the inventors have completed the present invention.
かくして本発明によれば、乳化重合によって得られた、(メタ)アクリル酸エステルに由来する基を主たる構成単位とし且つカルボキシル基、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種の反応性基を有する構成単位を含むアクリルゴムからなり、前記アクリルゴム中のJIS K6288 A法により測定される灰分量が0.0001~0.3重量%で複数の、前記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よりなる群から選ばれる少なくとも1種の元素の含有量が合計で50重量%以上であり、メチルエチルケトン不溶解分のゲル量が50重量%以下である、直方体状の形状を有するアクリルゴムベールが提供される。 Thus, according to the present invention, there is provided an acrylic rubber veil having a rectangular parallelepiped shape, which is obtained by emulsion polymerization and which comprises an acrylic rubber containing structural units having groups derived from a (meth)acrylic acid ester as main structural units and having at least one reactive group selected from the group consisting of a carboxyl group, an epoxy group and a halogen group, said acrylic rubber having an ash content of 0.0001 to 0.3 % by weight as measured by JIS K6288 Method A , a total content of at least one element selected from the group consisting of sodium, sulfur, calcium, magnesium and phosphorus in said ash content of 50% by weight or more, and a gel content of methyl ethyl ketone insoluble matter of 50% by weight or less.
本発明のアクリルゴムベールにおいて、灰分量が、0.2重量%以下であることが好ましい。 In the acrylic rubber veil of the present invention, it is preferable that the ash content is 0.2% by weight or less.
本発明のアクリルゴムベールにおいて、アクリルゴムが、灰分中にナトリウムとイオウを含むことが好ましい。
本発明のアクリルゴムベールにおいて、アクリルゴムの反応性基含有量が、0.001~5重量%であることが好ましい。
In the acrylic rubber veil of the present invention, the acrylic rubber preferably contains sodium and sulfur in the ash content .
In the acrylic rubber veil of the present invention, the reactive group content of the acrylic rubber is preferably 0.001 to 5% by weight .
本発明のアクリルゴムベールにおいて、アクリルゴムの重量平均分子量(Mw)が、1,000,000~5,000,000の範囲であることが好ましい。 In the acrylic rubber veil of the present invention, the weight average molecular weight (Mw) of the acrylic rubber is preferably in the range of 1,000,000 to 5,000,000.
本発明のアクリルゴムベールにおいて、メチルエチルケトン不溶解分のゲル量が、30重量%以下であることが好ましい。 In the acrylic rubber veil of the present invention, it is preferable that the amount of gel insoluble in methyl ethyl ketone is 30% by weight or less.
本発明のアクリルゴムベールにおいて、メチルエチルケトン不溶解分のゲル量が、20重量%以下であることがさらに好ましい。 In the acrylic rubber veil of the present invention, it is further preferable that the amount of gel insoluble in methyl ethyl ketone is 20% by weight or less.
本発明のアクリルゴムベールにおいて、全灰分量に対して灰分中のナトリウムとイオウの合計量が、80重量%以上であることが好ましい。 In the acrylic rubber veil of the present invention, the total amount of sodium and sulfur in the ash is preferably 80% by weight or more based on the total ash content .
本発明のアクリルゴムベールにおいて、灰分中のナトリウムとイオウとの比([Na]/[S])が、重量比で、0.75~0.95の範囲であることが好ましい。 In the acrylic rubber veil of the present invention, the ratio of sodium to sulfur in the ash ([Na]/[S]) is preferably in the range of 0.75 to 0.95 by weight.
本発明のアクリルゴムベールにおいて、pHが、2~6であることが好ましい。 In the acrylic rubber veil of the present invention, the pH is preferably 2 to 6 .
本発明のアクリルゴムベールにおいて、100℃における複素粘性率([η]100℃)が、1,500~6,000Pa・sで、且つ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0.5~0.99であることが好ましい。ここで、複素粘性率は、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、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℃としたものである。
本発明のアクリルゴムベールにおいて、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、0.83以上であることがさらに好ましい。
In the acrylic rubber veil of the present invention, it is preferable that the complex viscosity at 100°C ([η]100°C) is 1,500 to 6,000 Pa·s, and the ratio ([η]100°C/[η]60°C) of the complex viscosity at 100°C ([η]100°C) to the complex viscosity at 60°C ([η]60°C) is 0.5 to 0.99. Here, the complex viscosity is measured by measuring the temperature dispersion (40 to 120°C) at a strain of 473% and 1 Hz using a dynamic viscoelasticity measuring device "Rubber Process Analyzer RPA-2000" (manufactured by Alpha Technology Co., Ltd.), determining the complex viscosity η at each temperature, and of the dynamic viscoelasticity described above, the dynamic viscoelasticity at 60°C is defined as the complex viscosity [η]60°C, and the dynamic viscoelasticity at 100°C is defined as the complex viscosity [η]100°C.
In the acrylic rubber veil of the present invention, it is more preferable that the ratio ([η]100°C/[η]60°C) of the complex viscosity at 100°C ([η]100°C) to the complex viscosity at 60°C ([η]60°C) is 0.83 or more.
本発明のアクリルゴムベールにおいて、JIS K6268架橋ゴム-密度測定のA法に準じて測定した比重が0.7~1.5の範囲であることが好ましく、含水量が1重量%未満であることが好ましい。 In the acrylic rubber veil of the present invention, the specific gravity measured in accordance with JIS K6268 Crosslinked Rubber - Density Measurement Method A is preferably in the range of 0.7 to 1.5, and the water content is preferably less than 1% by weight.
本発明のアクリルゴムベールにおいて、アクリルゴムが、硫酸エステル塩を乳化剤として使用し乳化重合したものであることが好ましい。
本発明のアクリルゴムベールにおいて、アクリルゴムが、有機過酸化物または無機過酸化物で重合したものであることが好ましい。
本発明のアクリルゴムベールにおいて、アクリルゴムは、重合転化率が80重量%以上で重合したものである請求項1~16のいずれか1項に記載のアクリルゴムベール。
本発明のアクリルゴムベールにおいて、アクリルゴムが、乳化重合した重合液をナトリウム塩の凝固剤で凝固させ含水クラムを生成させた後に脱水し乾燥したものであることが好ましい。
本発明のアクリルゴムベールにおいて、アクリルゴムが、前記生成する含水クラムのうち、目開き6.7mmのJIS篩を通過するが710μmのJIS篩は通過しないものの割合が20重量%以上であるクラムから生成したものであることが好ましい。
本発明のアクリルゴムベールにおいて、アクリルゴムが、前記含水クラムを40℃以上の温水で洗浄後に乾燥させたものであることが好ましい。
本発明のアクリルゴムベールにおいて、前記乾燥が、溶融混錬して行われたものであることが好ましい。
本発明のアクリルゴムベールにおいて、前記溶融混錬が、含水量1重量%未満の状態で行われたものであることが好ましい。
本発明のアクリルゴムベールにおいて、前記乾燥が、スクリュー型押出機で行われたものであることが好ましい。
本発明のアクリルゴムベールにおいて、前記乾燥後に、50℃/hr以上の冷却速度で冷却されたものであることが好ましい。
In the acrylic rubber veil of the present invention, the acrylic rubber is preferably one which has been emulsion-polymerized using a sulfate ester salt as an emulsifier.
In the acrylic rubber veil of the present invention, the acrylic rubber is preferably polymerized with an organic peroxide or an inorganic peroxide.
The acrylic rubber veil of the present invention is an acrylic rubber veil according to any one of
In the acrylic rubber veil of the present invention, the acrylic rubber is preferably one obtained by coagulating an emulsion-polymerized polymerization solution with a sodium salt coagulant to produce hydrous crumbs, which are then dehydrated and dried.
In the acrylic rubber veil of the present invention, it is preferable that the acrylic rubber is produced from the above-mentioned hydrous crumbs, in which the proportion of crumbs that pass through a JIS sieve with a mesh size of 6.7 mm but do not pass through a JIS sieve with a mesh size of 710 μm is 20% by weight or more.
In the acrylic rubber veil of the present invention, the acrylic rubber is preferably obtained by washing the above-mentioned water-containing crumb with warm water of 40° C. or higher and then drying.
In the acrylic rubber veil of the present invention, the drying is preferably carried out by melt kneading.
In the acrylic rubber veil of the present invention, it is preferable that the melt kneading is carried out in a state where the water content is less than 1% by weight .
In the acrylic rubber veil of the present invention, the drying is preferably carried out in a screw-type extruder.
In the acrylic rubber veil of the present invention, it is preferable that after the drying, it is cooled at a cooling rate of 50° C./hr or more.
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とカルボキシル基、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種の反応性基を有する単量体成分とを、を水と乳化剤とでエマルジョン化し、重合触媒存在下に乳化重合し乳化重合液を得る乳化重合工程と、得られた乳化重合液を撹拌されている凝固液に添加し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40℃以上の温水で洗浄する洗浄工程と、洗浄した含水クラムをスクリュー型押出機を用いて脱水・乾燥し、含水量1重量%未満まで乾燥した乾燥ゴムとして押し出す乾燥工程と、押し出された乾燥ゴムを直方体状のベールに成形するベール化するベール化工程とを含むアクリルゴムベールの製造方法が提供される。
本発明のアクリルゴムベールの製造方法において、上記のアクリルゴムベールを製造することが好ましい。
The present invention also provides a method for producing an acrylic rubber bale, which includes an emulsion polymerization step of emulsifying a monomer component mainly composed of a (meth)acrylic acid ester and a monomer component having at least one reactive group selected from the group consisting of a carboxyl group, an epoxy group, and a halogen group, with water and an emulsifier, and emulsion-polymerizing the resulting emulsion polymerization liquid in the presence of a polymerization catalyst; a coagulation step of adding the resulting emulsion polymerization liquid to a stirred coagulation liquid to produce water-containing crumbs; a washing step of washing the produced water-containing crumbs with warm water of 40°C or higher ; a drying step of dehydrating and drying the washed water-containing crumbs using a screw-type extruder and extruding them as dried rubber having a water content of less than 1% by weight; and a baling step of forming the extruded dried rubber into rectangular bales .
In the method for producing an acrylic rubber veil of the present invention, it is preferable to produce the above-mentioned acrylic rubber veil.
本発明のアクリルゴムベールの製造方法において、乳化剤又は凝固剤が、ナトリウム、イオウ、カルシウム、マグネシウム及びリンよりなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含むものであることが好ましい。 In the method for producing an acrylic rubber veil of the present invention, the emulsifier or coagulant preferably contains at least one element selected from the group consisting of sodium, sulfur, calcium, magnesium and phosphorus .
本発明のアクリルゴムベールの製造方法において、乳化重合の重合転化率が、90重量%以上であることが好ましい。 In the method for producing an acrylic rubber veil of the present invention, it is preferable that the polymerization conversion rate of the emulsion polymerization is 90% by weight or more.
本発明のアクリルゴムベール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、40~100℃であることが好ましい。また、含水クラムの水分を絞り出す脱水工程を設けることが好ましい。 In the method for producing an acrylic rubber bale of the present invention, the temperature of the wet crumb fed into the screw-type extruder is preferably 40 to 100° C. In addition, it is preferable to provide a dehydration step for squeezing out the water from the wet crumb.
さらに、本発明のアクリルゴムベールの製造方法において、含水クラムの脱水を、含水量1~40重量%まで行うものであることが好ましい。 Furthermore, in the method for producing an acrylic rubber veil of the present invention, it is preferable that the dehydration of the hydrous crumb is carried out to a moisture content of 1 to 40% by weight.
本発明のアクリルゴムベールの製造方法において、脱水後の含水量が、5~35重量%の範囲であることがさらに好ましい。 In the method for producing an acrylic rubber veil of the present invention, it is further preferable that the water content after dehydration is in the range of 5 to 35% by weight.
本発明のアクリルゴムベールの製造方法において、スクリュー型押出機の乾燥バレルの減圧度が1~50kPaの範囲で、乾燥温度が100~250℃の範囲であることが好ましい。 In the method for producing an acrylic rubber veil of the present invention, it is preferable that the degree of vacuum in the drying barrel of the screw-type extruder is in the range of 1 to 50 kPa and the drying temperature is in the range of 100 to 250°C.
本発明のアクリルゴムベールの製造方法において、スクリュー型押出機のダイ部の含水クラムの含水量が、1重量%未満であることが好ましい。 In the method for producing an acrylic rubber veil of the present invention, it is preferable that the moisture content of the water-containing crumb in the die section of the screw-type extruder is less than 1% by weight.
本発明のアクリルゴムベールの製造方法において、スクリュー型押出機のダイ部の樹脂圧が、0.1~10MPaの範囲であることが好ましい。 In the method for producing an acrylic rubber veil of the present invention, it is preferable that the resin pressure at the die of the screw-type extruder is in the range of 0.1 to 10 MPa.
本発明のアクリルゴムベールの製造方法において、スクリュー型押出機の押出量(Q)と回転数(N)の比(Q/N)が、2~10の範囲であることが好ましい。 In the method for producing an acrylic rubber veil of the present invention, it is preferable that the ratio (Q/N) of the extrusion rate (Q) to the rotation speed (N) of the screw-type extruder is in the range of 2 to 10.
本発明のアクリルゴムベールの製造方法において、乾燥ゴムが、シート状であることが好ましい。 In the method for producing an acrylic rubber veil of the present invention, it is preferable that the dried rubber is in the form of a sheet.
本発明によれば、また、前記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。
本発明のゴム混合物において、充填剤が、補強性充填剤であることが好ましい。
本発明のゴム混合物において、充填剤が、カーボンブラックであることが好ましい。
本発明のゴム混合物において、充填剤が、シリカであることが好ましい。
本発明のゴム混合物において、架橋剤が、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またはトリアジンチオール化合物であることが好ましい。
本発明のゴム混合物において、老化防止剤を、さらに混合してなることが好ましい。
本発明のゴム混合物において、老化防止剤が、アミン系老化防止剤であることが好ましい。
さらに、本発明によれば、前記アクリルゴムベールに、充填剤充填剤、架橋剤及び必要に応じて老化防止剤を混合機で混合することを特徴とするゴム混合物の製造方法、さらには、また、前記アクリルゴムベールと充填剤と必要に応じて老化防止剤を混合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。
According to the present invention, there is also provided a rubber mixture obtained by mixing the acrylic rubber veil with a filler and a crosslinking agent.
In the rubber mixture according to the invention, the filler is preferably a reinforcing filler.
In the rubber mixture according to the invention, the filler is preferably carbon black.
In the rubber mixture according to the invention, the filler is preferably silica.
In the rubber mixture of the present invention, the crosslinking agent is preferably a polyamine compound, an ammonium carboxylate, a metal dithiocarbamate or a triazine thiol compound.
It is preferable that an antioxidant is further mixed into the rubber mixture of the present invention.
In the rubber mixture of the present invention, the antioxidant is preferably an amine-based antioxidant.
Furthermore, according to the present invention, there is provided a method for producing a rubber mixture, which comprises mixing the acrylic rubber veil with a filler , a crosslinking agent, and if necessary, an antioxidant in a mixer, and further, a method for producing a rubber mixture, which comprises mixing the acrylic rubber veil with a filler and if necessary, an antioxidant, and then mixing a crosslinking agent.
本発明によれば、さらに、前記ゴム混合物を架橋してなるゴム架橋物が提供される。
本発明のゴム架橋物において、架橋が、一次架橋と二次架橋をするものであることが好ましい。
本発明によれば、更に、上記のゴム混合物を一次架橋した後に二次架橋するゴム架橋物の製造方法が提供される。
According to the present invention, there is further provided a cross-linked rubber product obtained by cross-linking the above rubber mixture.
In the cross-linked rubber product of the present invention, the cross-linking preferably includes a primary cross-linking and a secondary cross-linking.
According to the present invention, there is further provided a method for producing a cross-linked rubber product, which comprises subjecting the above-mentioned rubber mixture to primary cross-linking and then secondary cross-linking.
本発明によれば、加工性と耐水性に優れるアクリルゴムベール及びその製造方法、該アクリルゴムベールを含んでなるゴム混合物及びその製造方法、並びにそれを架橋してなるゴム架橋物及びその製造方法が提供される。 According to the present invention, there are provided an acrylic rubber veil having excellent processability and water resistance and a method for producing the same, a rubber mixture containing the acrylic rubber veil and a method for producing the same, and a cross-linked rubber product obtained by cross-linking the acrylic rubber veil and a method for producing the same .
本発明のアクリルゴムベールは、(メタ)アクリル酸エステルを主成分とするアクリルゴムからなり、灰分量が0.3重量%以下で、前記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選ばれる少なくとも1種の元素の含有量が合計で50重量%以上であり、メチルエチルケトン不溶解分のゲル量が50重量%以下であることを特徴とする。 The acrylic rubber veil of the present invention is made of an acrylic rubber whose main component is a (meth)acrylic acid ester, has an ash content of 0.3% by weight or less, contains at least one element selected from sodium, sulfur, calcium, magnesium and phosphorus in the ash content in total of 50% by weight or more, and has a gel content of 50% by weight or less of methyl ethyl ketone insoluble matter.
<単量体成分>
本発明のアクリルゴムベール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」とは、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である。
<Monomer component>
The acrylic rubber constituting the acrylic rubber veil of the present invention is mainly composed of (meth)acrylic acid ester. The ratio of (meth)acrylic acid ester in the acrylic rubber is appropriately selected depending on the purpose of use, but is usually 50% by weight or more, preferably 70% by weight or more, and more preferably 80% by weight or more. In the present invention, "(meth)acrylic acid ester" is a general term for esters of acrylic acid and/or methacrylic acid.
