JP7686979B2 - Acrylic rubber with excellent Banbury processability, storage stability and water resistance - Google Patents
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Description
本発明は、アクリルゴム及びその製造方法、ゴム組成物及びゴム架橋物に関し、さらに詳しくは、バンバリー加工性、保存安定性及び耐水性に優れるアクリルゴム及びその製造方法、該アクリルゴムを含む架橋性のゴム組成物及び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 and a manufacturing method thereof, a rubber composition, and a cross-linked rubber product, and more specifically, to an acrylic rubber having excellent Banbury processability, storage stability, and water resistance and a manufacturing method thereof, a cross-linkable rubber composition containing the acrylic rubber, and a cross-linked rubber product obtained by cross-linking the acrylic rubber.
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。 Acrylic rubber is a polymer whose main component is acrylic ester, and is generally known for its excellent heat resistance, oil resistance, and ozone resistance, and is widely used in fields such as automobiles.
例えば、特許文献1(特開平11-12427号公報)には、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート、アクリロニトリル、及びアリルメタクリレートやシクロペンテニルオキシエチルアクリレートなどの炭素-炭素二重結合を側鎖に導入する単量体を含んでなる単量体成分100部、ラウリル硫酸ナトリウム4部、有機ラジカル発生剤としてのp-メンタンハイドロパーオキサイド0.25部、硫酸第一鉄0.01部、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム0.025部、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.04部、及び連鎖移動剤としてのt-ドデシルメルカプタン0.01~0.05部をチッソ置換したオートクレープに仕込み、反応温度30度で単量体混合物の転化率が100%に達するまで反応させ、得られたラテックスを0.25%塩化カルシウム水溶液に加えて凝固させ、凝固物を十分に水洗して、約90℃で3時間乾燥させ、1,3-ビス(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼンなどの有機過酸化物で架橋する押し出し加工性やスコーチ特性に優れるアクリルゴム及び架橋組成物が開示されている。しかしながら、本方法で得られるアクリルゴムは、バンバリー加工性やロール加工性が十分でなく、また、保存安定性、耐圧縮永久歪み特性、耐水性、強度特性に劣る問題があった。 For example, Patent Document 1 (JP Patent Publication 1999-12427 A) describes a monomer component containing 100 parts of ethyl acrylate, butyl acrylate, methoxyethyl acrylate, acrylonitrile, and a monomer that introduces a carbon-carbon double bond into the side chain, such as allyl methacrylate or cyclopentenyloxyethyl acrylate, 4 parts of sodium lauryl sulfate, 0.25 parts of p-menthane hydroperoxide as an organic radical generator, 0.01 parts of ferrous sulfate, 0.025 parts of sodium ethylenediaminetetraacetate, sodium formaldehyde sulfonate, and 10 parts of ethyl acrylate. The paper discloses an acrylic rubber and crosslinked composition that has excellent extrusion processability and scorch properties, which is obtained by adding 0.04 parts of dimethyl sulfoxylate and 0.01 to 0.05 parts of t-dodecyl mercaptan as a chain transfer agent to a nitrogen-substituted autoclave, reacting at a reaction temperature of 30°C until the conversion rate of the monomer mixture reaches 100%, coagulating the resulting latex by adding it to a 0.25% aqueous calcium chloride solution, thoroughly washing the coagulated product with water, drying at about 90°C for 3 hours, and crosslinking with an organic peroxide such as 1,3-bis(t-butylperoxyisopropyl)benzene. However, the acrylic rubber obtained by this method has problems such as insufficient Banbury processability and roll processability, and poor storage stability, compression set resistance, water resistance, and strength properties.