本発明のアクリルゴムベール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選ばれる少なくとも1種の(メタ)アクリル酸エステルを含むものであり、アクリルゴムベールの架橋特性を高度に改善できるので好適である。 The acrylic rubber constituting the acrylic rubber veil of the present invention contains at least one (meth)acrylic ester selected from (meth)acrylic acid alkyl esters and (meth)acrylic acid alkoxyalkyl esters, and is suitable because it can highly improve the crosslinking properties of the acrylic rubber veil.
本発明のアクリルゴムベールを構成するアクリルゴムは、また、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に改善することができるので好適である。 The acrylic rubber constituting the acrylic rubber veil of the present invention is preferably one that contains a reactive group-containing monomer, as this can highly improve heat resistance, compression set resistance, and other properties.
本発明のアクリルゴムベール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。 Specific preferred examples of the acrylic rubber constituting the acrylic rubber veil of the present invention include those that consist of at least one (meth)acrylic acid ester selected from (meth)acrylic acid alkyl esters and (meth)acrylic acid alkoxyalkyl esters, a reactive group-containing monomer, and other copolymerizable monomers as necessary.
(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、限定されないが、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。 The (meth)acrylic acid alkyl ester is not limited, but is usually a (meth)acrylic acid alkyl ester having an alkyl group with 1 to 12 carbon atoms, preferably a (meth)acrylic acid alkyl ester having an alkyl group with 1 to 8 carbon atoms, and more preferably a (meth)acrylic acid alkyl ester having an alkyl group with 2 to 6 carbon atoms.
かかる(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。 Specific examples of such (meth)acrylic acid alkyl esters include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, n-hexyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, and cyclohexyl (meth)acrylate, with ethyl (meth)acrylate and n-butyl (meth)acrylate being preferred, and ethyl acrylate and n-butyl acrylate being more preferred.
また、(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルとしては、限定されないが、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。 The (meth)acrylic acid alkoxyalkyl ester is not limited, but is usually an (meth)acrylic acid alkoxyalkyl ester having an alkoxyalkyl group of 2 to 12, preferably an (meth)acrylic acid alkoxyalkyl ester having an alkoxyalkyl group of 2 to 8, and more preferably an (meth)acrylic acid alkoxyalkyl ester having an alkoxyalkyl group of 2 to 6 carbon atoms.
かかる(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。 Specific examples of such (meth)acrylic acid alkoxyalkyl esters include methoxymethyl (meth)acrylate, methoxyethyl (meth)acrylate, methoxypropyl (meth)acrylate, methoxybutyl (meth)acrylate, ethoxymethyl (meth)acrylate, ethoxyethyl (meth)acrylate, propoxyethyl (meth)acrylate, butoxyethyl (meth)acrylate, etc. Among these, methoxyethyl (meth)acrylate, ethoxyethyl (meth)acrylate, etc. are preferred, and methoxyethyl acrylate, ethoxyethyl acrylate, etc. are more preferred.
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。 At least one (meth)acrylic acid ester selected from these (meth)acrylic acid alkyl esters and (meth)acrylic acid alkoxyalkyl esters is used alone or in combination of two or more, and the proportion in the acrylic 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 resulting acrylic rubber may decrease, which is not preferable.
反応性基含有単量体としては、限定はなく使用目的に応じて適宜選択されるが、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が好ましく、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より好ましい。 There are no limitations on the reactive group-containing monomer, and it is appropriately selected depending on the intended use, but a monomer having at least one functional group selected from the group consisting of a carboxyl group, an epoxy group, and a halogen group is preferred, and a monomer having at least one functional group selected from the group consisting of a carboxyl group, an epoxy group, and a chlorine atom is more preferred.
カルボキシル基を有する単量体としては、限定されないが、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るので好ましい。 The monomer having a carboxyl group is not limited, but an ethylenically unsaturated carboxylic acid can be suitably used. Examples of the ethylenically unsaturated carboxylic acid include ethylenically unsaturated monocarboxylic acids, ethylenically unsaturated dicarboxylic acids, and ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoesters. Among these, ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoesters are particularly preferred because they can further improve the compression set resistance properties when the acrylic rubber is cross-linked into a rubber.
エチレン性不飽和モノカルボン酸としては、限定されないが、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。 The ethylenically unsaturated monocarboxylic acid is not limited, but is preferably an ethylenically unsaturated monocarboxylic acid having 3 to 12 carbon atoms, such as acrylic acid, methacrylic acid, α-ethylacrylic acid, crotonic acid, and cinnamic acid.
エチレン性不飽和ジカルボン酸としては、限定されないが、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。 The ethylenically unsaturated dicarboxylic acid is not limited, but is preferably an ethylenically unsaturated dicarboxylic acid having 4 to 12 carbon atoms, such as butenedioic acid, fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, citraconic acid, etc. Ethylenically unsaturated dicarboxylic acids also include those that exist as anhydrides.
エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステルとしては、限定されないが、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。 The ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester is not limited, but is usually an ethylenically unsaturated dicarboxylic acid having 4 to 12 carbon atoms and an alkyl monoester having 1 to 12 carbon atoms, preferably an ethylenically unsaturated dicarboxylic acid having 4 to 6 carbon atoms and an alkyl monoester having 2 to 8 carbon atoms, and more preferably an alkyl monoester having 2 to 6 carbon atoms of butenedioic acid having 4 carbon atoms.
かか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。 Specific examples of such ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoesters include monomethyl fumarate, monoethyl fumarate, mono-n-butyl fumarate, monomethyl maleate, monoethyl maleate, mono-n-butyl maleate, monocyclopentyl fumarate, monocyclohexyl fumarate, monocyclohexenyl fumarate, monocyclopentyl maleate, and monocyclohexyl maleate, and other butenedioic acid monoalkyl esters; monomethyl itaconate, monoethyl itaconate, mono-n-butyl itaconate, and monocyclohexyl itaconate, and other itaconic acid monoalkyl esters; and among these, mono-n-butyl fumarate and mono-n-butyl maleate are preferred, with mono-n-butyl fumarate being particularly preferred.
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。 Examples of monomers having an epoxy group include epoxy group-containing (meth)acrylic acid esters such as glycidyl (meth)acrylate; epoxy group-containing vinyl ethers such as allyl glycidyl ether and vinyl glycidyl ether; and the like.
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。 Examples of monomers having a halogen group include unsaturated alcohol esters of halogen-containing saturated carboxylic acids, (meth)acrylic acid haloalkyl esters, (meth)acrylic acid haloacyloxyalkyl esters, (meth)acrylic acid (haloacetylcarbamoyloxy)alkyl esters, halogen-containing unsaturated ethers, halogen-containing unsaturated ketones, halomethyl group-containing aromatic vinyl compounds, halogen-containing unsaturated amides, and haloacetyl group-containing unsaturated monomers.
前記の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の具体例としては、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の具体例としては、(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の具体例としては、(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の具体例としては、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の具体例としては、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の具体例としては、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。また、ハロゲン含有不飽和アミドの具体例としては、N-クロロメチル(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。そして、ハロアセチル基含有不飽和単量体の具体例としては、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。 Specific examples of the unsaturated alcohol esters of the halogen-containing saturated carboxylic acids include vinyl chloroacetate, vinyl 2-chloropropionate, and allyl chloroacetate. Specific examples of (meth)acrylic acid haloalkyl esters include chloromethyl (meth)acrylate, 1-chloroethyl (meth)acrylate, 2-chloroethyl (meth)acrylate, 1,2-dichloroethyl (meth)acrylate, 2-chloropropyl (meth)acrylate, 3-chloropropyl (meth)acrylate, and 2,3-dichloropropyl (meth)acrylate. Specific examples of (meth)acrylic acid haloacyloxyalkyl esters include 2-(chloroacetoxy)ethyl (meth)acrylate, 2-(chloroacetoxy)propyl (meth)acrylate, 3-(chloroacetoxy)propyl (meth)acrylate, and 3-(hydroxychloroacetoxy)propyl (meth)acrylate. Examples of (meth)acrylic acid (haloacetylcarbamoyloxy) alkyl esters include 2-(chloroacetylcarbamoyloxy) ethyl (meth)acrylate and 3-(chloroacetylcarbamoyloxy) propyl (meth)acrylate. Specific examples of halogen-containing unsaturated ethers include chloromethyl vinyl ether, 2-chloroethyl vinyl ether, 3-chloropropyl vinyl ether, 2-chloroethyl allyl ether, and 3-chloropropyl allyl ether. Specific examples of halogen-containing unsaturated ketones include 2-chloroethyl vinyl ketone, 3-chloropropyl vinyl ketone, and 2-chloroethyl allyl ketone. Specific examples of halomethyl group-containing aromatic vinyl compounds include p-chloromethylstyrene, m-chloromethylstyrene, o-chloromethylstyrene, and p-chloromethyl-α-methylstyrene. Specific examples of halogen-containing unsaturated amides include N-chloromethyl(meth)acrylamide. Specific examples of haloacetyl group-containing unsaturated monomers include 3-(hydroxychloroacetoxy)propyl allyl ether and p-vinylbenzyl chloroacetic acid ester.
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。 These reactive group-containing monomers are used alone or in combination of two or more, and their 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.
必要に応じて用いられる前記以外の他の単量体(以下「その他の単量体」という)としては、前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。 There are no particular limitations on other monomers (hereinafter referred to as "other monomers") that may be used as necessary, so long as they are copolymerizable with the above-mentioned monomers, and examples thereof include aromatic vinyls, ethylenically unsaturated nitriles, acrylamide monomers, other olefin monomers, and the like. Examples of aromatic vinyls include styrene, α-methylstyrene, and divinylbenzene. Examples of ethylenically unsaturated nitriles include acrylonitrile and methacrylonitrile. Examples of acrylamide monomers include acrylamide and methacrylamide. Examples of other olefin monomers include ethylene, propylene, vinyl acetate, ethyl vinyl ether, and butyl vinyl ether.
これらのその他の単量体は、それぞれ単独であるいは2種以上組み合わせて用いられ、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重量部、最も好ましくは0~10重量部の範囲である。 These other monomers may be used alone or in combination of two or more, and their proportion in the acrylic rubber is usually in the range of 0 to 30% by weight, preferably 0 to 20% by weight, more preferably 0 to 15 parts by weight, and most preferably 0 to 10 parts by weight.
<アクリルゴム>
本発明のアクリルゴムベールを構成するアクリルゴムは、重合体中に反応性基を有するものが好ましい。
<Acrylic rubber>
The acrylic rubber constituting the acrylic rubber veil of the present invention preferably has a reactive group in the polymer.
上記の反応性基としては、特に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種の官能基であるときに、アクリルゴムベールの架橋特性を高度に改善でき好適である。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。 The reactive group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended use, but is preferably at least one functional group selected from the group consisting of carboxyl groups, epoxy groups, and halogen groups, more preferably at least one functional group selected from the group consisting of carboxyl groups, epoxy groups, and chlorine atoms, which is suitable for highly improving the crosslinking properties of the acrylic rubber veil. The acrylic rubber having such reactive groups may be one in which reactive groups are added to the acrylic rubber by a post-reaction, but is preferably one in which a reactive group-containing monomer is copolymerized.
アクリルゴム(重合体)中の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。 The content of reactive groups in acrylic rubber (polymer) may be appropriately selected depending on the intended use, but when the weight ratio of the reactive groups themselves is usually 0.001 or more, preferably 0.001 to 5 wt%, more preferably 0.01 to 3 wt%, particularly preferably 0.05 to 1 wt%, and most preferably in the range of 0.1 to 0.5 wt%, it is suitable as it provides a high level of balance in properties such as processability, strength properties, resistance to compression set, oil resistance, cold resistance, and water resistance.
本発明のアクリルゴムベール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、反応性単量体、及び必要に応じて含まれる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選ばれる少なくとも1種の(メタ)アクリル酸エステルが、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、反応性単量体が、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。アクリルゴムのこれらの単量体を上記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、アクリルゴムベール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るので好適である。 Specific examples of the acrylic rubber constituting the acrylic rubber veil of the present invention include at least one (meth)acrylic ester selected from (meth)acrylic acid alkyl esters and (meth)acrylic acid alkoxyalkyl esters, a reactive monomer, and other copolymerizable monomers contained as necessary, and the proportions of each in the acrylic rubber are usually 50 to 99.99% by weight, preferably 70 to 99.9% by weight, more preferably 80 to 99.5% by weight, and particularly preferably 87 to 99% by weight, for at least one (meth)acrylic ester selected from (meth)acrylic acid alkyl esters and (meth)acrylic acid alkoxyalkyl esters, respectively; usually 0.01 to 20% by weight, preferably 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.5 to 5% by weight, and particularly preferably 1 to 3% by weight, and usually 0 to 30% by weight, preferably 0 to 20% by weight, more preferably 0 to 15% by weight, and particularly preferably 0 to 10% by weight, for the other monomers. By setting the content of these monomers in the acrylic rubber within the above ranges, the object of the present invention can be achieved to a high degree, and the water resistance and compression set resistance properties are significantly improved when the acrylic rubber veil is crosslinked, which is preferable.
本発明のアクリルゴムベールを構成するアクリルゴムの重量平均分子量(Mw)は、限定されないが、GPC-MALSで測定される絶対分子量で、通常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、アクリルゴムベールの混合時の加工性、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。 The weight average molecular weight (Mw) of the acrylic rubber constituting the acrylic rubber veil of the present invention is not limited, but when the absolute molecular weight measured by GPC-MALS is usually in the range of 100,000 to 5,000,000, preferably 500,000 to 5,000,000, more preferably 1,000,000 to 5,000,000, particularly preferably 1,100,000 to 3,500,000, and most preferably 1,200,000 to 2,500,000, the processability, strength properties, and compression set resistance properties of the acrylic rubber veil when mixed are highly balanced and are suitable.
本発明のアクリルゴムベール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、限定さないが、GPC-MALSで測定される高分子量領域が重点におかれた絶対分子量分布で、通常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。 The ratio (Mz/Mw) of the z-average molecular weight (Mz) to the weight-average molecular weight (Mw) of the acrylic rubber constituting the acrylic rubber veil of the present invention is not limited, but when the absolute molecular weight distribution, with emphasis on the high molecular weight region measured by GPC-MALS, is usually 1.3 or more, preferably 1.4 to 5, and more preferably in the range of 1.5 to 2, the processability and strength characteristics of the acrylic rubber veil are highly balanced and changes in physical properties during storage can be mitigated, which is preferable.
本発明のアクリルゴムベールを構成するアクリルゴムのガラス転移温度(Tg)は、限定されないが、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。アクリルゴムのガラス転移温度(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。ガラス転移温度を上記の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、上記の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。 The glass transition temperature (Tg) of the acrylic rubber constituting the acrylic rubber veil of the present invention is not 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) of the acrylic rubber is not particularly limited, but is usually -80°C or higher, preferably -60°C or higher, and more preferably -40°C or higher. By setting the glass transition temperature at or above the above lower limit, it is possible to achieve superior oil resistance and heat resistance, and by setting it below the above upper limit, it is possible to achieve superior cold resistance and processability.
本発明のアクリルゴムベール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95重量%以上、好ましくは97重量%以上、より好ましくは98重量%以上である。本発明のアクリルゴムベール中のアクリルゴム含有量は、アクリルゴムベール全体量から製造で使用される乳化剤と凝固剤が除去しきれなかった灰分量を引いた値とほぼ同一である。 The content of acrylic rubber in the acrylic rubber veil of the present invention is appropriately selected depending on the purpose of use, but is usually 95% by weight or more, preferably 97% by weight or more, and more preferably 98% by weight or more. The content of acrylic rubber in the acrylic rubber veil of the present invention is approximately the same as the total amount of acrylic rubber veil minus the amount of ash that was not completely removed by the emulsifier and coagulant used in the production.
<アクリルゴムベール>
本発明のアクリルゴムベールは、上記アクリルゴムからなり、且つ、含まれる灰分量と灰分成分及びゲル量がともに特定範囲内にあることを特徴とする。アクリルゴムベール中の灰分は、JIS K6228 A法に準じて測定されるものであるが、アクリルゴムの製造において単量体成分をエマルジョン化して乳化重合する際に用いる乳化剤及び乳化重合液を凝固する際に用いる凝固剤の残渣が主要成分となる。
<Acrylic rubber veil>
The acrylic rubber veil of the present invention is characterized in that it is made of the above-mentioned acrylic rubber, and that the ash content, ash component content, and gel content contained therein are all within specific ranges. The ash content in the acrylic rubber veil is measured in accordance with JIS K6228 Method A, and the main components are residues of the emulsifier used in emulsifying the monomer components and emulsion polymerizing them in the production of the acrylic rubber, and the coagulant used in coagulating the emulsion polymerization liquid.
本発明のアクリルゴムベールの大きさは、限定されないが、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の範囲にあるのが適当である。また、本発明のアクリルゴムベールの形状も限定されず、アクリルゴムベールの使用目的に応じて適宜選択されるが、多くの場合、直方体が好適である。 The size of the acrylic rubber veil of the present invention is not limited, but it is appropriate that the width is usually in the range of 100 to 800 mm, preferably 200 to 500 mm, and more preferably 250 to 450 mm, the length is usually in the range of 300 to 1,200 mm, preferably 400 to 1,000 mm, and more preferably 500 to 800 mm, and the height is usually in the range of 50 to 500 mm, preferably 100 to 300 mm, and more preferably 150 to 250 mm. The shape of the acrylic rubber veil of the present invention is also not limited and may be appropriately selected depending on the intended use of the acrylic rubber veil, but in many cases a rectangular parallelepiped is suitable.