また、特許文献2(特開平5-86137号公報)には、有機ラジカル発生剤で重合を開始し連鎖移動剤をモノマー乳化液に添加して連続的に投与するアクリルゴムの製造方法が開示されている。具体的には、アクリル酸2-(-シアノエトキシ)エチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-ブチル、及び、クロロ酢酸ビニル、アリルグリシジルエーテルなどの架橋性単量体を含むモノマー混合物と適量のn-ドデシルメルカプタンの混合物のうち5分の1をポリオキシエチレンラウリルエーテル1重量部、ラウリル硫酸ナトリウム4重量部、リン酸水素二ナトリウム0.7重量部、リン酸二水素ナトリウム0.3重量部のうちの2分の1と混合撹拌して乳化液とし、15℃とした後にエチレンジアミン四酢酸ナトリウム鉄(II)0.005重量部、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム0.02重量部、ロンガリット0.02重量部及びハイドロサルファイトナトリウム0.02重量部を添加し、有機ラジカル発生剤であるtert-ブチルハイドロパーオキシド0.2重量%水溶液を毎時1.5部の速度で滴下して重合を開始し、温度を15℃に保持しつつ、残りのモノマー及びn-ドデシルメルカプタンの混合物と乳化剤水溶液からなる乳化液を3時間で滴下してモノマー転化率96~99%まで重合反応を行っている。また、得られた共重合体ラテックスは、85℃の塩化カルシウム水溶液に投入して共重合体を単離し、十分洗浄した後乾燥を行い目的とする共重合体ゴムを得、イオウ架橋することが記載されている。しかしながら、本方法で得られるアクリルゴムは、バンバリー加工性やロール加工性が十分でなく、また、保存安定性、耐水性、強度特性に劣る問題があった。 In addition, Patent Document 2 (JP Patent Publication 5-86137A) discloses a method for producing acrylic rubber in which polymerization is initiated with an organic radical generator and a chain transfer agent is added to a monomer emulsion and continuously administered. Specifically, one-fifth of a mixture of a monomer mixture containing 2-(cyanoethoxy)ethyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, and crosslinkable monomers such as vinyl chloroacetate and allyl glycidyl ether and an appropriate amount of n-dodecyl mercaptan is mixed and stirred with one-half of 1 part by weight of polyoxyethylene lauryl ether, 4 parts by weight of sodium lauryl sulfate, 0.7 parts by weight of disodium hydrogen phosphate, and 0.3 parts by weight of sodium dihydrogen phosphate to form an emulsion, which is then cooled to 15°C and then mixed with sodium ethylenediaminetetraacetate. 0.005 parts by weight of thorium iron (II), 0.02 parts by weight of tetrasodium ethylenediaminetetraacetate, 0.02 parts by weight of Rongalite, and 0.02 parts by weight of sodium hydrosulfite are added, and a 0.2% by weight aqueous solution of tert-butyl hydroperoxide, an organic radical generator, is dropped at a rate of 1.5 parts per hour to start polymerization. While maintaining the temperature at 15°C, an emulsion consisting of a mixture of the remaining monomers and n-dodecyl mercaptan and an aqueous solution of an emulsifier is dropped over 3 hours to carry out the polymerization reaction until the monomer conversion rate reaches 96 to 99%. It is also described that the obtained copolymer latex is put into an aqueous calcium chloride solution at 85°C to isolate the copolymer, which is thoroughly washed and then dried to obtain the desired copolymer rubber, which is then crosslinked with sulfur. However, the acrylic rubber obtained by this method has problems such as insufficient Banbury processability and roll processability, and also poor storage stability, water resistance, and strength properties.
また、特許文献3(国際公開第2019/188709号パンフレット)には、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸メトキシエチル及びフマル酸モノブチルからなる単量体成分、水及びラウリル硫酸ナトリウムを仕込み、減圧脱気及び窒素置換を繰り返した後、ナトリウムアルデヒドスルホキシレートと有機ラジカル発生剤であるクメンハイドロパーオキシドを加えて常圧、常温下で乳化重合を開始させ、重合転化率が95重量%になるまで乳化重合を行ってから塩化カルシウム水溶液で凝固させスクリューを有する押出乾燥機で脱水乾燥して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、かかる方法で得られるアクリルゴムは、バンバリー加工性、ロール加工性、保存安定性、及び耐水性に劣る問題があった。 In addition, Patent Document 3 (International Publication No. WO 2019/188709) discloses a method for producing acrylic rubber by feeding monomer components consisting of ethyl acrylate, butyl acrylate, methoxyethyl acrylate, and monobutyl fumarate, water, and sodium lauryl sulfate, repeatedly degassing under reduced pressure and replacing with nitrogen, and then adding sodium aldehyde sulfoxylate and cumene hydroperoxide, an organic radical generator, to initiate emulsion polymerization at normal pressure and temperature, and continuing the emulsion polymerization until the polymerization conversion rate reaches 95% by weight. The resulting mixture is then coagulated with an aqueous calcium chloride solution and dehydrated and dried in an extrusion dryer having a screw. However, the acrylic rubber obtained by this method has problems such as poor Banbury processability, roll processability, storage stability, and water resistance.