本発明のアクリルゴムベールの灰分量は、0.3重量%以下、好ましくは0.25重量%以下、より好ましくは0.2重量%以下、特に好ましくは0.15重量%以下、最も好ましくは0.12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。 The acrylic rubber veil of the present invention has excellent storage stability and water resistance when the ash content is 0.3% by weight or less, preferably 0.25% by weight or less, more preferably 0.2% by weight or less, particularly preferably 0.15% by weight or less, and most preferably 0.12% by weight or less.
本発明のアクリルゴムベールにおける灰分量の下限値は、限定されないが、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。例えば、アクリルゴムベールの耐水性と金属付着性を高度にバランスさせるための灰分量の好ましい範囲は0.0001~0.15重量%ということができる。 The lower limit of the ash content in the acrylic rubber veil of the present invention is not limited, but is usually 0.0001% by weight or more, preferably 0.0005% by weight or more, more preferably 0.001% by weight or more, particularly preferably 0.005% by weight or more, and most preferably 0.01% by weight or more, which is suitable for suppressing metal adhesion and providing excellent workability. For example, the preferred range of ash content for achieving a high level of balance between the water resistance and metal adhesion of the acrylic rubber veil can be said to be 0.0001 to 0.15% by weight.
本発明のアクリルゴムベールの保存安定性、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0.0001~0.3重量%、好ましくは0.0005~0.25重量%、より好ましくは0.001~0.25重量%、特に好ましくは0.005~0.15重量%、最も好ましくは0.01~0.12重量%の範囲である。 The ash content at which the storage stability, water resistance, and workability of the acrylic rubber veil of the present invention are well balanced is usually in the range of 0.0001 to 0.3% by weight, preferably 0.0005 to 0.25% by weight, more preferably 0.001 to 0.25% by weight, particularly preferably 0.005 to 0.15% by weight, and most preferably 0.01 to 0.12% by weight.
本発明のアクリルゴムベール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選ばれる少なくとも1種の元素の含有量が、それらの合計量で少なくとも30重量%である。これらの元素の合計含有量が、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、アクリルゴムベールは保存安定性と耐水性が高度に優れたものとなる。 The acrylic rubber veil of the present invention has an ash content of at least one element selected from sodium, sulfur, calcium, magnesium, and phosphorus of at least 30% by weight in total. When the total content of these elements is 30% by weight or more, preferably 50% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, and particularly preferably 80% by weight or more, the acrylic rubber veil has excellent storage stability and water resistance.
特に、本発明のアクリルゴムベールの灰分中のナトリウムとイオウの合計量は、格別限定されるものではないが、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格段に優れ好適である。 In particular, the total amount of sodium and sulfur in the ash of the acrylic rubber veil 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 or more, and particularly preferably 80% by weight or more, and is therefore highly suitable for achieving outstanding storage stability and water resistance.
本発明のアクリルゴムベールの灰分中のナトリウムとイオウとの比([Na]/[S])は、格別限定されるものではないが、重量比で、通常0.4~2.5、好ましくは0.6~1、より好ましくは0.7~0.98、特に好ましくは0.75~0.95、最も好ましくは0.8~0.9の範囲であるときに、耐水性が高度に優れ好適である。 The ratio of sodium to sulfur in the ash of the acrylic rubber veil of the present invention ([Na]/[S]) is not particularly limited, but when the ratio is in the range of weight ratio, usually 0.4 to 2.5, preferably 0.6 to 1, more preferably 0.7 to 0.98, particularly preferably 0.75 to 0.95, and most preferably 0.8 to 0.9, the water resistance is highly excellent and the acrylic rubber veil is suitable.
本発明のアクリルゴムベールのゲル量は、メチルエチルケトンの不溶解分で、50重量%以下であり、好ましくは30重量%以下、より好ましくは20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。ゲル量がこの範囲内のものは、バンバリー等の混錬時の加工性が高度に改善され好適である。 The gel content of the acrylic rubber veil of the present invention is 50% by weight or less, in terms of the insoluble matter in methyl ethyl ketone, preferably 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, particularly preferably 10% by weight or less, and most preferably 5% by weight or less. A gel content within this range is preferable because it provides highly improved processability during kneading with a Banbury mix, etc.
本発明のアクリルゴムベールの含水量は、限定されないが、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、加硫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。 The moisture content of the acrylic rubber veil of the present invention is not limited, but when it is generally less than 1% by weight, preferably 0.8% by weight or less, and more preferably 0.6% by weight or less, the vulcanization characteristics are optimized and the properties such as heat resistance and water resistance are highly excellent and suitable.
本発明のアクリルゴムベールの比重は、限定されないが、通常0.7~1.5、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。 The specific gravity of the acrylic rubber veil of the present invention is not limited, but is usually in the range of 0.7 to 1.5, preferably 0.8 to 1.4, more preferably 0.9 to 1.3, particularly preferably 0.95 to 1.25, and most preferably 1.0 to 1.2, and is therefore suitable for achieving excellent storage stability.
本発明のアクリルゴムベールのpHは、限定されないが、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。 The pH of the acrylic rubber veil of the present invention is not limited, but is usually 6 or less, preferably 2 to 6, more preferably 2.5 to 5.5, and particularly preferably 3 to 5, and is therefore suitable as it provides highly improved storage stability.
本発明のアクリルゴムベールの60℃における複素粘性率([η]60℃)は、限定されないが、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、加工性、耐油性及び形状保持性に優れ好適である。また、100℃における複素粘性率([η]100℃)は、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。 The complex viscosity of the acrylic rubber veil of the present invention at 60°C ([η]60°C) is not limited, but is usually 15,000 Pa·s or less, preferably 2,000 to 10,000 Pa·s, more preferably 2,500 to 7,000 Pa·s, and most preferably 2,700 to 5,500 Pa·s, which is suitable for excellent processability, oil resistance, and shape retention. The complex viscosity at 100°C ([η]100°C) is usually 1,500 to 6,000 Pa·s, preferably 2,000 to 5,000 Pa·s, more preferably 2,500 to 4,000 Pa·s, and most preferably 2,500 to 3,500 Pa·s, which is suitable for excellent processability, oil resistance, and shape retention.
本発明のアクリルゴムベールの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、限定されないが、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、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0.5~0.98、より好ましくは0.6~0.95、最も好ましくは0.75~0.93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。 The ratio ([η]100°C/[η]60°C) of the complex viscosity at 100°C ([η]100°C) to the complex viscosity at 60°C ([η]60°C) of the acrylic rubber veil of the present invention is not 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. In addition, when the ratio ([η]100°C/[η]60°C) of the complex viscosity at 100°C ([η]100°C) to the complex viscosity at 60°C ([η]60°C) is usually in the range of 0.5 to 0.99, preferably 0.5 to 0.98, more preferably 0.6 to 0.95, and most preferably 0.75 to 0.93, the processability, oil resistance, and shape retention are highly balanced and suitable.
アクリルゴムベールのムーニー粘度(ML1+4,100℃)は、限定されないが、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。 The Mooney viscosity (ML1+4, 100°C) of the acrylic rubber veil is not limited, but is usually in the range of 10 to 150, preferably 20 to 100, and more preferably 25 to 70, which provides a high level of balance between processability and strength properties.
<アクリルゴムベールの製造方法>
前記アクリルゴムベールの製造方法は、以下の各工程を含む本発明の製造方法によって容易に製造することができる。すなわち、
(a)(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とでエマルジョン化し、重合触媒存在下に乳化重合し乳化重合液を得る乳化重合工程と、
(b)得られた乳化重合液を撹拌されている凝固液に添加して含水クラムを生成する凝固工程と、
(c)生成した含水クラムを温水で洗浄する洗浄工程と、
(d)洗浄した含水クラムをスクリュー型押出機を用いて含水量1重量%未満まで乾燥した乾燥ゴムを押し出す乾燥工程と、
(e)押し出された乾燥ゴムをベール化するベール化工程と
を含むアクリルゴムベールの製造方法により製造することができる。
<Method of manufacturing acrylic rubber veil>
The acrylic rubber veil can be easily produced by the production method of the present invention, which includes the following steps:
(a) an emulsion polymerization step of emulsifying a monomer component mainly composed of a (meth)acrylic acid ester with water and an emulsifier, and emulsion-polymerizing the resulting emulsion in the presence of a polymerization catalyst to obtain an emulsion polymerization liquid;
(b) a coagulation step in which the obtained emulsion polymerization liquid is added to a stirred coagulation liquid to produce water-containing crumbs;
(c) a washing step of washing the resulting hydrous crumbs with warm water;
(d) a drying step in which the washed wet crumb is dried to a water content of less than 1% by weight by extruding a dried rubber using a screw-type extruder;
and (e) a baling step of baling the extruded dry rubber.
(乳化重合工程)
本発明のアクリルゴムベールの製造方法における乳化重合工程は、上記単量体成分を水と乳化剤とでエマルジョン化し重合触媒存在下に乳化重合し乳化重合液を得ることを特徴とする。
(Emulsion polymerization process)
The emulsion polymerization step in the method for producing an acrylic rubber veil of the present invention is characterized in that the above-mentioned monomer components are emulsified with water and an emulsifier, and then emulsion-polymerized in the presence of a polymerization catalyst to obtain an emulsion polymerization liquid.
乳化重合工程で使用される乳化剤としては、限定はなく常法に従えばよいが、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る。これらの中でも、アニオン性乳化剤、ノニオン性乳化剤が好ましく、アニオン性乳化剤が特に好ましく、硫酸系乳化剤が最も好ましい。 The emulsifier used in the emulsion polymerization step is not limited and may be any of the usual methods, but examples include anionic emulsifiers, cationic emulsifiers, and nonionic emulsifiers. Among these, anionic emulsifiers and nonionic emulsifiers are preferred, anionic emulsifiers are particularly preferred, and sulfuric acid-based emulsifiers are most preferred.
アニオン性乳化剤としては、限定はなく通常使用されるものを使用できるが、例えば、脂肪酸系乳化剤、スルホン酸系乳化剤、スルホコハク酸系乳化剤、硫酸系乳化剤、リン酸系乳化剤などが挙げられ、好ましくは硫酸系乳化剤である。 The anionic emulsifier is not limited and any commonly used one can be used, but examples include fatty acid-based emulsifiers, sulfonic acid-based emulsifiers, sulfosuccinic acid-based emulsifiers, sulfuric acid-based emulsifiers, and phosphoric acid-based emulsifiers, and is preferably a sulfuric acid-based emulsifier.
脂肪酸系乳化剤としては、例えば、オクタン酸ナトリウム、デカン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ミリスチン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウムなどが挙げられる。 Examples of fatty acid emulsifiers include sodium octanoate, sodium decanoate, sodium laurate, sodium myristate, sodium palmitate, and sodium stearate.
スルホン酸系乳化剤としては、例えば、ヘキサンスルホン酸ナトリウム、オクタンスルホン酸ナトリウム、デカンスルホン酸ナトリウム、トルエンスルホン酸ナトリウム、クメンスルホン酸ナトリウム、オクチルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸アンモニウム、ナフタレンスルホン酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムなどを挙げることができる。 Examples of sulfonic acid emulsifiers include sodium hexanesulfonate, sodium octane sulfonate, sodium decane sulfonate, sodium toluenesulfonate, sodium cumene sulfonate, sodium octylbenzenesulfonate, sodium dodecylbenzenesulfonate, ammonium dodecylbenzenesulfonate, sodium naphthalenesulfonate, sodium alkylnaphthalenesulfonate, and sodium alkyldiphenyletherdisulfonate.
スルホコハク酸系乳化剤としては、例えば、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ジヘキシルスルホコハク酸ナトリウムなどを挙げることができる。 Examples of sulfosuccinic acid emulsifiers include sodium dioctyl sulfosuccinate and sodium dihexyl sulfosuccinate.
硫酸系乳化剤としては、硫酸エステル塩が好適に用いることができる。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、特に好ましいのはラウリル硫酸ナトリウムである。 As the sulfate emulsifier, sulfate ester salts can be suitably used. Suitable sulfate ester salts include, for example, sodium lauryl sulfate, ammonium lauryl sulfate, sodium myristyl sulfate, sodium laureth sulfate, sodium polyoxyethylene alkyl sulfate, and sodium polyoxyethylene alkylaryl sulfate, with sodium lauryl sulfate being particularly preferred.
リン酸系乳化剤としては、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。 Examples of phosphoric acid emulsifiers include sodium lauryl phosphate, potassium lauryl phosphate, and sodium polyoxyalkylene alkyl ether phosphate.
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。 Examples of cationic emulsifiers include alkyltrimethylammonium chloride, dialkylammonium chloride, and benzylammonium chloride.
ノニオン性乳化剤としては、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る。これらの中でも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。 Examples of nonionic emulsifiers include polyoxyalkylene fatty acid esters such as polyoxyethylene stearic acid ester; polyoxyalkylene alkyl ethers such as polyoxyethylene dodecyl ether; polyoxyalkylene alkylphenol ethers such as polyoxyethylene nonylphenyl ether; polyoxyethylene sorbitan alkyl esters, etc. Among these, polyoxyalkylene alkyl ethers and polyoxyalkylene alkylphenol ethers are preferred, and polyoxyethylene alkyl ethers and polyoxyethylene alkylphenol ethers are more preferred.
これら乳化剤は、それぞれ単独であるいは2種以上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。 These emulsifiers can be used alone or in combination of two or more. The amount used is usually 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight, and more preferably 1 to 3 parts by weight, per 100 parts by weight of the monomer component.
単量体成分と水と乳化剤との混合方法としては、常法に従ってよく、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10~750重量部、好ましくは50~500重量部、より好ましくは100~400重量部の範囲である。 The monomer components, water, and emulsifier may be mixed in the usual manner, such as by stirring the monomers, emulsifier, and water using a stirrer such as a homogenizer or a disk turbine. The amount of water used is usually 10 to 750 parts by weight, preferably 50 to 500 parts by weight, and more preferably 100 to 400 parts by weight, per 100 parts by weight of the monomer components.
乳化重合工程で使用される重合触媒としては、乳化重合において通常使われるものでよいが、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。 The polymerization catalyst used in the emulsion polymerization step may be one that is typically used in emulsion polymerization, but for example, a redox catalyst consisting of a radical generator and a reducing agent can be used.
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。 Examples of radical generators include peroxides and azo compounds, with peroxides being preferred. As peroxides, inorganic peroxides and organic peroxides can be used.
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。 Examples of inorganic peroxides include sodium persulfate, potassium persulfate, hydrogen peroxide, and ammonium persulfate. Among these, potassium persulfate, hydrogen peroxide, and ammonium persulfate are preferred, with potassium persulfate being particularly preferred.
有機系過酸化物としては、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。 Examples of organic peroxides include 2,2-di(4,4-di-(t-butylperoxy)cyclohexyl)propane, 1-di-(t-hexylperoxy)cyclohexane, 1,1-di-(t-butylperoxy)cyclohexane, 4,4-di-(t-butylperoxy)n-butyl valerate, 2,2-di-(t-butylperoxy)butane, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, paramenthane hydroperoxide, benzoyl peroxide, 1,1,3,3-tetraethylbutyl hydroperoxide, t -butylcumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, di-t-hexyl peroxide, di(2-t-butylperoxyisopropyl)benzene, dicumyl peroxide, diisobutyryl peroxide, di(3,5,5-trimethylhexanoyl)peroxide, dilauroyl peroxide, disuccinic acid peroxide, dibenzoyl peroxide, di(3-methylbenzoyl)peroxide, benzoyl(3-methylbenzoyl)peroxide, diisobutyryl peroxydicarbonate, di-n-propyl peroxydicarbonate, di(2-ethylhexyl)peroxide peroxydicarbonate, di-sec-butyl peroxydicarbonate, 1,1,3,3-tetramethylbutyl peroxyneodecanate, t-hexyl peroxypivalate, t-butyl peroxyneodecanate, t-hexyl peroxypivalate, t-butyl peroxypivalate, 2,5-dimethyl-2,5-di(2-ethylhexanoylperoxy)hexane, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanate, t-hexylperoxy-2-ethylhexanate, t-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanate, t-hexylperoxyisopropanate Examples of peroxypropane monocarbonate include t-butylperoxyisopropyl monocarbonate, t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate, 2,5-dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexane, t-butylperoxyacetate, t-hexylperoxybenzoate, t-butylperoxybenzoate, and 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane. Among these, diisopropylbenzene hydroperoxide, cumene hydroperoxide, paramenthane hydroperoxide, and benzoyl peroxide are preferred.
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。 Examples of azo compounds include azobisisoptylonitrile, 4,4'-azobis(4-cyanovaleric acid), 2,2'-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane, 2,2'-azobis(propane-2-carboxamidine), 2,2'-azobis[N-(2-carboxyethyl)-2-methylpropanamide], 2,2'-azobis{2-[1-(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}.
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。 These radical generators can be used alone or in combination of two or more kinds, and the amount used is usually in the range of 0.0001 to 5 parts by weight, preferably 0.0005 to 1 part by weight, and more preferably 0.001 to 0.5 parts by weight, per 100 parts by weight of the monomer component.
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種の還元剤を併用することが好ましい。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。 The reducing agent can be any agent that is used in a redox catalyst for emulsion polymerization, but in the present invention, it is particularly preferable to use at least two types of reducing agents in combination. For example, a combination of a metal ion compound in a reduced state and another reducing agent is suitable as the at least two types of reducing agents.
還元状態にある金属イオン化合物としては、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。 Examples of reduced metal ion compounds include ferrous sulfate, sodium iron hexamethylenediaminetetraacetate, and cuprous naphthenate, with ferrous sulfate being preferred. These reduced metal ion compounds can be used alone or in combination of two or more, and the amount used is usually in the range of 0.000001 to 0.01 parts by weight, preferably 0.00001 to 0.001 parts by weight, and more preferably 0.00005 to 0.0005 parts by weight, per 100 parts by weight of the monomer component.
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、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。 Examples of reducing agents other than metal ion compounds in a reduced state include ascorbic acid or its salts, such as ascorbic acid, sodium ascorbate, and potassium ascorbate; erythorbic acid or its salts, such as erythorbic acid, sodium erythorbate, and potassium erythorbate; sulfinates, such as sodium hydroxymethanesulfinate; sulfites, such as sodium sulfite, potassium sulfite, sodium hydrogensulfite, aldehyde sodium hydrogensulfite, and potassium hydrogensulfite; pyrosulfites, such as sodium pyrosulfite, potassium pyrosulfite, sodium hydrogensulfite, and potassium pyrosulfite; thiosulfates, such as sodium thiosulfate and potassium thiosulfate; phosphorous acid, sodium phosphite, potassium phosphite, sodium hydrogen phosphite, and potassium hydrogen phosphite, or phosphorous acid or its salts, such as pyrophosphorous acid, sodium pyrophosphite, potassium pyrophosphite, sodium hydrogen phosphite, and potassium hydrogen phosphite; pyrophosphorous acid or its salts, such as pyrophosphorous acid, sodium pyrophosphite, potassium pyrophosphite, sodium hydrogen pyrophosphite, and potassium hydrogen pyrophosphite; sodium formaldehyde sulfoxylate. Among these, ascorbic acid or its salts, sodium formaldehyde sulfoxylate, etc. are preferred, and ascorbic acid or its salts are particularly preferred.
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。 These reducing agents other than the reduced metal ion compounds can be used alone or in combination of two or more. The amount used is usually 0.001 to 1 part by weight, preferably 0.005 to 0.5 parts by weight, and more preferably 0.01 to 0.3 parts by weight, per 100 parts by weight of the monomer component.
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との組み合わせであり、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との組み合わせ、最も好ましくは硫酸第一鉄とアルコルビン酸塩との組み合わせである。このときの、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。 A preferred combination of a metal ion compound in a reduced state and another reducing agent is a combination of ferrous sulfate and ascorbic acid or a salt thereof and/or sodium formaldehyde sulfoxylate, more preferably a combination of ferrous sulfate and an ascorbate and/or sodium formaldehyde sulfoxylate, and most preferably a combination of ferrous sulfate and an ascorbate. In this case, the amount of ferrous sulfate used is usually in the range of 0.000001 to 0.01 parts by weight, preferably 0.00001 to 0.001 parts by weight, and more preferably 0.00005 to 0.0005 parts by weight, per 100 parts by weight of the monomer component, and the amount of ascorbic acid or a salt thereof and/or sodium formaldehyde sulfoxylate used is usually in the range of 0.001 to 1 part by weight, preferably 0.005 to 0.5 parts by weight, and more preferably 0.01 to 0.3 parts by weight, per 100 parts by weight of the monomer component.
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量だけでもよいが、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。 The amount of water used in the emulsion polymerization reaction may be the amount used during the emulsification of the monomer components, but is usually adjusted to be in the range of 10 to 1,000 parts by weight, preferably 50 to 500 parts by weight, more preferably 80 to 400 parts by weight, and most preferably 100 to 300 parts by weight, per 100 parts by weight of the monomer components used in the polymerization.
乳化重合反応の方式は、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。 The emulsion polymerization reaction may be carried out in the usual manner, and may be a batch, semi-batch, or continuous system. The polymerization temperature and polymerization time are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the type of polymerization initiator used. The polymerization temperature is usually in the range of 0 to 100°C, preferably 5 to 80°C, and more preferably 10 to 50°C, and the polymerization time is usually 0.5 to 100 hours, and preferably 1 to 10 hours.
乳化重合反応の重合転化率は、限定されないが、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ベールの強度特性に優れ、且つ単量体臭も無くなるので好適である。重合停止に当たっては、重合停止剤を使用してもよい。 The polymerization conversion rate of the emulsion polymerization reaction is not limited, but is usually 80% by weight or more, preferably 90% by weight or more, and more preferably 95% by weight or more, which is suitable because the strength characteristics of the acrylic rubber veil produced are excellent and there is no monomer odor. A polymerization terminator may be used to stop the polymerization.
(凝固工程)
本発明のアクリルゴムシートの製造方法における凝固工程としては、前記得られた乳化重合液を撹拌している凝固液(凝固剤含有水溶液)に添加して含水クラムを生成させることを特徴とする。
(Solidification process)
The coagulation step in the method for producing an acrylic rubber sheet of the present invention is characterized in that the obtained emulsion polymerization liquid is added to a stirred coagulation liquid (aqueous solution containing a coagulant) to generate water-containing crumbs.
凝固工程で使用される乳化重合液の固形分濃度は、限定されないが、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。 The solids concentration of the emulsion polymerization liquid used in the coagulation step is not 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.
凝固工程で使用される凝固剤としては、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、より好ましくはアルカリ金属塩、特に好ましくはナトリウム塩である。 The coagulant used in the coagulation step is not limited, but is usually a metal salt. Examples of metal salts include alkali metals, Group 2 metal salts of the periodic table, and other metal salts, and are preferably alkali metal salts and Group 2 metal salts of the periodic table, more preferably alkali metal salts, and particularly preferably sodium salts.
凝固剤として使用され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、本発明では、これらの中でも塩化ナトリウム、硫酸ナトリウムなどのナトリウム塩が好ましく、硫酸ナトリウムが特に好ましい。 Examples of alkali metal salts used as coagulants 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. In the present invention, among these, sodium salts such as sodium chloride and sodium sulfate are preferred, with sodium sulfate being particularly preferred.
また、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。 Examples of salts of metals in Group 2 of the periodic table include magnesium chloride, calcium chloride, magnesium nitrate, calcium nitrate, magnesium sulfate, and calcium sulfate, with calcium chloride and magnesium sulfate being preferred.
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。 Other 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, and tin sulfate.
これらの凝固剤は、それぞれ単独であるいは2種以上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、アクリルゴムベール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。 These coagulants can be used alone or in combination of two or more kinds, and the amount used is usually in the range of 0.01 to 100 parts by weight, preferably 0.1 to 50 parts by weight, and more preferably 1 to 30 parts by weight, per 100 parts by weight of the monomer component. When the coagulant is in this range, it is preferable because it can sufficiently coagulate the acrylic rubber while highly improving the compression set resistance and water resistance when the acrylic rubber veil is crosslinked.
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るため好適である。 The coagulant concentration in the coagulation liquid 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, which is suitable because it allows the particle size of the resulting hydrous crumbs to be concentrated uniformly in a specific region.
凝固液の温度は、限定されないが、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。 The temperature of the coagulation liquid is not limited, but is usually 40°C or higher, preferably 40 to 90°C, and more preferably in the range of 50 to 80°C, which is suitable for producing uniform hydrous crumbs.
撹拌されている凝固液の撹拌数(回転数)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。 The stirring speed (rotation speed) of the coagulation liquid being stirred is expressed by the rotation speed of the stirring blade of the stirring device installed in the coagulation bath, and is usually 100 rpm or more, preferably 200 to 1,000 rpm, more preferably 300 to 900 rpm, and particularly preferably in the range of 400 to 800 rpm.
凝固液の回転数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るため好適である。回転数を上記の下限以上とすることによってクラム粒径が過度に大きいもの及び小さいものが生成されることを抑制でき、上記の上限以下とすることにより凝固反応の制御がより容易になる。 The rotation speed of the coagulation liquid is preferably such that the coagulation liquid is stirred vigorously to some extent, since this allows the hydrous crumbs to be small and uniform in particle size. By setting the rotation speed at or above the lower limit above, it is possible to prevent crumbs with excessively large or small particle size from being generated, while by setting the rotation speed at or below the upper limit above, it becomes easier to control the coagulation reaction.
撹拌されている凝固液の周速は、前記撹拌装置の撹拌翼の外周の線速度で表されるが、凝固液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るので好適であり、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、周速の上限は、限定されないが、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。 The peripheral speed of the stirred coagulation liquid is expressed by the linear speed of the outer circumference of the stirring blade of the stirring device, and it is preferable to stir the coagulation liquid vigorously to a certain extent, since this makes it possible to produce small and uniform hydrous crumb particle sizes, and 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. On the other hand, the upper limit of the peripheral speed is not limited, but 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, which is preferable since it makes it easier to control the coagulation reaction.
凝固工程における凝固反応の前記条件(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集束化され、洗浄時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。 By setting the above conditions for the coagulation reaction in the coagulation step (contact method, solids concentration of the emulsion polymerization liquid, concentration and temperature of the coagulation liquid, rotation speed and peripheral speed when stirring the coagulation liquid, etc.) within a specific range, the shape and diameter of the water-containing crumbs generated are uniform and concentrated, and the removal of the emulsifier and coagulant during washing and dehydration is significantly improved, which is preferable.
かくして得られる生成する含水クラムは、それらをJIS分級篩により篩分けを行ったとき、下記(a)~(e)の条件を全て満足することが好ましい。なお、JIS篩は、日本工業規格(JIS Z 8801-1)の規定に従う。
(a)目開き9.5mmのJIS篩を通過しない含水クラムの割合が10重量%以下、
(b)目開き9.5mmのJIS篩を通過するが6.7mmのJIS篩は通過しない含水クラムの割合が30重量%以下、
(c)目開き6.7mmのJIS篩を通過するが710μmのJIS篩は通過しない含水クラムの割合が20重量%以上、
(d)目開き710μmのJIS篩を通過するが425μmのJIS篩は通過しない含水クラムの割合が30重量%以下、及び
(e)目開き425μmのJIS篩を通過する含水クラムの割合が10重量%以下。
The thus-obtained hydrous crumbs preferably satisfy all of the following conditions (a) to (e) when sieved using a JIS classification sieve. The JIS sieve complies with the provisions of the Japanese Industrial Standards (JIS Z 8801-1).
(a) the proportion of water-containing crumbs that do not pass through a JIS sieve having an opening of 9.5 mm is 10% by weight or less;
(b) the proportion of water-containing crumbs that pass through a JIS sieve with a mesh size of 9.5 mm but do not pass through a JIS sieve with a mesh size of 6.7 mm is 30% by weight or less;
(c) The proportion of water-containing crumbs that pass through a JIS sieve with an opening of 6.7 mm but do not pass through a JIS sieve with an opening of 710 μm is 20% by weight or more;
(d) the proportion of moist crumbs that pass through a JIS sieve with a mesh size of 710 μm but not a JIS sieve with a mesh size of 425 μm is 30% by weight or less, and (e) the proportion of moist crumbs that pass through a JIS sieve with a mesh size of 425 μm is 10% by weight or less.
生成した含水クラムのうち(a)目開き9.5mmのJIS篩を通過しない含水クラムの割合が、10重量%以下、好ましくは5重量%以下、より好ましくは1重量%以下であるときに、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。 When the proportion of the generated hydrous crumbs that do not pass through a JIS sieve with a mesh size of 9.5 mm (a) is 10% by weight or less, preferably 5% by weight or less, and more preferably 1% by weight or less, the washing efficiency of the emulsifier and coagulant can be significantly improved, which is suitable.
生成した含水クラムのうち(b)目開き9.5mmのJIS篩を通過して6.7mmのJIS篩を通過しない含水クラムの割合が、30重量%以下、好ましくは20重量%以下、より好ましくは5重量%以下であるときに、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。 When the proportion of (b) the water-containing crumbs that pass through a JIS sieve with a mesh size of 9.5 mm but not a JIS sieve with a mesh size of 6.7 mm is 30% by weight or less, preferably 20% by weight or less, and more preferably 5% by weight or less, among the water-containing crumbs produced, the washing efficiency of the emulsifier and coagulant can be significantly improved, which is suitable.
生成した含水クラムのうち(c)目開き6.7mmのJIS篩を通過して710μmのJIS篩を通過しない含水クラムの割合が、20重量%以上、好ましくは40重量%以上、より好ましくは70重量%以上、最も好ましくは80重量%以上であるときに、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。 When the proportion of the generated hydrous crumbs that pass through a JIS sieve with a mesh size of 6.7 mm (c) but do not pass through a JIS sieve with a mesh size of 710 μm is 20% by weight or more, preferably 40% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, and most preferably 80% by weight or more, the washing efficiency of the emulsifier and coagulant can be significantly improved, which is suitable.
生成した含水クラムのうち(d)目開き710μmのJIS篩を通過して425μmのJIS篩を通過しない含水クラムの割合が、30重量%以下、好ましくは20重量%以下、より好ましくは15重量%以下であるときに、乳化剤や凝固剤の洗浄効率を格段に改善されまた生産性も高く好適である。 When the proportion of the generated hydrous crumbs that pass through a JIS sieve with a mesh size of 710 μm but not a JIS sieve with a mesh size of 425 μm (d) is 30% by weight or less, preferably 20% by weight or less, and more preferably 15% by weight or less, the washing efficiency of the emulsifier and coagulant is significantly improved and the productivity is also high, which is preferable.
生成した含水クラムのうち(e)目開き425μmのJIS篩を通過する含水クラムの割合が、10重量%以下、好ましくは5重量%以下、より好ましくは1重量%以下であるときに、乳化剤や凝固剤の洗浄効率が格段に改善され、また生産性も高く好適である。 When the proportion of the generated hydrous crumbs that pass through a JIS sieve (e) with a mesh size of 425 μm is 10% by weight or less, preferably 5% by weight or less, and more preferably 1% by weight or less, the washing efficiency of the emulsifier and coagulant is significantly improved, and the productivity is also high, which is preferable.
本発明においては、また、生成した含水クラムのうち(f)目開き6.7mmのJIS篩を通過して目開き4.75mmのJIS篩を通過しない含水クラムの割合が、通常40重量%以下、好ましくは10重量%以下、より好ましくは5重量%以下であるときに、乳化剤や凝固剤の洗浄効率が改善され好適である。 In the present invention, the washing efficiency of the emulsifier and coagulant is improved, and it is preferable when the ratio of (f) the water-containing crumbs that pass through a JIS sieve with a mesh size of 6.7 mm but do not pass through a JIS sieve with a mesh size of 4.75 mm is usually 40% by weight or less, preferably 10% by weight or less, and more preferably 5% by weight or less.
本発明においては、また、生成した含水クラムのうち(g)目開き4.75mmのJIS篩を通過して目開き710μmのJIS篩を通過しない含水クラムの割合が、通常40重量%以上、好ましくは60重量%以上、より好ましくは80重量%以上であるときに、乳化剤及び凝固剤の洗浄及び脱水時の除去効率が格段に向上するため好適である。 In the present invention, it is also preferable that the ratio of the generated hydrous crumbs (g) that pass through a JIS sieve with a mesh size of 4.75 mm but do not pass through a JIS sieve with a mesh size of 710 μm is usually 40% by weight or more, preferably 60% by weight or more, and more preferably 80% by weight or more, since this significantly improves the removal efficiency of the emulsifier and coagulant during washing and dehydration.
本発明においては、さらに、生成した含水クラムのうち(h)目開き3.35mmのJIS篩を通過して目開き710μmのJIS篩を通過しない含水クラムの割合が、通常20重量%以上、好ましくは40重量%以上、より好ましくは50重量%以上、特に好ましくは60重量%以上、最も好ましくは70重量%以上であるときに、乳化剤及び凝固剤の洗浄及び脱水時の除去効率が格段に向上するため好適である。 In the present invention, it is further preferable that the ratio of (h) the hydrous crumbs that pass through a JIS sieve with a mesh size of 3.35 mm but do not pass through a JIS sieve with a mesh size of 710 μm among the hydrous crumbs produced is usually 20% by weight or more, preferably 40% by weight or more, more preferably 50% by weight or more, particularly preferably 60% by weight or more, and most preferably 70% by weight or more, since this significantly improves the removal efficiency of the emulsifier and coagulant during washing and dehydration.
(洗浄工程)
本発明のアクリルゴムベールの製造方法における洗浄工程は、上記のように生成した含水クラムを温水で洗浄する工程である。
(Washing process)
The washing step in the method for producing an acrylic rubber veil of the present invention is a step of washing the water-containing crumbs produced as described above with warm water.
洗浄方法は、常法に従えばよく、例えば、生成した含水クラムを多量の温水と混合して行うことができる。 The washing method can be done according to the usual method, for example, by mixing the produced hydrous crumbs with a large amount of warm water.
洗浄に使用する温水の量は、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。 The amount of warm water used for washing is not particularly limited, but it is suitable to effectively reduce the ash content in the acrylic rubber when the amount per wash is usually 50 parts by weight or more, preferably 50 to 15,000 parts by weight, more preferably 100 to 10,000 parts by weight, and particularly preferably 150 to 5,000 parts by weight, per 100 parts by weight of the monomer component.
洗浄に使用する温水の温度も、限定されないが、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。 The temperature of the hot water used for washing is not limited, but is usually 40°C or higher, preferably 40 to 100°C, more preferably 50 to 90°C, and most preferably 60 to 80°C, which is suitable for significantly improving washing efficiency.
洗浄時の温水の温度を上記の下限温度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。 By keeping the temperature of the hot water during washing at or above the lower limit temperature, the emulsifier and coagulant are released from the water-containing crumbs, further improving washing efficiency.
洗浄時間は、限定されないが、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。 The cleaning time is not limited, but is usually in the range of 1 to 120 minutes, preferably 2 to 60 minutes, and more preferably 3 to 30 minutes.