更に、特許文献4(国際公開第2018/117037号パンフレット)には、アクリル酸エチル、フマル酸モノn-ブチルからなる単量体成分、水及びドデシル硫酸ナトリウムを仕込み、減圧脱気及びチッソ置換を3度行って酸素を十分に除去した後、有機ラジカル発生剤であるアゾビス(イソブチロニトリル)とエチル-2-メチル-2-フェニルテラニルプロピネートを加えて、常圧下、温度50度で重合反応を開始し、重合転化率89%に達するまで重合を行った後に塩化カルシウム溶液で凝固させ、水洗、乾燥して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、かかる方法で得られるアクリルゴムは、バンバリー加工性、ロール加工性、保存安定性、及び耐水性に劣る問題があった。 Furthermore, Patent Document 4 (International Publication No. WO 2018/117037) discloses a method for producing acrylic rubber by adding monomer components consisting of ethyl acrylate and mono-n-butyl fumarate, water, and sodium dodecyl sulfate, and then performing vacuum degassing and nitrogen replacement three times to thoroughly remove oxygen, and then adding organic radical generators azobis(isobutyronitrile) and ethyl-2-methyl-2-phenyltellanylpropionate to initiate a polymerization reaction at normal pressure and a temperature of 50 degrees, and performing polymerization until a polymerization conversion rate of 89% is reached. The resulting product is then coagulated with a calcium chloride solution, washed with water, and dried. However, the acrylic rubber obtained by this method has problems such as poor Banbury processability, roll processability, storage stability, and water resistance.
一方、無機ラジカル発生剤を用いたアクリルゴムの製造方法としては、例えば、特許文献5(特開2019-119772号公報)には、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸メトキシエチル及びマレイン酸モノブチルからなる単量体成分を純水と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ドデシルエーテルを用いて単量体乳化液としたのち、単量体乳化液の一部を重合反応槽に投入し窒素気流下で12℃まで冷却してから、残部の単量体乳化液、硫酸第一鉄、アスコルビン酸ナトリウム及び無機ラジカル発生剤としての過硫酸カリウム水溶液を連続的に3時間かけて連続的に滴下し、その後も23℃に保ち1時間継続して乳化重合を行い重合転化率が97重量%に達してから85℃に昇温させた後に硫酸ナトリウムを連続的に添加することにより凝固濾別し含水クラムを得て、該含水クラムを水洗4回、酸洗浄1回及び純水洗浄1回行った後にスクリューを有する押出乾燥機でシート状にアクリルゴムを連続的に製造し、ヘキサメチレンジアミンカーバメート等の脂肪族多価アミン化合物で架橋する方法が開示されている。しかしながら、本方法で得られるシート状アクリルゴムは、保存安定性や架橋物の耐水性に劣る問題があった。
On the other hand, as a method for producing acrylic rubber using an inorganic radical generator, for example, Patent Document 5 (JP 2019-119772 A) describes a method for preparing a monomer emulsion from monomer components consisting of ethyl acrylate, butyl acrylate, methoxyethyl acrylate, and monobutyl maleate using pure water and emulsifiers such as sodium lauryl sulfate and polyoxyethylene dodecyl ether, and then pouring a portion of the monomer emulsion into a polymerization reaction tank and cooling it to 12°C under a nitrogen gas flow, and then adding the remaining monomer emulsion, ferrous sulfate, sodium ascorbate, and inorganic The method disclosed is to continuously drop an aqueous solution of potassium persulfate as a radical generator over a period of 3 hours, continue emulsion polymerization for 1 hour while maintaining the temperature at 23°C until the polymerization conversion reaches 97% by weight, and then continuously add sodium sulfate to obtain hydrous crumbs, which are solidified and filtered off, washed with