洗浄回数は、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、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/又は洗浄温度を上記の範囲にすることで、洗浄回数を格段に低減できる。 The number of washings is not particularly limited, and is usually 1 to 10 times, preferably multiple times, and more preferably 2 to 3 times. From the viewpoint of reducing the amount of residual coagulant in the final acrylic rubber, it is desirable to wash with water more frequently, but the number of washings can be significantly reduced by specifying the shape and diameter of the wet crumbs and/or setting the washing temperature within the above range.
(脱水工程)
本発明のアクリルゴムベールの製造方法においては、乾燥工程の前に、洗浄後の含水クラムから脱水機などで水分を絞り出す脱水工程を設けることが好適であり、これにより、洗浄工程では除去できなかった灰分量を減少させ、アクリルゴムベールの耐水性を格段に向上できる。
(Dehydration process)
In the method for producing an acrylic rubber veil of the present invention, it is preferable to provide a dehydration step, prior to the drying step, in which water is squeezed out of the hydrous crumbs after washing using a dehydrator or the like. This reduces the amount of ash that could not be removed in the washing step, and dramatically improves the water resistance of the acrylic rubber veil.
この工程で用いる脱水機は、特に限定されず、例えば、遠心分離機、スクイザー、スクリュー型押出機などを使用することができるが、特に、スクリュー型押出機が含水クラムの含水量を高度に下げることができ好適である。粘着性のアクリルゴムは、遠心分離機などでは、壁面及びスリット間にアクリルゴムが付着して通常45~55重量%程度までしか脱水できない。これに対して、スクリュー型押出機は、強制的に水分を絞り出していく機構を有しており好適である。 The dehydrator used in this process is not particularly limited, and may be, for example, a centrifuge, a squeezer, or a screw-type extruder. However, a screw-type extruder is particularly suitable as it can significantly reduce the moisture content of the water-containing crumb. In a centrifuge or the like, sticky acrylic rubber can usually only be dehydrated to about 45-55% by weight, as the acrylic rubber adheres to the wall and between the slits. In contrast, a screw-type extruder is suitable as it has a mechanism for forcibly squeezing out the moisture.
脱水後の含水クラムの含水量は、限定されないが、通常1~50重量%、好ましくは1~40重量%、より好ましくは10~40重量%、より好ましくは15~35重量%の範囲である。脱水後の含水量を上記の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、一方、上記の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。 The moisture content of the dehydrated hydrous crumb is not limited, but is usually in the range of 1 to 50% by weight, preferably 1 to 40% by weight, more preferably 10 to 40% by weight, and more preferably 15 to 35% by weight. By setting the moisture content after dehydration to above the lower limit above, the dehydration time can be shortened and deterioration of the acrylic rubber can be suppressed, while by setting it below the upper limit above, the ash content can be sufficiently reduced.
(乾燥工程)
本発明のアクリルゴムベールの製造方法における乾燥工程は、洗浄工程後、好ましくはさらに脱水した後の含水クラムを乾燥させる工程であり、例えばスクリュー型押出機を用いて乾燥して含水量1重量%未満の乾燥ゴムを押し出す工程である。
(Drying process)
The drying step in the method for producing an acrylic rubber bale of the present invention is a step of drying the hydrous crumbs obtained after the washing step and preferably after further dehydration, for example, by using a screw-type extruder to extrude a dried rubber having a moisture content of less than 1% by weight.
スクリュー型押出機に投入される含水クラムの温度は、限定されないが、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。スクリュー型押出機への投入時に含水クラムをこの温度範囲とした場合には、本発明のアクリルゴムのように比熱が1.5~2.5KJ/kg・Kと大きく温度を上げにくい含水クラムをスクリュー型押出機内で確実に乾燥することができるので好適である。特に、本発明においては、含水クラムがスクリュー型押出機内で実質的に水分を含まない状態(後述する脱水後の含水量)まで乾燥され溶融混錬されることにより、アクリルゴムの製造時、特に乳化重合の重合転化率を高めたときに急増するメチルエチルケトン不溶解分のゲル分を消失させるので重要である。 The temperature of the hydrous crumbs fed into the screw extruder is not limited, but is usually 40°C or higher, preferably 40 to 100°C, more preferably 50 to 90°C, particularly preferably 55 to 85°C, and most preferably 60 to 80°C. When the hydrous crumbs are fed into the screw extruder at this temperature range, it is preferable because the hydrous crumbs, which have a large specific heat of 1.5 to 2.5 KJ/kg·K and are difficult to raise in temperature, such as the acrylic rubber of the present invention, can be reliably dried in the screw extruder. In particular, in the present invention, the hydrous crumbs are dried and melt-kneaded in the screw extruder until they are substantially free of water (water content after dehydration, which will be described later), which is important in the production of acrylic rubber, since it eliminates the gel content of the methyl ethyl ketone insolubles that rapidly increases when the polymerization conversion rate of emulsion polymerization is increased.
スクリュー型押出機での乾燥温度(設定温度)は、適宜選択されるが、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ベールのメチルエチルケトン不溶解分のゲル量を低減できるので好適である The drying temperature (set temperature) in the screw extruder is selected appropriately, but it is usually between 100 and 250°C, preferably between 110 and 200°C, and more preferably between 120 and 180°C, which is suitable because it allows efficient drying without discoloration or deterioration of the acrylic rubber and reduces the amount of gel in the acrylic rubber veil that is insoluble in methyl ethyl ketone.
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、限定されるものではなく、例えば、クラム状、粉粒体状、棒状、シート状などが挙げられるが、これらの中でもシート状にしたときに、成形時に空気を巻き込まず(比重が大きく)保存安定性に優れるアクリルゴムベールを製造することができるので好適である。乾燥ゴムの含水量は、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。 The shape of the dried rubber extruded from the screw-type extruder is not limited, and examples include crumbs, powder, rods, and sheets. Among these, a sheet shape is preferable because it produces an acrylic rubber bale that does not entrap air during molding (it has a high specific gravity) and has excellent storage stability. The moisture content of the dried rubber is less than 1% by weight, preferably 0.8% by weight or less, and more preferably 0.6% by weight or less.
(ベール化工程)
本発明のアクリルゴムベールの製造方法におけるベール化工程は、得られた含水量1重量%未満の乾燥ゴムをベール化する工程である。
(Baling process)
The baling step in the method for producing an acrylic rubber bale of the present invention is a step for baling the obtained dry rubber having a moisture content of less than 1% by weight.
乾燥ゴムのベール化は、常法に従えばよく、例えば、乾燥ゴムをベーラーに入れて圧縮することでアクリルゴムベールを製造することができる。圧縮する圧力は、使用目的に応じて適宜選択されるが、通常0.1~15MPa、好ましくは0.5~10MPa、より好ましくは1~5MPaの範囲である。圧縮時間は、限定されないが、通常1~60秒間、好ましくは5~30秒間、より好ましくは10~20秒間の範囲である。 The dried rubber can be baled in the usual manner. For example, an acrylic rubber bale can be produced by placing the dried rubber in a baler and compressing it. The compression pressure is selected appropriately depending on the intended use, but is usually in the range of 0.1 to 15 MPa, preferably 0.5 to 10 MPa, and more preferably 1 to 5 MPa. The compression time is not limited, but is usually in the range of 1 to 60 seconds, preferably 5 to 30 seconds, and more preferably 10 to 20 seconds.
本発明においては、また、シート状乾燥ゴムを作り、それを積層して一体化させることでベール化することもできる。シート状乾燥ゴムを積層することによるベール化は、製造が容易で、しかも、気泡が少ない(比重が大きい)ベールができるので、得られるアクリルゴムベールは保存安定性に優れたものとなり好適である。 In the present invention, dry rubber sheets can also be made into bales by laminating them together. Baling by laminating dry rubber sheets is easy to produce, and produces bales with fewer air bubbles (high specific gravity), making the resulting acrylic rubber bales ideal for storage stability.
(スクリュー型押出機による脱水・乾燥及びベール化工程)
本発明においては、前記脱水工程と乾燥工程とを、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連続的に行うことが好ましく、また、その後にベール化工程を行うのが好ましい。以下にその実施形態を示す。
(Dehydration, drying and baling process using a screw-type extruder)
In the present invention, the dehydration step and the drying step are preferably carried out continuously using a screw-type extruder equipped with a dehydration barrel having a dehydration slit, a drying barrel for drying under reduced pressure, and a die at the tip, and it is also preferable to carry out a baling step thereafter. An embodiment of this is shown below.
水切り工程
本発明のアクリルゴムベールの製造方法において、洗浄工程から脱水・乾燥工程に移行する前に、水切り機で洗浄後の含水クラムから遊離水を分離する水切り工程を設けることが脱水及び乾燥効率を上げるうえで好適である。
In the method for producing an acrylic rubber bale of the present invention, it is preferable to provide a draining step in which free water is separated from the hydrous crumbs after washing with a draining machine before transferring from the washing step to the dehydration and drying steps, in order to improve the efficiency of dehydration and drying.
水切り機としては、公知のものを限定なく用いることができ、例えば、金網、スクリーン、電動篩機などが用いられるが、好ましくは金網、スクリーンが用いられる。 Any known draining machine can be used without limitation, such as wire mesh, screen, electric sifter, etc., but wire mesh and screen are preferably used.
水切り機の目開きは、限定されないが、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るので好適である。 There are no limitations on the mesh size of the drainer, but it is usually suitable to have an opening size of 0.01 to 5 mm, preferably 0.1 to 1 mm, and more preferably 0.2 to 0.6 mm, since this allows for efficient draining with minimal loss of water-containing crumb.
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、限定されないが、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。 The moisture content of the hydrous crumbs after draining, i.e., the moisture content of the hydrous crumbs fed into the dehydration, drying and molding process, is not limited, but is usually in the range of 50 to 80% by weight, preferably 50 to 70% by weight, and more preferably 50 to 60% by weight.
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、限定されないが、通常40℃以上、好ましくは40~95℃、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。 The temperature of the hydrous crumbs after draining, i.e., the temperature of the hydrous crumbs fed into the dehydration, drying and molding process, is not limited, but is usually 40°C or higher, preferably 40 to 95°C, more preferably 50 to 90°C, particularly preferably 55 to 85°C, and most preferably in the range of 60 to 80°C.
脱水バレル部での脱水・乾燥
含水クラムの脱水は、前記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0.1~1mm、好ましくは0.2~0.6mmの範囲であるときに、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ので好適である。
Dehydration and drying in the dehydration barrel The dehydration of the hydrous crumb is carried out in a dehydration barrel having a dehydration slit provided in the screw-type extruder. The opening of the dehydration slit may be appropriately selected depending on the conditions of use, but it is usually 0.1 to 1 mm, preferably 0.2 to 0.6 mm, which is suitable because it reduces the loss of hydrous crumb and enables efficient dehydration of the hydrous crumb.
スクリュー型押出機における脱水バレルの数は、限定されないが、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ことができ好適である。 The number of dehydration barrels in a screw-type extruder is not limited, but it is usually preferable to have more than one, preferably 2 to 10, and more preferably 3 to 6, in order to efficiently dehydrate the viscous acrylic rubber.
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区別する。 Water can be removed from the wet crumb in the dewatering barrel in two ways: in liquid form (wastewater) through the dewatering slit, or in vapor form (exhaust steam). In this invention, however, drainage is distinguished as dewatering, and exhaust steam is distinguished as preliminary drying.
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脱水を行う場合は、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排水(脱水)と含水量低下を効率よく実現でき好適である。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。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型脱水バレルを多くし、例えば、脱水バレルが3個ある場合は排水型脱水バレルを2個、脱水バレルが4個ある場合は排水型脱水バレルを3個などと適宜選択すればよい。 When dehydration is performed using a screw-type extruder equipped with multiple dehydration barrels, a combination of drainage and exhaust steam is preferable because it allows efficient drainage (dehydration) of the viscous acrylic rubber and a reduction in its moisture content. Whether each barrel of a screw-type extruder equipped with three or more dehydration barrels is to be a drainage type dehydration barrel or an exhaust steam type dehydration barrel can be selected appropriately according to the purpose of use. Normally, to reduce the amount of ash in the acrylic rubber produced, the number of drainage type dehydration barrels is increased; for example, when there are three dehydration barrels, two drainage type dehydration barrels are selected, and when there are four dehydration barrels, three drainage type dehydration barrels are selected appropriately.
脱水バレルの設定温度は、アクリルゴムの種類、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排水型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、排蒸気状態で乾燥する排蒸気型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。 The set temperature of the dehydration barrel is selected appropriately depending on the type of acrylic rubber, the ash content, the moisture content, the operating conditions, etc., but is usually in the range of 60 to 150°C, preferably 70 to 140°C, and more preferably 80 to 130°C. The set temperature of a drainage type dehydration barrel that performs dehydration in a drainage state is usually in the range of 60 to 120°C, preferably 70 to 110°C, and more preferably 80 to 100°C, and the set temperature of an exhaust steam type dehydration barrel that performs drying in an exhaust steam state is usually in the range of 100 to 150°C, preferably 105 to 140°C, and more preferably 110 to 130°C.
含水クラムから水分を絞り出す排水型脱水バレルでの脱水後の含水量としては、限定されないが、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%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。 The moisture content after dehydration in a drainage dehydration barrel, which squeezes out moisture from the hydrous crumb, is not limited, but is usually 1 to 45% by weight, preferably 1 to 40% by weight, more preferably 5 to 35% by weight, and particularly preferably 10 to 35% by weight, which provides a high level of balance between productivity and ash removal efficiency.
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ず、含水量約45~55重量%程度までしか低減しない。一方、本発明においては、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上記の範囲まで含水量を低減することが可能となる。 When dehydrating sticky acrylic rubber using a centrifuge or similar machine, the acrylic rubber adheres to the dehydration slits and is barely dehydrated, resulting in a water content reduction of only about 45-55% by weight. On the other hand, in the present invention, a screw-type extruder that has a dehydration slit and is forcibly squeezed by a screw is used, making it possible to reduce the water content to the above range.
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脱水は、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。 When a drainage type dehydration barrel and a steam exhaust type dehydration barrel are used, the moisture content after dehydration in the drainage type dehydration barrel is usually 5 to 45% by weight, preferably 10 to 40% by weight, and more preferably 15 to 35% by weight, and the moisture content after pre-drying in the steam exhaust type dehydration barrel is usually 1 to 30% by weight, preferably 3 to 20% by weight, and more preferably 5 to 15% by weight.
脱水後の含水量を上記の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、上記の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。 By keeping the moisture content after dehydration at or above the lower limit above, the dehydration time can be shortened and deterioration of the acrylic rubber can be suppressed, while by keeping it below the upper limit above, the ash content can be sufficiently reduced.
乾燥バレル部での乾燥
脱水バレル部で脱水・乾燥した含水クラムは、さらに減圧下の乾燥バレル部で乾燥される。
Drying in the drying barrel section The moist crumbs that have been dehydrated and dried in the dehydrating barrel section are further dried in the drying barrel section under reduced pressure.
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。 The degree of vacuum in the drying barrel may be selected as appropriate, but a pressure of 1 to 50 kPa, preferably 2 to 30 kPa, and more preferably 3 to 20 kPa is usually suitable for efficiently drying the hydrous crumbs.
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のメチルエチルケトン不溶解分のゲル量を低減でき好適である。 The set temperature of the drying barrel may be selected as appropriate, but a temperature in the range of 100 to 250°C, preferably 110 to 200°C, and more preferably 120 to 180°C is usually suitable to efficiently dry the acrylic rubber without causing scorching or deterioration, and to reduce the amount of gel of the acrylic rubber that is insoluble in methyl ethyl ketone.
スクリュー型押出機における乾燥バレルの数は、限定されないが、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。乾燥バレルを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く、相違させてもよい。乾燥バレルを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く変えてもよいが、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)の温度の方を高くすると乾燥効率を上げることができるので好適である。 The number of drying barrels in a screw-type extruder is not limited, but is usually multiple, preferably 2 to 10, and more preferably 3 to 8. When there are multiple drying barrels, the degree of vacuum may be similar for all drying barrels or may be different. When there are multiple drying barrels, the set temperature may be similar for all drying barrels or may be different, but it is preferable to make the temperature of the discharge part (closer to the die) higher than the temperature of the introduction part (closer to the dehydration barrel) because this increases the drying efficiency.
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。 The moisture 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.
本発明においては、乾燥バレル内で上記含水量の実質的に水分を含まない状態で溶融混錬されることで乳化重合で急増したメチルエチルケトン不溶解分のゲル量が消失しアクリルゴムベールのバンバリー等混錬時の加工性を格段に向上でき好適である。 In the present invention, the above-mentioned water content is melted and kneaded in a drying barrel in a state that is substantially free of water, and this is advantageous because the gel content of the methyl ethyl ketone insoluble matter that rapidly increased during emulsion polymerization disappears, dramatically improving the processability of the acrylic rubber veil when kneaded in a Banbury process, etc.
アクリルゴムの形状(ダイ部)
脱水バレル及び乾燥バレルのスクリュー部で脱水及び乾燥されたアクリルゴムは、スクリュー押出機の先端部に設けられた、スクリューのない整流のダイ部に送られる。スクリュー部とダイ部との間には、ブレーカープレートや金網を設けてもよく、設けなくてもよい。
Shape of acrylic rubber (die part)
The acrylic rubber dehydrated and dried in the screw sections of the dehydrating barrel and the drying barrel is sent to a screw-free straightening die section provided at the tip of the screw extruder. A breaker plate or a wire mesh may or may not be provided between the screw section and the die section.
スクリュー型押出機のダイ部から押し出されるアクリルゴムは、ダイのノズル形状により、粉粒状、ペレット状、柱状、丸棒状、シート状など、種々の形状のものが得られるが、ダイ形状を略長方形状にしてシート状に押し出すことにより、押し出し時の空気の巻き込みが少なく、比重の大きな保存安定性に優れる乾燥ゴムが得られるので好適である。 The acrylic rubber extruded from the die of a screw-type extruder can be in a variety of shapes, including granular powder, pellets, columns, rods, and sheets, depending on the shape of the die nozzle. However, using a roughly rectangular die shape to extrude into a sheet is preferable, as it results in less air being entrained during extrusion and produces a dried rubber with a high specific gravity and excellent storage stability.
ダイ部における樹脂圧は、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且つ生産性に優れ好適である。 The resin pressure in the die section is not limited, but is usually in the range of 0.1 to 10 MPa, preferably 0.5 to 5 MPa, and more preferably 1 to 3 MPa, which is suitable for minimizing air entrapment and for excellent productivity.
スクリュー型押出機及び操業条件
本発明で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。
Screw-type extruder and operating conditions The screw length (L) of the screw-type extruder used in the present invention may be appropriately selected depending on the purpose of use, but is usually in the range of 3,000 to 15,000 mm, preferably 4,000 to 10,000 mm, and more preferably 4,500 to 8,000 mm.
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。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、限定されないが、通常10~100、好ましくは20~80、より好ましくは30~60、特に好ましくは40~50の範囲であるときに、乾燥ゴムの分子量低下やヤケを起こさずに含水量を1重量%未満にできるので好適である。 The screw diameter (D) of the screw extruder may be selected appropriately depending on the intended 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 extruder is not limited, but is usually suitable when it is in the range of 10 to 100, preferably 20 to 80, more preferably 30 to 60, and particularly preferably 40 to 50, since this allows the moisture content to be reduced to less than 1% by weight without causing a decrease in the molecular weight of the dried rubber or discoloration.
本発明では、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メチルエチルケトン不溶解分のゲル量を効率よく低減でき好適である。 In the present invention, the rotation speed (N) of the screw-type extruder may be appropriately selected depending on various conditions, but it is usually suitable to set the rotation speed to 10 to 1,000 rpm, preferably 50 to 750 rpm, more preferably 100 to 500 rpm, and most preferably 120 to 300 rpm, since this efficiently reduces the water content of the acrylic rubber and the amount of gel that is insoluble in methyl ethyl ketone.
また、スクリュー型押出機の押出量(Q)は、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。 The extrusion rate (Q) of the screw extruder is not limited, but is usually in the range of 100 to 1,500 kg/hr, preferably 300 to 1,200 kg/hr, more preferably 400 to 1,000 kg/hr, and most preferably 500 to 800 kg/hr.
本発明におけ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、限定されないが、通常2~10、好ましくは3~8、より好ましくは4~6の範囲であるときに得られるアクリルゴムシートの強度特性を含めた品質と製造の生産性が高度にバランスされ好適である。 The ratio (Q/N) of the extrusion rate (Q) to the rotation speed (N) of the screw-type extruder in the present invention is not limited, but is usually in the range of 2 to 10, preferably 3 to 8, and more preferably 4 to 6, which provides a high level of balance between the quality, including the strength properties, of the resulting acrylic rubber sheet and the manufacturing productivity.
乾燥ゴム
上述したように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、限定されず、例えば、クラム状、粉粒体状、ペレット状、棒状、シート状などにできるが、これらの中でもシート状が特に好ましい。
Dried Rubber As described above, the shape of the dried rubber extruded from the screw-type extruder is not limited, and can be, for example, in the form of crumbs, powder, pellets, rods, sheets, etc., with the sheet shape being particularly preferred.
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、限定されないが、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。 The temperature of the dried rubber extruded from the screw extruder is not limited, but is usually in the range of 100 to 200°C, preferably 110 to 180°C, and more preferably 120 to 160°C.
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、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。 The moisture content of the dry rubber extruded from the screw extruder is less than 1% by weight, preferably 0.8% by weight or less, and more preferably 0.6% by weight or less.
ベール化工程
スクリュー型押出機による脱水・乾燥工程後のベール化工程は、押し出された乾燥ゴムをベール化する工程である。乾燥ゴムのベール化は、常法に従ってよく、例えば、乾燥ゴムをベーラーに入れ圧縮して製造することができる。ベーラーの圧縮圧力は、使用目的に応じて適宜選択されればよいが、通常0.1~15MPa、好ましくは0.5~10MPa、より好ましくは1~5MPaの範囲である。圧縮温度は、限定されないが、通常10~80℃、好ましくは20~60℃、より好ましくは30~60℃の範囲である。圧縮時間は、使用目的に応じて適宜選択されればよいが、通常1~100秒、好ましくは2~50秒、より好ましくは5~25秒の範囲である。
Baling process The baling process after the dehydration and drying process using a screw extruder is a process of baling the extruded dry rubber. Baling of the dry rubber may be performed according to a conventional method, for example, the dry rubber may be put into a baler and compressed to produce the rubber. The compression pressure of the baler may be appropriately selected depending on the intended use, but is usually in the range of 0.1 to 15 MPa, preferably 0.5 to 10 MPa, and more preferably 1 to 5 MPa. The compression temperature is not limited, but is usually in the range of 10 to 80°C, preferably 20 to 60°C, and more preferably 30 to 60°C. The compression time may be appropriately selected depending on the intended use, but is usually in the range of 1 to 100 seconds, preferably 2 to 50 seconds, and more preferably 5 to 25 seconds.
本発明においては、上記脱水・乾燥工程でスクリュー型押出機からシート状の乾燥ゴムを押し出し、必要に応じて切断し、それを積層してベール化することが好ましい。シート状乾燥ゴムを積層することによるベール化は、製造が容易で、しかも、気泡が少ない(比重が大きい)ベールができ、保存安定性に優れ好適である。 In the present invention, it is preferable to extrude sheet-like dried rubber from a screw-type extruder in the dehydration and drying process, cut it as necessary, and stack it to form a bale. Forming a bale by stacking sheet-like dried rubber is easy to produce, and furthermore, it produces a bale with few air bubbles (high specific gravity), which is preferable because of its excellent storage stability.
以下に、スクリュー型押出機からシート状の乾燥ゴムが押し出された後、シートを積層してベール化する態様を示す。 The following shows how dry rubber sheets are extruded from a screw extruder and then stacked to form a bale.
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。 There are no particular limitations on the thickness of the sheet-like dry rubber extruded from the screw-type extruder, but a thickness in the range of usually 1 to 40 mm, preferably 2 to 35 mm, more preferably 3 to 30 mm, and most preferably 5 to 25 mm is suitable for excellent workability and productivity. In particular, when the thermal conductivity of the sheet-like dry rubber is as low as 0.15 to 0.35 W/mK and the cooling efficiency is increased to significantly improve productivity, the thickness of the sheet-like dry rubber 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.
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。 The width of the sheet-like dry rubber extruded from the screw extruder is selected appropriately depending on the intended 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.
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温度は、限定されないが、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。 The temperature of the sheet-like dry rubber extruded from the screw-type extruder is not limited, but is usually in the range of 100 to 200°C, preferably 110 to 180°C, and more preferably 120 to 160°C.
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、限定されないが、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、複素粘性率([η]100℃)を上記の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、上記の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。 The complex viscosity at 100°C ([η]100°C) of the sheet-like dry rubber extruded from the screw-type extruder is not limited, but is usually in the range of 1,500 to 6,000 Pa·s, preferably 2,000 to 5,000 Pa·s, more preferably 2,500 to 4,000 Pa·s, and most preferably 2,500 to 3,500 Pa·s, which is suitable for achieving a high balance between extrudability as a sheet and shape retention. In other words, by setting the complex viscosity ([η]100°C) to be equal to or higher than the lower limit above, the sheet-like dry rubber can be made to have excellent extrudability, and by setting it to be equal to or lower than the upper limit above, deformation or breakage of the sheet-like dry rubber can be suppressed.
本発明においては、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を適当な大きさに切断した後、切断後のシート状乾燥ゴムを複数枚積層して一体化することでベール化する方法が。巻き込む空気量も少なく、得られるアクリルゴムベールの保存安定性が優れるので好適である。 In the present invention, the dry rubber sheet extruded from the screw extruder is cut to an appropriate size, and then multiple cut dry rubber sheets are stacked and integrated to form a bale. This method is suitable because it entraps only a small amount of air and the resulting acrylic rubber bale has excellent storage stability.
シート状乾燥ゴムの切断の仕方は、特に限定されないが、本発明のアクリルゴムベール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ことが好ましい。シート状乾燥ゴムの切断温度は、限定されないが、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。 There are no particular limitations on the method for cutting the sheet-like dry rubber, but since the acrylic rubber in the acrylic rubber veil of the present invention is highly adhesive, it is preferable to cool the sheet-like dry rubber before cutting in order to cut it continuously without entraining air. There are no limitations on the cutting temperature for the sheet-like dry rubber, but a temperature of usually 60°C or less, preferably 55°C or less, and more preferably 50°C or less, is suitable as it provides a high balance between cuttability and productivity.
シート状乾燥ゴムの60℃における複素粘性率([η]60℃)は、限定されないが、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るので好適である。 The complex viscosity of the dry rubber sheet at 60°C ([η]60°C) is not limited, but is usually 15,000 Pa·s or less, preferably 2,000 to 10,000 Pa·s, more preferably 2,500 to 7,000 Pa·s, and most preferably 2,700 to 5,500 Pa·s, which is suitable for cutting continuously without entraining air.
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、限定されないが、通常0.5以上、好ましくは0.5~0.98、より好ましくは0.6~0.95、最も好ましくは0.75~0.93の範囲であるときに空気の巻き込みが少なく、且つ切断と生産性が高度にバランスされ好適である。 The ratio ([η]100°C/[η]60°C) of the complex viscosity of the dry rubber sheet at 100°C ([η]100°C) to the complex viscosity at 60°C ([η]60°C) is not limited, but is usually 0.5 or more, preferably 0.5 to 0.98, more preferably 0.6 to 0.95, and most preferably 0.75 to 0.93, which is suitable for minimizing air entrapment and achieving a high balance between cutting and productivity.
シート状乾燥ゴムの冷却方法は、特に限定されず、室温に放置して放冷してもよいが、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。 There are no particular limitations on the cooling method for the dried rubber sheet, and it may be left to cool at room temperature, but since the thermal conductivity of the dried rubber sheet is very low at 0.15 to 0.35 W/mK, forced cooling such as air cooling with ventilation or cooling, water spraying, or immersion in water is preferred to increase productivity, with air cooling with ventilation or cooling being particularly suitable.
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方法を採用することができる。冷風の温度は、限定されないが、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、限定されないが、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。 In the air-cooling method for sheet-like dry rubber, for example, a method can be adopted in which sheet-like dry rubber is extruded from a screw-type extruder onto a conveyor such as a belt conveyor, and then conveyed and cooled while being blown with cold air. The temperature of the cold air is not 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 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-like dry rubber is not particularly limited, but is usually 50°C/hr or more, more preferably 100°C/hr or more, and more preferably 150°C/hr or more, which is particularly easy to cut and is therefore suitable.
シート状乾燥ゴムの切断長さは、特に限定はなく、製造するアクリルゴムベールの大きさに合わせて適宜選択すればよいが、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。 There are no particular limitations on the cutting length of the dry rubber sheet, and it may be selected appropriately according to the size of the acrylic rubber bale to be produced, but it is usually in the range of 100 to 800 mm, preferably 200 to 500 mm, and more preferably 250 to 450 mm.
切断後のシート状乾燥ゴムは、積層してベール化される。シート状乾燥ゴムの積層温度は、限定されないが、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さに応じて適宜選択されればよい。 After cutting, the dry rubber sheets are stacked to form bales. There are no limitations on the lamination temperature of the dry rubber sheets, but a temperature of 30°C or higher, preferably 35°C or higher, and more preferably 40°C or higher, is usually suitable to allow air trapped during lamination to escape. The number of layers can be appropriately selected depending on the size or weight of the acrylic rubber bale.
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や保存安定性に優れる。アクリルゴムベールを用いてゴム混合物を製造するときは、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、バンバリーミキサー、ロールなどの混合機に投入することができる。 The acrylic rubber veil of the present invention thus obtained is easier to handle and has better storage stability than crumb-like acrylic rubber. When producing a rubber mixture using the acrylic rubber veil, the acrylic rubber veil can be put into a mixer such as a Banbury mixer or roll, either as is or after cutting into the required amount.
<ゴム混合物>
本発明のゴム混合物は、上記の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。
<Rubber mixture>
The rubber mixture of the present invention is characterized by being obtained by mixing the above-mentioned acrylic rubber veil with a filler and a crosslinking agent.
ゴム混合物に入れる充填剤としては、限定されないが、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。 The fillers to be added to the rubber mixture are not limited, but include, for example, reinforcing fillers and non-reinforcing fillers, with reinforcing fillers being preferred.
かか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。また、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。 Examples of such reinforcing fillers include carbon blacks such as furnace black, acetylene black, thermal black, channel black, and graphite; silicas such as wet silica, dry silica, and colloidal silica; and the like. Examples of non-reinforcing fillers include quartz powder, diatomaceous earth, zinc oxide, basic magnesium carbonate, activated calcium carbonate, magnesium silicate, aluminum silicate, titanium dioxide, talc, aluminum sulfate, calcium sulfate, and barium sulfate.
これらの充填剤は、それぞれ単独であるいは2種以上組み合わせて用いることができ、その配合量は、格別限定されるものではないが、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。 These fillers can be used alone or in combination of two or more kinds, and although there are no particular limitations on the amount of filler, 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 per 100 parts by weight of the acrylic rubber veil.
ゴム混合物に含有させる架橋剤としては、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、アクリルゴムベールを架橋できるものであれば、限定されず、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;硫黄供与体;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。 The crosslinking agent to be contained in the rubber mixture may be appropriately selected according to the type of reactive group contained in the acrylic rubber constituting the acrylic rubber veil and the application, but is not limited as long as it can crosslink the acrylic rubber veil. For example, conventionally known crosslinking agents such as polyamine compounds such as diamine compounds and carbonates thereof; sulfur compounds; sulfur donors; triazine thiol compounds; polyepoxy compounds; organic ammonium carboxylate salts; organic peroxides; polycarboxylic acids; quaternary onium salts; imidazole compounds; isocyanuric acid compounds; organic peroxides; and triazine compounds can be used. Among these, polyamine compounds, ammonium carboxylate salts, metal dithiocarbamate salts, and triazine thiol compounds are preferred, and hexamethylenediamine carbamate, 2,2'-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane, ammonium benzoate, and 2,4,6-trimercapto-1,3,5-triazine are particularly preferred.
使用する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/又はその炭酸塩を用いることが好ましい。かかる多価アミン化合物の具体例としては、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。 When the acrylic rubber veil used is composed of a carboxyl group-containing acrylic rubber, it is preferable to use a polyamine compound and/or its carbonate as a crosslinking agent. Specific examples of such polyvalent amine compounds include aliphatic polyvalent amine compounds such as hexamethylenediamine, hexamethylenediamine carbamate, and N,N'-dicinnamylidene-1,6-hexanediamine; and aromatic polyvalent amine compounds such as 4,4'-methylenedianiline, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-(m-phenylenediisopropylidene)dianiline, 4,4'-(p-phenylenediisopropylidene)dianiline, 2,2'-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane, 4,4'-diaminobenzanilide, 4,4'-bis(4-aminophenoxy)biphenyl, m-xylylenediamine, p-xylylenediamine, and 1,3,5-benzenetriamine. Among these, hexamethylenediamine carbamate, 2,2'-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane, etc. are preferred.
使用する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ど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。 When the acrylic rubber veil used is composed of an epoxy group-containing acrylic rubber, the crosslinking agent may be an aliphatic polyamine compound such as hexamethylenediamine, hexamethylenediamine carbamate, or the like, or a carbonate salt thereof; an aromatic polyamine compound such as 4,4'-methylenedianiline; an ammonium carboxylate salt such as ammonium benzoate, ammonium adipate, or the like; a metal dithiocarbamate salt such as zinc dimethyldithiocarbamate; a polycarboxylic acid 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. Among these, ammonium carboxylate salts and metal dithiocarbamate salts are preferred, and ammonium benzoate is more preferred.
使用する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。 When the acrylic rubber veil used is composed of a halogen-containing acrylic rubber, it is preferable to use sulfur, a sulfur donor, or a triazine thiol compound as a crosslinking agent. Examples of sulfur donors include dipentamethylene thiuram hexasulfide and triethyl thiuram disulfide. Examples of triazine compounds 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, and 1-hexylamino-3,5-dimercaptotriazine. Among these, 2,4,6-trimercapto-1,3,5-triazine is preferred.
これらの架橋剤は、それぞれ単独であるいは2種以上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。 These crosslinking agents can be used alone or in combination of two or more, and the amount is usually 0.001 to 20 parts by weight, preferably 0.1 to 10 parts by weight, and more preferably 0.1 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of the acrylic rubber veil. By using a crosslinking agent in this range, it is possible to obtain excellent mechanical strength as a crosslinked rubber product while maintaining sufficient rubber elasticity, which is preferable.
本発明のゴム混合物は、必要に応じて、上記のアクリルゴムベール以外のその他のゴム成分を含むことができる。 The rubber mixture of the present invention may contain other rubber components in addition to the above-mentioned acrylic rubber veil, if necessary.
必要に応じて使用されるその他のゴム成分としては、特に限定はなく、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限定されず、例えば、粉粒体状、クラム状、シート状、ベール状などのいずれであってもよい。 Other rubber components that may be used as needed are not particularly limited, and examples include natural rubber, polybutadiene rubber, polyisoprene rubber, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, silicone rubber, fluororubber, olefin-based 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 limited, and may be, for example, powder, crumb, sheet, or veil-like.