特許文献6(特開平1-135811号公報)には、アクリル酸エチル、カプロラクトン付加型アクリル酸エステル、シアノエチルアクリレート及びクロロ酢酸ビニルからなる単量体成分と連鎖移動剤としてのn-ドデシルメルカプタンとからなる単量体混合物の1/4量をラウリル硫酸ナトリウム、ポリエチレングリコールノニルフェニルエーテル及び蒸留水で乳化し、亜硫酸ナトリウムと無機ラジカル発生剤としての過硫酸アンモニウムを添加して重合を開始し、温度を60℃に保ちながら残部の単量体混合物と2%過硫酸アンモニウム水溶液を2時間滴下し、滴下後更に2時間重合を継続した重合転化率96~99%のラテックスを80℃の塩化ナトリウム水溶液に投入し凝固してから十分に水洗後乾燥をしてアクリルゴムを製造しイオウで架橋する方法が開示されている。しかしながら、本方法で得られるアクリルゴムは、バンバリー加工性が十分でなく、また、保存安定性、耐水性に劣る問題があった。 Patent document 6 (JP Patent Publication 1-135811) discloses a method in which 1/4 of a monomer mixture consisting of monomer components consisting of ethyl acrylate, caprolactone-added acrylic ester, cyanoethyl acrylate, and vinyl chloroacetate, and n-dodecyl mercaptan as a chain transfer agent, is emulsified with sodium lauryl sulfate, polyethylene glycol nonylphenyl ether, and distilled water, sodium sulfite and ammonium persulfate as an inorganic radical generator are added to initiate polymerization, the remaining monomer mixture and a 2% aqueous solution of ammonium persulfate are added dropwise for 2 hours while maintaining the temperature at 60°C, and polymerization is continued for another 2 hours after the addition, resulting in a latex with a polymerization conversion rate of 96 to 99%, which is then poured into an aqueous sodium chloride solution at 80°C to coagulate, thoroughly washed with water, and dried to produce an acrylic rubber, which is then crosslinked with sulfur. However, the acrylic rubber obtained by this method has problems such as insufficient Banbury processability and poor storage stability and water resistance.
特許文献7(特開昭62-64809号公報)には、アクリル酸アルキルエステル及びアクリル酸アルコキシアルキルエステルのうち少なくとも1種の化合物50~99.9重量%、不飽和カルボン酸のジヒドロジシクロペンテニル基含有エステル0.1~20重量%、他のモノビニル系、モノビニリデン系及びモノビニレン系不飽和化合物のうち少なくとも1種0~20重量%よりなる単量体組成の共重合体であって、そのテトラハイドロフランを展開溶媒にしたポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)が20万~120万であり重量平均分子量(Mw)の数平均分子量(Mn)に対する比(Mw/Mn)が10以下であることを特徴とする硫黄加硫が可能なアクリルゴムが開示されている。その具体的な実施例としては、エチルアクリレートやラジカル架橋性のジヒドロジシクロペンテニルアクリレートなどを含む単量体成分、乳化剤のラウリル硫酸ナトリウム、無機ラジカル発生剤としての過硫酸カリウム及び分子量調節剤としてのチオグリコール酸オクチルやt-ドデシルメルカプタンを変量して添加し、数平均分子量(Mn)が53~115万、重量平均分子量(Mw)が354~626万及び重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が4.7~8のアクリルゴムが開示されている。そして、連鎖移動剤の量が少ないと、数平均分子量(Mw)は500万と大きく重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は1.4と狭くなり、連鎖移動剤の量が多いと数平均分子量(Mn)は20万と小さく重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は17と極端に広くなることが実施例比較例に示されている。しかしながら、本方法で得られるアクリルゴムは、バンバリー加工性やロール加工性が十分でなく、架橋反応では、架橋剤としての硫黄と加硫促進剤を加えロールで混錬後に、100kg/cm2の加硫プレスにおいて、170℃で15分間、さらにギヤオーブンにおいて、175℃で4時間と長時間の架橋が必要となる問題があり、また、得られる架橋物は耐水性、耐圧縮永久歪み特性及び強度特性に劣り、且つ、熱劣化後の物性変化にも劣る等の問題があった。 Patent Document 7 (JP-A-62-64809) discloses a sulfur-vulcanizable acrylic rubber which is a copolymer having a monomer composition consisting of 50 to 99.9% by weight of at least one compound selected from acrylic acid alkyl esters and acrylic acid alkoxyalkyl esters, 0.1 to 20% by weight of a dihydrodicyclopentenyl group-containing ester of an unsaturated carboxylic acid, and 0 to 20% by weight of at least one other monovinyl-, monovinylidene-, and monovinylene-based unsaturated compound, and which has a