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。 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.
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。 The rubber mixture of the present invention may be compounded with an anti-aging agent as necessary. Examples of anti-aging agents include, but are not limited to, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 2,6-di-t-butylphenol, butylhydroxyanisole, 2,6-di-t-butyl-α-dimethylamino-p-cresol, octadecyl-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate, styrenated phenol, 2,2'-methylene-bis(6-α-methyl-benzyl-p-cresol), 4,4'-methylenebis( 2,6-di-t-butylphenol), 2,2'-methylene-bis(4-methyl-6-t-butylphenol), 2,4-bis[(octylthio)methyl]-6-methylphenol, 2,2'-thiobis-(4-methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-thiobis-(6-t-butyl-o-cresol), 2,6-di-t-butyl-4-(4,6-bis(octylthio)-1,3,5-triazin-2-ylamino)phenol and other phenols. Phenolic antioxidants; phosphorous ester antioxidants such as tris(nonylphenyl)phosphite, diphenylisodecylphosphite, and tetraphenyldipropylene glycol diphosphite; sulfur ester antioxidants such as dilauryl thiodipropionate; phenyl-α-naphthylamine, phenyl-β-naphthylamine, p-(p-toluenesulfonylamido)-diphenylamine, 4,4'-(α,α-dimethylbenzyl)diphenylamine, Examples of such antioxidants include amine-based antioxidants such as butyl aldehyde, N,N-diphenyl-p-phenylenediamine, N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine, and butyraldehyde-aniline condensates; imidazole-based antioxidants such as 2-mercaptobenzimidazole; quinoline-based antioxidants such as 6-ethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline; and hydroquinone-based antioxidants such as 2,5-di-(t-amyl)hydroquinone. Among these, amine-based antioxidants are particularly preferred.
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。 These antioxidants can be used alone or in combination of two or more, and the amount to be added is in the range of 0.01 to 15 parts by weight, preferably 0.1 to 10 parts by weight, and more preferably 1 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of the acrylic rubber veil.
本発明のゴム混合物は、本発明の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、さらに、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。 The rubber mixture of the present invention contains the acrylic rubber veil of the present invention, a filler, a crosslinking agent, and, if necessary, other rubber components and anti-aging agents, and may further contain, if necessary, other additives commonly used in the relevant technical field, such as crosslinking aids, crosslinking accelerators, crosslinking retarders, silane coupling agents, plasticizers, processing aids, lubricants, pigments, colorants, antistatic agents, and foaming agents. These other additives may be used alone or in combination of two or more, and the amount of each additive is appropriately selected within a range that does not impair the effects of the present invention.
<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ベールに、充填剤、架橋剤及び必要に応じて含有できる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、アクリルゴムベールと充填剤、架橋剤などとを直接混合、好ましくは直接混錬することにより混合できる。
<Method of manufacturing rubber mixture>
The method for producing the rubber mixture of the present invention includes a method in which the acrylic rubber veil of the present invention is mixed with a filler, a crosslinking agent, and other compounding ingredients that may be contained as necessary, and any means conventionally used in the field of rubber processing can be used for mixing, such as an open roll, a Banbury mixer, various kneaders, etc. That is, the acrylic rubber veil can be directly mixed with the filler, the crosslinking agent, etc., using these mixers, and preferably mixed by direct kneading.
その場合において、本発明のアクリルゴムベールは、得られたベールをそのまま用いてもよく、分割(切断など)して用いてもよい。 In this case, the acrylic rubber veil of the present invention may be used as is, or may be divided (cut, etc.) before use.
各成分の混合手順は、限定されないが、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。 The mixing procedure for each component is not limited, but for example, a two-stage mixing is preferred in which components that do not easily react or decompose when heated are thoroughly mixed, and then components that easily react or decompose when heated, such as crosslinking agents, are mixed for a short time at a temperature at which they will not react or decompose. Specifically, it is preferred to mix the acrylic rubber veil and filler in the first stage, and then mix the crosslinking agent in the second stage. Other rubber components and antioxidants are usually mixed in the first stage, the crosslinking accelerator in the second stage, and other compounding ingredients can be selected as appropriate.
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、限定されないが、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。 The Mooney viscosity (ML1+4,100°C; compound Mooney) of the rubber mixture of the present invention thus obtained is not limited, but is usually in the range of 10 to 150, preferably 20 to 100, and more preferably 25 to 80.
<ゴム架橋物>
本発明のゴム架橋物は、上記の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、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。
<Rubber cross-linked product>
The cross-linked rubber product of the present invention is obtained by cross-linking the above-mentioned rubber mixture. The cross-linked rubber product of the present invention can be produced by using the rubber mixture of the present invention, molding it into a desired shape using a molding machine such as an extruder, an injection molding machine, a compressor, or a roll, heating it to cause a cross-linking reaction, and fixing the shape as a cross-linked rubber product. In this case, cross-linking may be performed after molding in advance, or simultaneously with molding. The molding temperature is usually 10 to 200°C, preferably 25 to 150°C. The cross-linking temperature is usually 100 to 250°C, preferably 130 to 220°C, more preferably 150 to 200°C, and the cross-linking time is usually 0.1 minutes to 10 hours, preferably 1 minute to 5 hours. As the heating method, a method used for cross-linking rubber, such as press heating, steam heating, oven heating, and hot air heating, may be appropriately selected.
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、さらに加熱して二次架橋を行ってもよい。二次架橋の時間は、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。 The cross-linked rubber product of the present invention may be further heated to carry out secondary cross-linking depending on the shape, size, etc. of the cross-linked rubber product. The time for secondary cross-linking varies depending on the heating method, cross-linking temperature, shape, etc., but is preferably carried out for 1 to 48 hours. The heating method and heating temperature may be appropriately selected.
本発明のゴム架橋物は、引張強度、伸び、硬さなどのゴムとしての基本特性を維持しながら、優れた耐水性を有するものである。 The cross-linked rubber of the present invention has excellent water resistance while maintaining basic rubber properties such as tensile strength, elongation, and hardness.
本発明のゴム架橋物は、前記の優れた特性を活かして、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。 Taking advantage of the excellent properties described above, the cross-linked rubber of the present invention is suitably used for sealing materials such as O-rings, packings, diaphragms, oil seals, shaft seals, bearing sheaths, mechanical seals, wellhead seals, seals for electrical and electronic equipment, and seals for air compressors; various gaskets such as rocker cover gaskets attached to the joint between a cylinder block and a cylinder head, oil pan gaskets attached to the joint between an oil pan and a cylinder head or a transmission case, gaskets for fuel cell separators attached between a pair of housings that sandwich a unit cell having a positive electrode, an electrolyte plate, and a negative electrode, and gaskets for the top cover of hard disk drives; cushioning materials, vibration-proofing materials; wire covering materials; industrial belts; tubes and hoses; sheets; etc.
本発明のゴム架橋物は、また、自動車用途に用いられる押出成形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周りの燃料油系ホース、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。 The cross-linked rubber of the present invention is also suitable for use as extrusion molded products and mold cross-linked products in automotive applications, such as fuel hoses, filler neck hoses, vent hoses, paper hoses, oil hoses and other fuel oil hoses around fuel tanks, air hoses such as turbo air hoses and mission control hoses, radiator hoses, heater hoses, brake hoses, air conditioner hoses, and various other hoses.
<アクリルゴムベール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ベール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ベール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。
<Apparatus configuration used in the production of acrylic rubber veils>
Next, the configuration of the equipment used in the production of the acrylic rubber veil according to one embodiment of the present invention will be described. Fig. 1 is a diagram showing an example of an acrylic rubber production system having an equipment configuration used in the production of the acrylic rubber veil according to one embodiment of the present invention. For example, the acrylic
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。
The acrylic
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。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。 The emulsion polymerization reactor is configured to carry out the treatment related to the emulsion polymerization step described above. Although not shown in FIG. 1, the emulsion polymerization reactor has, for example, a polymerization reaction tank, a temperature control unit for controlling the reaction temperature, and a stirring device equipped with a motor and a stirring blade. In the emulsion polymerization reactor, the monomer components for forming the acrylic rubber are mixed with water and an emulsifier, emulsified while being appropriately stirred with a stirrer, and emulsion polymerized in the presence of a polymerization catalyst to obtain an emulsion polymerization liquid. The emulsion polymerization reactor may be of any of a batch type, semi-batch type, or continuous type, and may be either a tank type reactor or a tubular type reactor.
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、凝固剤としての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。
The
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マグネシウム塩水溶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。
In the
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。
The
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。
The
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。
The drive control unit of the
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ベール中の灰分量を効果的に低減することができる。
The
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。
The
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。
The hydrous crumb washed in the
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。
When the washed hydrous crumbs are supplied to the screw-
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。
The screw-
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。
The screw-
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。
The configuration of the screw-
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。
The screw-
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The drying
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。
In this way, the
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。
The screw-
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。
The number of supply barrels, dewatering barrels, and drying barrels constituting each
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。
For example, the number of supply barrels installed in the
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。
The pair of screws in the
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。
The rotation directions of the pair of screws may be the same or different, but from the standpoint of self-cleaning performance, it is preferable that they rotate in the same direction. There are no particular limitations on the screw shape of the pair of screws, and they may have any shape required for each
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。
The
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。
The
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。
The first to
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。
The slit width, i.e., the mesh size, of each
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。
The water is removed from the water-containing crumb in each of the dehydration barrels 53a to 53c of the
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。
In the
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。
As described above in the dehydration and drying process, the set temperature of the
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。
The drying
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。
A vacuum pump (not shown) is connected to the end of each vent pipe, and the pressure inside the drying
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。
The degree of reduced pressure in the drying
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。
The temperature set in the drying
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。
The set temperatures of the drying
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。ダイ59を通過するアクリルゴムは、ダイ59のノズル形状に応じて、粒状、柱状、丸棒状、シート状など、種々の形状に成形される。例えば、ダイ59の吐出口を略長方形状とすることで、アクリルゴムを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。
The
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。
The screw-
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。
The hydrous crumbs of acrylic rubber obtained through the washing process are fed from the
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。
The hydrous crumbs dehydrated in the
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。
As described above, by passing through the drying
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。
Here is an example of the operating conditions for the screw-
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、アクリルゴムベール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。
The rotation speed (N) of the pair of screws in the
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。 The extrusion rate (Q) of the acrylic rubber 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, and most preferably 500 to 800 kg/hr.
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。 The ratio (Q/N) of the acrylic rubber extrusion rate (Q) to the screw rotation speed (N) is not particularly limited, but is usually 1 to 20, preferably 2 to 10, more preferably 3 to 8, and particularly preferably 4 to 6.
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。
The
上述したように、ダイ59のノズル形状に応じて、スクリュー型押出機5から排出された乾燥ゴムは、粒状、柱状、丸棒状、シート状など、種々の形状に押出成形される。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。
As described above, the dried rubber discharged from the screw-
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。
Figure 3 shows the configuration of a conveying
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。
The conveying
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。
The conveying
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。
The
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。
The cooling means 65 is not particularly limited, but may be configured to blow cooling air sent from a cooling air generating means (not shown) onto the surface of the sheet-like
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。
The length L1 of the
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。
According to the conveying
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。
The
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。上述したように、スクリュー型押出機5は、乾燥ゴムを粒状、柱状、丸棒状、シート状など、種々の形状に押出成形することが可能であり、ベール化装置7は、このように種々の形状に成形された乾燥ゴムをベール化するように構成されている。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。
The
ベール化装置7は、例えばベーラーを備え、冷却された乾燥ゴムをベーラーにより圧縮することでアクリルゴムベールを製造してもよい。
The
また、スクリュー型押出機5によってシート状乾燥ゴム10を製造した場合には、シート状乾燥ゴム10を積層した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。
In addition, when the sheet-like
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。
When manufacturing an acrylic rubber veil in which cut sheet-like
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。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples and comparative examples. In each example, "parts," "%," and "ratio" are by weight unless otherwise specified. Various physical properties were evaluated according to the following methods.
[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。
[Monomer composition]
Regarding the monomer composition of the acrylic rubber, the monomer composition of each monomer unit in the acrylic rubber was confirmed by H-NMR, and the remaining activity of reactive groups in the acrylic rubber and the content of each reactive group were confirmed by the following test method. The content ratio of each monomer unit in the acrylic rubber was calculated from the amount of each monomer used in the polymerization reaction and the polymerization conversion rate. Specifically, the polymerization reaction was an emulsion polymerization reaction, and the polymerization conversion rate was approximately 100%, with no unreacted monomers being confirmed, so the content ratio of each monomer unit was set to be the same as the amount of each monomer used.
(反応性基含有量)
アクリルゴムベール中の反応性基の含有量は、下記方法により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。
(Reactive Group Content)
The content of reactive groups in the acrylic rubber veil was measured by the following method.
(1) The amount of carboxyl groups was calculated by dissolving the acrylic rubber veil in acetone and performing potentiometric titration with a potassium hydroxide solution.
(2) The amount of epoxy groups was calculated by dissolving the acrylic rubber base in methyl ethyl ketone, adding a specified amount of hydrochloric acid to react with the epoxy groups, and titrating the amount of residual hydrochloric acid with potassium hydroxide.
(3) The amount of chlorine was calculated by completely burning an acrylic rubber veil in a combustion flask, absorbing the chlorine generated in water, and titrating it with silver nitrate.
[灰分量]
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。
[Ash content]
The ash content (%) in the acrylic rubber veil was measured in accordance with JIS K6228 Method A.
[灰分成分量]
アクリルゴムベール灰分中の各成分量(ppm)は、前記の灰分量測定の差異に採取した灰分をΦ20mmの滴定濾紙に圧着し、ZSX Primus(Rigaku社製)を用いてXRF測定した。
[Ash content]
The amount (ppm) of each component in the acrylic rubber veil ash was measured by pressing the ash sampled after the above-mentioned ash content measurement onto a titration filter paper of Φ20 mm and subjecting it to XRF measurement using a ZSX Primus (manufactured by Rigaku Corporation).
[ゲル量]
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
[Gel amount]
The gel content (%) of the acrylic rubber veil is the amount of the insoluble matter in methyl ethyl ketone, and was determined by the following method.
Approximately 0.2 g of acrylic rubber bale was weighed out (X g), immersed in 100 ml of methyl ethyl ketone and allowed to stand at room temperature for 24 hours, after which the components insoluble in methyl ethyl ketone were filtered off using an 80 mesh wire screen. The filtrate, i.e., the filtrate in which only the rubber components soluble in methyl ethyl ketone were dissolved, was evaporated, dried and solidified, and the dried solid content (Y g) was weighed and calculated according to the following formula.
Gel amount (%)=100×(X−Y)/X
[比重]
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。
[specific gravity]
The specific gravity of the acrylic rubber veil was measured in accordance with JIS K6268 crosslinked rubber - density measurement, method A.
[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。
[Glass transition temperature (Tg)]
The glass transition temperature (Tg) of the acrylic rubber was measured using a differential scanning calorimeter (DSC, product name "X-DSC7000", manufactured by Hitachi High-Tech Science Corporation).
[pH]
アクリルゴムベールのpHは、6g(±0.05g)のアクリルゴム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。
[pH]
The pH of the acrylic rubber veil was measured with a pH electrode after dissolving 6 g (±0.05 g) of acrylic rubber in 100 g of tetrahydrofuran, adding 2.0 ml of distilled water, and confirming complete dissolution.
[含水量]
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。
[Moisture content]
The water content (%) of the acrylic rubber veil was measured in accordance with JIS K6238-1: Oven A (volatile matter measurement) method.
[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。
[Molecular weight and molecular weight distribution]
The weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (Mz/Mw) of the acrylic rubber are absolute molecular weight and absolute molecular weight distribution measured by the GPC-MALS method using a solution in which lithium chloride was added to dimethylformamide at a concentration of 0.05 mol/L and 37% concentrated hydrochloric acid was added at a concentration of 0.01% as a solvent. Specifically, a multi-angle laser light scattering photometer (MALS) and a differential refractometer (RI) were incorporated into a GPC (Gel Permeation Chromatography) device, and the light scattering intensity and refractive index difference of the molecular chain solution size-fractionated by the GPC device were measured over the elution time, thereby sequentially calculating and determining the molecular weight of the solute and its content. The measurement conditions and method using the GPC device are as follows.
Column: 2 TSKgel α-M (φ7.8 mm × 30 cm, Tosoh Corporation)
Column temperature: 40°C
Flow rate: 0.8ml/mm
Sample preparation: 5 ml of solvent was added to 10 mg of sample, and the mixture was gently stirred at room temperature (dissolution was visually confirmed), followed by filtration using a 0.5 μm filter.
[複素粘性率]
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。
[Complex viscosity]
The complex viscosity η of the acrylic rubber veil was measured at each temperature by measuring the temperature dispersion (40 to 120°C) at a strain of 473% and 1 Hz using a dynamic viscoelasticity measuring device "Rubber Process Analyzer RPA-2000" (manufactured by Alpha Technology Co., Ltd.). Here, the dynamic viscoelasticity at 60°C of the above-mentioned dynamic viscoelasticity was taken as the complex viscosity η(60°C), and the dynamic viscoelasticity at 100°C was taken as the complex viscosity η(100°C), and the values of η(100°C)/η(60°C) and η(60°C)/η(100°C) were calculated.
[ムーニー粘度(ML1+4,100℃)]
アクリルゴムベールのムーニー粘度(ML1+4,100℃)は、JIS K6300の未架橋ゴム物理試験法に従って測定した。
[Mooney Viscosity (ML1+4, 100°C)]
The Mooney viscosity (ML1+4, 100° C.) of the acrylic rubber veil was measured in accordance with the physical testing method for uncrosslinked rubber of JIS K6300.