number average molecular weight (Mn) of 200,000 to 1,200,000 calculated as polystyrene using tetrahydrofuran as a developing solvent, and a ratio (Mw/Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) of 10 or less. As a specific example, there is disclosed an acrylic rubber having a number average molecular weight (Mn) of 530,000 to 1,150,000, a weight average molecular weight (Mw) of 3,540,000 to 6,260,000, and a ratio (Mw/Mn) of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) of 4.7 to 8, which is obtained by adding varying amounts of monomer components including ethyl acrylate and radical crosslinkable dihydrodicyclopentenyl acrylate, sodium lauryl sulfate as an emulsifier, potassium persulfate as an inorganic radical generator, and octyl thioglycolate and t-dodecyl mercaptan as molecular weight regulators. In addition, when the amount of the chain transfer agent is small, the number average molecular weight (Mw) is large at 5 million, and the ratio (Mw/Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) is narrow at 1.4, and when the amount of the chain transfer agent is large, the number average molecular weight (Mn) is small at 200,000, and the ratio (Mw/Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) is extremely wide at 17. However, the acrylic rubber obtained by this method has a problem that Banbury processability and roll processability are insufficient, and in the crosslinking reaction, after adding sulfur as a crosslinking agent and a vulcanization accelerator and kneading with a roll, long crosslinking is required at 170°C for 15 minutes in a vulcanization press of 100 kg/ cm2 and further at 175°C for 4 hours in a gear oven, and further, the obtained crosslinked product has problems such as poor water resistance, compression set resistance and strength properties, and poor changes in physical properties after thermal degradation.
本発明は、かかる従来技術の実状に鑑みてなされたものであり、バンバリー加工性、保存安定性及び耐水性に優れるアクリルゴム及びその製造方法、該アクリルゴムを含む架橋性のゴム組成物及びそれを架橋してなる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 current state of the prior art, and aims to provide an acrylic rubber that is excellent in Banbury processability, storage stability, and water resistance, a method for producing the same, a crosslinkable rubber composition that contains the acrylic rubber, and a crosslinked rubber product obtained by crosslinking the same.
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意研究した結果、架橋剤等と反応する反応性基を特定量含有し、特定溶媒不溶解分のゲル量、pH、灰分量、灰分成分量及び比重が特定であるアクリルゴムが、バンバリー加工性、保存安定性及び耐水性が高度にバランスされ優れることを見出した。 As a result of intensive research conducted in consideration of the above problems, the inventors have discovered that an acrylic rubber that contains a specific amount of reactive groups that react with a crosslinking agent, etc., and has specific gel amount, pH, ash content, ash component content, and specific gravity of a specific solvent-insoluble portion, has excellent and highly balanced Banbury processability, storage stability, and water resistance.