[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1記載のゴム混合物の配合の配合剤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)。
[Processability evaluation]
The processability of the rubber samples was evaluated by measuring the time until the rubber sample was integrated in the first stage and showed the maximum torque value after adding compounding ingredient A of the rubber mixture compounding shown in Table 1 and then measuring the BIT (Black Incorporation Time), and the result was evaluated as an index with Comparative Example 1 set to 100 (the smaller the index, the better the processability).
[耐水性評価]
ゴム試料の耐水性は、JIS K6258に準拠してゴム試料の架橋物を温度85℃蒸留水中に100時間浸漬させて浸漬試験を行い、浸漬前後の体積変化率を下記式に従って算出し、比較例1を100とする指数で評価した(指数が小さいほど耐水性に優れる)。
浸漬前後の体積変化率(%)=(浸漬後の試験片体積―浸漬前の試験片体積)/浸漬前の試験片体積)×100
[Water resistance evaluation]
The water resistance of the rubber sample was evaluated by an immersion test in accordance with JIS K6258, in which the crosslinked rubber sample was immersed in distilled water at a temperature of 85° C. for 100 hours, and the volume change rate before and after immersion was calculated according to the following formula, with Comparative Example 1 being set as an index of 100 (the smaller the index, the better the water resistance).
Volume change rate before and after immersion (%)=(volume of test piece after immersion−volume of test piece before immersion)/volume of test piece before immersion)×100
[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48.5部、アクリル酸n-ブチル29部、アクリル酸メトキシエチル21部、クロロ酢酸ビニル1.5部、及び乳化剤としてラウリル硫酸ナトリウム塩0.709部と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。
[Example 1]
A mixing vessel equipped with a homomixer was charged with 46 parts of pure water, 48.5 parts of ethyl acrylate, 29 parts of n-butyl acrylate, 21 parts of methoxyethyl acrylate, 1.5 parts of vinyl chloroacetate, and, as emulsifiers, 0.709 parts of sodium lauryl sulfate and 1.82 parts of polyoxyethylene dodecyl ether (molecular weight 1500), and the mixture was stirred to obtain a monomer emulsion.
次いで、温度計、撹拌装置を備えた重合反応槽に、純水170部及び乳化重合で得られた上記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。そして、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、重合反応槽内の温度を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、乳化重合液を得た。 Next, 170 parts of pure water and 3 parts of the monomer emulsion obtained by emulsion polymerization were added to a polymerization reaction tank equipped with a thermometer and a stirrer, and cooled to 12°C under a nitrogen stream. The remainder of the monomer emulsion, 0.00033 parts of ferrous sulfate, 0.264 parts of sodium ascorbate, and 0.22 parts of potassium persulfate were continuously dropped into the polymerization reaction tank over a period of 3 hours. Thereafter, the reaction was continued while maintaining the temperature inside the polymerization reaction tank at 23°C, and when it was confirmed that the polymerization conversion rate had reached approximately 100%, hydroquinone was added as a polymerization terminator to terminate the polymerization reaction, and an emulsion polymerization liquid was obtained.
温度計と撹拌装置を備えた凝固浴槽で、80℃に加温した激しく撹拌(600回転:周速3.1m/s)した2%硫酸ナトリウム水溶液(凝固液)中に、前記で得られた乳化重合液を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。 In a coagulation bath equipped with a thermometer and agitator, the emulsion polymerization liquid obtained above was heated to 80°C and continuously added to a 2% aqueous sodium sulfate solution (coagulation liquid) that was heated to 80°C and vigorously stirred (600 rpm: peripheral speed 3.1 m/s) to coagulate the polymer, which was then filtered to obtain hydrous crumbs.
次いで、凝固浴槽内に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。さらに、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。
Next, 194 parts of hot water (70°C) was added to the coagulation bath and stirred for 15 minutes, after which the water was drained off, and 194 parts of hot water (70°C) was added again and stirred for 15 minutes to wash the wet crumbs. The washed wet crumbs (
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。 The screw-type extruder used in this Example 1 is composed of one supply barrel, three dehydration barrels (first to third dehydration barrels), and five drying barrels (first to fifth drying barrels). The first and second dehydration barrels discharge water, and the third dehydration barrel discharges steam. The operating conditions of the screw-type extruder were as follows:
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℃
脱水バレル部の設定温度:
・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
Water Content:
Moisture content of wet crumbs after draining in the second dewatering barrel: 20%
Moisture content of the wet crumb after steaming in the third dewatering barrel is 10%
Moisture content of the wet crumbs after drying in the fifth drying barrel: 0.4%
Rubber Temperature:
Temperature of the wet crumbs fed into the first feed barrel: 65° C.
Temperature of rubber discharged from the screw extruder: 140°C
Dehydration barrel temperature setting:
First dehydration barrel: 90°C
Second dehydration barrel: 100° C.
Third dehydration barrel: 120°C
First drying barrel: 120° C.
Second drying barrel: 130° C.
Third drying barrel: 140° C.
Fourth drying barrel: 160° C.
Fifth drying barrel: 180° C.
Operating conditions:
Diameter of the screw in the barrel unit (D): 132 mm
Total length of the screw in the barrel unit (L): 4620 mm
・L/D: 35
・Rotation speed of the screw in the barrel unit: 135 rpm
・Rubber extrusion rate from die: 700 kg/hr
・Die resin pressure: 2 MPa
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、40℃以下にならないうちに、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、含水量、分子量、分子量分布、複素粘性率及びムーニー粘度(ML1+4,100℃)を測定して表2に示した。なお、表2の脱水工程欄に示す「脱水(排水)後含水量(%)」の値は、排水型脱水バレルによる排水直後(排蒸気型脱水バレルの直前)の含水クラムの含水量である。 The extruded sheet-like dried rubber was cooled to 50°C and then cut with a cutter, and stacked to obtain 20 parts (20 kg) before the temperature dropped below 40°C to obtain acrylic rubber veil (A). The reactive group content, ash content, ash component content, specific gravity, gel content, glass transition temperature (Tg), pH, water content, molecular weight, molecular weight distribution, complex viscosity, and Mooney viscosity (ML1+4, 100°C) of the obtained acrylic rubber veil (A) were measured and shown in Table 2. The value of "water content after dehydration (drainage) (%)" shown in the dehydration process column in Table 2 is the water content of the water-containing crumb immediately after drainage in the drainage type dehydration barrel (immediately before the exhaust steam type dehydration barrel).
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1に記載の「配合1」の配合剤Aを投入して、50℃で5分間混合した。この時にアクリルゴムベールの加工性を評価し、その結果を表2に示した。さらに、得られた混合物を50℃のロールに移して、「配合1」の配合剤Bを配合して混合してゴム混合物を得た。
Next, 100 parts of the acrylic rubber veil (A) and compounding agent A of "
得られたゴム混合物を、縦15cm、横15cm、深さ0.2cmの金型に入れ、プレス圧10MPaで加圧しながら180℃で10分間プレスすることにより一次架橋させ、次いで、得られた一次架橋物を、ギヤー式オーブンにて、さらに180℃、2時間の条件で加熱して二次架橋させることにより、シート状のゴム架橋物を得た。そして、得られたシート状のゴム架橋物から3cm×2cm×0.2cmの試験片を切り取って耐水性試験を行い、それらの結果を表2に示した。 The obtained rubber mixture was placed in a mold measuring 15 cm in length, 15 cm in width, and 0.2 cm in depth, and pressed at 180°C for 10 minutes while applying a pressure of 10 MPa to cause primary crosslinking. The obtained primary crosslinked product was then further heated in a gear oven at 180°C for 2 hours to cause secondary crosslinking, thereby obtaining a sheet-like crosslinked rubber product. A test piece measuring 3 cm x 2 cm x 0.2 cm was then cut from the obtained sheet-like crosslinked rubber product and subjected to a water resistance test, with the results shown in Table 2.
[実施例2]
単量体成分を、アクリル酸エチル98.5部、クロロ酢酸ビニル1.5部に変更するとともに、スクリュー型押出機の第1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1と同様に行い、アクリルゴムベール(B)を得て各特性を評価した。それらの結果を表2に示した。
[実施例3]
[Example 2]
The monomer components were changed to 98.5 parts of ethyl acrylate and 1.5 parts of vinyl chloroacetate, the temperature of the first dehydration barrel of the screw extruder was changed to 100°C, the temperature of the second dehydration barrel to 120°C, and drainage was carried out only in the first dehydration barrel, and the water content of the water-containing crumb after drainage in the first dehydration barrel was changed to 30%. The same procedure as in Example 1 was carried out, and an acrylic rubber veil (B) was obtained and its properties were evaluated. The results are shown in Table 2.
[Example 3]
単量体成分を、アクリル酸エチル43部、アクリル酸n-ブチル25部、アクリル酸メトキシエチル26部、アクリロニトリル2部及びアリルグリシジルエーテル4部に変更する以外は実施例2と同様に行い、アクリルゴムベール(C)を得て各特性(配合剤は「配合2」に替えて)を評価した。それらの結果を表2に示した。 The same procedure as in Example 2 was carried out except that the monomer components were changed to 43 parts of ethyl acrylate, 25 parts of n-butyl acrylate, 26 parts of methoxyethyl acrylate, 2 parts of acrylonitrile, and 4 parts of allyl glycidyl ether, and an acrylic rubber veil (C) was obtained and its properties were evaluated (the compounding agent was replaced with "Compound 2"). The results are shown in Table 2.
[実施例4]
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39.5部、フマル酸モノn-ブチル1.5部に変更する以外は実施例2と同様に行い、アクリルゴムベール(D)を得て各特性(配合剤は「配合3」に替えて)を評価した。それらの結果を表2に示した。
[Example 4]
The same procedure as in Example 2 was carried out except that the monomer components were changed to 4.5 parts of ethyl acrylate, 64.5 parts of n-butyl acrylate, 39.5 parts of methoxyethyl acrylate, and 1.5 parts of mono n-butyl fumarate, and an acrylic rubber veil (D) was obtained and its properties were evaluated (the compounding agent was changed to "
[実施例5]
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、クロロ酢酸ビニル1.3部に変更する以外は実施例2と同様に行い、アクリルゴムベール(E)を得て各特性を評価した。それらの結果を表2に示した。
[Example 5]
The same procedure as in Example 2 was carried out except that the monomer components were 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, to obtain an acrylic rubber veil (E), and the properties thereof were evaluated. The results are shown in Table 2.
[比較例1]
実施例5と同様に乳化重合を行った乳化重合液(回転数100rpm、周速0.5m/s)に、直接0.7%硫酸ナトリウム水溶液を添加して含水クラムを生成し、生成後の含水クラム100部に対し、工業用水194部を添加し、凝固槽内で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%のアクリルゴム(F)を得た。得られたクラム状アクリルゴム(F)の各特性を評価して表2に示した。
[Comparative Example 1]
A 0.7% aqueous sodium sulfate solution was added directly to the emulsion polymerization liquid (rotation speed 100 rpm, peripheral speed 0.5 m/s) subjected to emulsion polymerization in the same manner as in Example 5 to generate hydrous crumbs, 194 parts of industrial water were added to 100 parts of the generated hydrous crumbs, and the mixture was stirred in a coagulation tank at 25°C for 5 minutes, after which the hydrous crumbs were washed 4 times by draining the water from the coagulation tank, 194 parts of an aqueous sulfuric acid solution of
[参考例1]
実施例5と同様に洗浄工程まで行い、洗浄後の含水クラムを160℃の熱風乾燥機で乾燥させて含水量0.4重量%のアクリルゴム(G)を得た。得られたクラム状アクリルゴム(G)の各特性を評価して表2に示した。
[Reference Example 1]
The washing step was carried out in the same manner as in Example 5, and the washed water-containing crumbs were dried in a hot air dryer at 160° C. to obtain an acrylic rubber (G) with a water content of 0.4% by weight. The properties of the obtained crumb-like acrylic rubber (G) were evaluated and are shown in Table 2.
表2から、本発明の(メタ)アクリル酸エステルを主成分として、灰分量が0.3重量%以下で、且つ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選ばれる少なくとも1種の元素の含有量が合計で50重量%以上で、メチルエチルケトン不溶解分のゲル量が50重量%以下のアクリルゴムベール(A)~(E)は、加工性と耐水性が格段に優れることがわかる(実施例1~5と比較例1との比較)。 From Table 2, it can be seen that acrylic rubber veils (A) to (E) containing the (meth)acrylic acid ester of the present invention as the main component, having an ash content of 0.3% by weight or less, a total content of at least one element selected from sodium, sulfur, calcium, magnesium and phosphorus in the ash of 50% by weight or more, and a gel content of methyl ethyl ketone insoluble matter of 50% by weight or less, have significantly superior processability and water resistance (comparison of Examples 1 to 5 with Comparative Example 1).
また、表2から、凝固反応において、乳化重合液に凝固液を添加して含水クラムを生成させると、洗浄工程で水洗4回、酸洗浄1回さらに純水洗浄1回行っても、灰分量が減らずアクリルゴムベールの耐水性が十分でないことがわかる(比較例1)。一方、凝固反応において、激しく撹拌している高濃度の凝固液中に乳化重合液を添加して含水クラムを生成させると、温水で2回洗浄するだけで灰分量は減少し耐水性が改善されることがわかる(参考例1)。 Also, Table 2 shows that when a coagulation liquid is added to the emulsion polymerization liquid in the coagulation reaction to generate hydrous crumbs, the ash content does not decrease and the water resistance of the acrylic rubber veil is insufficient, even if the washing process involves four water washes, one acid wash, and one pure water wash (Comparative Example 1). On the other hand, when a coagulation reaction involves adding the emulsion polymerization liquid to a vigorously stirred high-concentration coagulation liquid to generate hydrous crumbs, the ash content decreases and water resistance improves with just two washes with warm water (Reference Example 1).
また、表2の灰分中のナトリウム(Na)量とイオウ(S)量との関係でみると、比較例1に比べ凝固方法と洗浄方法を参考例1の方法で行うことでナトリウム(Na)とイオウ(S)の合計(Na+S)量は変わっていないがナトリウム(Na)量が減りNa/S比が小さくなっていることがわかる。これは、参考例1の凝固及び洗浄方法を行うことで使用した凝固剤(硫酸ナトリウム:Na2SO4:Na比率多い)は殆ど除去されるが、乳化剤(ラウリル硫酸ナトリウム:NaC12H25SO4)由来のナトリウム(Na)とイオウ(S)が含水クラムに内在し洗浄では十分に除去しきれないためと推察される。 In addition, looking at the relationship between the amount of sodium (Na) and the amount of sulfur (S) in the ash in Table 2, it can be seen that the total amount of sodium (Na) and sulfur (S) (Na+S) remains the same when the coagulation method and washing method are performed according to Reference Example 1, but the amount of sodium (Na) is reduced and the Na/S ratio is smaller compared to Comparative Example 1. This is presumably because the coagulant used (sodium sulfate: Na2SO4 : high Na ratio) is almost completely removed by performing the coagulation and washing method of Reference Example 1, but the sodium (Na) and sulfur ( S ) derived from the emulsifier (sodium lauryl sulfate: NaC12H25SO4 ) are present in the hydrous crumbs and cannot be fully removed by washing.
また、表2から、参考例1の方法では耐水性が改善できるが、加工性については殆ど改善されていないことがわかる。 Also, from Table 2, it can be seen that the method of Reference Example 1 improves water resistance, but does not improve processability much.
それらに対し、参考例1と同様に凝固反応を行い温水で2回洗浄した上に、スクリュー型押出機で含水量が1重量%未満まで脱水乾燥することで、実施例1~5のアクリルゴムベール中の灰分量及びメチルエチルケトン不溶解分のゲル量が大幅に減少し、且つ、アクリルゴムベールの耐水性及び加工性が格段に向上していることがわかる(実施例1~5と比較例1及び参考例1との比較)。 In contrast, by carrying out the coagulation reaction in the same manner as in Reference Example 1, washing twice with warm water, and then dehydrating and drying using a screw-type extruder until the moisture content is less than 1% by weight, the ash content and the amount of gel insoluble in methyl ethyl ketone in the acrylic rubber veils of Examples 1 to 5 are significantly reduced, and the water resistance and processability of the acrylic rubber veils are significantly improved (comparison of Examples 1 to 5 with Comparative Example 1 and Reference Example 1).
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
1 Acrylic
Claims (39)
得られた乳化重合液を撹拌されている凝固剤含有水溶液に添加し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40℃以上の温水で洗浄する洗浄工程と、
洗浄した含水クラムをスクリュー型押出機を用いて脱水・乾燥し、含水量1重量%未満まで乾燥した乾燥ゴムとして押し出す乾燥工程と、
押し出された乾燥ゴムを直方体状のベールに成形するベール化するベール化工程と
を含むアクリルゴムベールの製造方法。 an emulsion polymerization step of emulsifying a monomer component mainly composed of a (meth)acrylic acid ester and a monomer component having at least one reactive group selected from the group consisting of a carboxyl group, an epoxy group, and a halogen group, with water and an emulsifier, and emulsion-polymerizing the resulting emulsion in the presence of a polymerization catalyst to obtain an emulsion polymerization liquid;
a coagulation step in which the obtained emulsion polymerization liquid is added to a stirred aqueous solution containing a coagulant to produce water-containing crumbs;
A washing step of washing the generated hydrous crumbs with warm water of 40°C or higher;
A drying step in which the washed wet crumb is dehydrated and dried using a screw-type extruder, and extruded as a dry rubber dried to a moisture content of less than 1% by weight;
and a baling step of forming the extruded dry rubber into a rectangular bale.
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