本発明者らは、また、バンバリー加工性に関して、アクリルゴムのゲル量、特に特定溶媒に不溶解分のゲル量が大きく影響していることを見出した。また、アクリルゴムの特定溶媒の不溶解分量(ゲル量)は、アクリルゴムの乳化重合中に発生し、特に、強度特性を高めようと重合転化率が高くなると急増してしまうので重合中でのコントロールが難しいが、乳化重合終盤に連鎖移動剤を存在させると多少なりとも改善できること、及び、凝固で生成した含水クラムをスクリュー型二軸押出乾燥機内で実質的に水分を含まない状態(含水量1重量%未満)で溶融混錬し乾燥することで急増した特定溶媒不溶解分のゲル量が消失してバンバリー加工性に格段に優れたアクリルゴムを製造できることを見出した。 The inventors have also found that the amount of gel in the acrylic rubber, particularly the amount of gel that is insoluble in the specific solvent, has a large effect on Banbury processability. The amount of insoluble (gel) in the specific solvent of the acrylic rubber is generated during emulsion polymerization of the acrylic rubber, and increases rapidly, particularly when the polymerization conversion rate is increased in an attempt to improve strength properties, making it difficult to control during polymerization. However, the presence of a chain transfer agent at the end of the emulsion polymerization can improve this to some extent, and the inventors have found that the rapidly increasing amount of gel that is insoluble in the specific solvent disappears when the water-containing crumbs generated by solidification are melt-kneaded and dried in a screw-type twin-screw extrusion dryer in a state that is substantially free of water (water content less than 1% by weight), making it possible to produce an acrylic rubber with significantly better Banbury processability.
本発明者らは、また、保存安定性に関して、アクリルゴムの比重に大きく影響されることを見出した。アクリルゴムそのものの比重は大きいが、製造中に空気を巻き込み、特に、カルボキシル基、エポキシ基または塩素原子等の反応性基を有するアクリルゴムは粘着性で且つ空気との親和性も高くいったん空気を巻き込んでしまうと抜くことが難しいが、高圧力のベーラーでベール化することにより僅かでも比重を大きくし保存安定性を改善できること、及び、減圧下のスクリュー型二軸押出乾燥機等で空気を含まないシート状のアクリルゴムを押し出すことで殆ど空気を含まず比重が高めで且つ格段に保存安定性に優れるアクリルゴムを製造できることを見出した。本発明者らは、また、アクリルゴムの保存安定性は、アクリルゴムのpHにも大きく影響され、pHを低めることで保存安定性が改善できることを見出した。 The inventors have also found that the storage stability is greatly affected by the specific gravity of the acrylic rubber. Although the specific gravity of the acrylic rubber itself is high, it entraps air during production. In particular, acrylic rubbers having reactive groups such as carboxyl groups, epoxy groups, or chlorine atoms are sticky and have a high affinity with air, making it difficult to remove air once it has been entrapped. However, they have found that by baling the rubber in a high-pressure baler, the specific gravity can be increased even slightly, improving the storage stability, and that by extruding sheet-like acrylic rubber that does not contain air using a screw-type twin-screw extrusion dryer under reduced pressure, it is possible to produce acrylic rubber that contains almost no air, has a high specific gravity, and has significantly better storage stability. The inventors have also found that the storage stability of acrylic rubber is greatly affected by the pH of the acrylic rubber, and that the storage stability can be improved by lowering the pH.
本発明者らは、また、耐水性に関して、アクリルゴム中の灰分量と灰分成分が大きく影響していることを見出した。アクリルゴムの灰分量は、乳化剤や凝固剤を多量に使用する製造方法からなかなか低減できないが、特定な凝固方法で生成した含水クラムは、温水での洗浄効率や脱水時での灰分除去率が格段に高く、圧倒的にアクリルゴム中の灰分量を低減し耐水性を格段に改善できることを見出した。 The inventors have also discovered that the amount of ash and ash components in acrylic rubber have a large effect on water resistance. The amount of ash in acrylic rubber is difficult to reduce due to the manufacturing method that uses a large amount of emulsifiers and coagulants, but they have discovered that the water-containing crumbs produced by a specific coagulation method have significantly higher washing efficiency with hot water and ash removal rate during spin-drying, making it possible to reduce the amount of ash in acrylic rubber by a large margin and significantly improve water resistance.
本発明者らは、また、反応性基が、架橋剤等と反応するカルボキシル基、エポキシ基または塩素原子であるとき、あるいはイオン性反応性基であるとき、そして、特に、アクリルゴム中の反応性基含有量が特定範囲であるときに、アクリルゴムのバンバリー加工性、保存安定性及び耐水性に優れるとともに耐圧縮永久歪み特性や強度特性にも高度に優れ好適であることを見出した。 The inventors have also discovered that when the reactive group is a carboxyl group, epoxy group, or chlorine atom that reacts with a crosslinking agent, or is an ionic reactive group, and in particular when the reactive group content in the acrylic rubber is within a specific range, the acrylic rubber is excellent in Banbury processability, storage stability, and water resistance, and is also highly excellent in compression set resistance and strength properties, making it suitable.
本発明者らは、また、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)がアクリルゴムのロール加工性に関係することを見出し、特に、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が特定範囲にあるときに、バンバリー加工性、保存安定性及び耐水性に優れるとともにロール加工性にも優れ好適であることを見出した。本発明者らは、また、かかる重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が特定でロール加工性、バンバリー加工性、保存安定性及び耐水性に優れるアクリルゴムが、特定な単量体成分を水と乳化剤とでエマルジョン化した後に過硫酸カリウム等の無機ラジカル発生剤と還元剤とからなるレドックス触媒存在下に乳化重合を開始させ、連鎖移動剤を初期には添加せずに重合途中で回分的に添加して乳化重合を行うこと、得られた乳化重合を特定条件で凝固すること、凝固反応で生成する含水クラムを温水で洗浄すること、及び洗浄後の含水クラムを脱水後に乾燥することにより、製造できるアクリルゴムの高分子量成分と低分子量成分を共存させ広めな分子量分布とし且つと特定成分の灰分量をすることで製造できることを見出した。 The inventors have also discovered that the ratio (Mw/Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) is related to the roll processability of acrylic rubber, and have found that in particular, when the ratio (Mw/Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) is within a specific range, the rubber has excellent Banbury processability, storage stability and water resistance as well as excellent roll processability, making it suitable. The present inventors have also discovered that an acrylic rubber having a specific ratio (Mw/Mn) of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) and excellent roll processability, Banbury processability, storage stability and water resistance can be produced by emulsifying a specific monomer component with water and an emulsifier, initiating emulsion polymerization in the presence of a redox catalyst consisting of an inorganic radical generator such as potassium persulfate and a reducing agent, and not adding a chain transfer agent at the beginning but adding it batchwise during the polymerization to carry out emulsion polymerization, coagulating the resulting emulsion polymerization under specific conditions, washing the water-containing crumbs produced by the coagulation reaction with warm water, and drying the water-containing crumbs after washing after dehydrating them, thereby allowing the high molecular weight components and low molecular weight components of the acrylic rubber to coexist and giving a wide molecular weight distribution and an ash content of the specific components.
また、特定の押出乾燥機を用いて高シェアの条件でアクリルゴムを溶融混錬し乾燥することにより、重量平均分子量(Mw)を落とさず重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)を広げ、アクリルゴムのロール加工性と強度特性を高度にバランスさせることができることを見出した。 The researchers also discovered that by melting, kneading, and drying acrylic rubber under high-share conditions using a specific extrusion dryer, they could widen the ratio (Mw/Mn) of weight-average molecular weight (Mw) to number-average molecular weight (Mn) without decreasing the weight-average molecular weight (Mw), thereby achieving a high level of balance between the roll processability and strength properties of the acrylic rubber.
本発明者らは、また、アクリル酸エステルとメタクリル酸エステルとを有するアクリルゴムが、バンバリー加工性、保存安定性及び耐水性に優れるとともに、耐熱性にも優れることを見出した。特に、炭素数が特定なメタクリル酸エステルを含むことで耐熱性の効果が高度に高められることを見出した。 The inventors have also discovered that acrylic rubber containing acrylic acid esters and methacrylic acid esters is excellent in Banbury processability, storage stability, and water resistance, as well as heat resistance. In particular, they have discovered that the heat resistance effect is highly enhanced by including a methacrylic acid ester with a specific carbon number.
本発明者らは、これらの知見に基づき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、反応性基を有し且つ反応性基含有量が0.001~5重量%のアクリルゴムからなり、メチルエチルケトン不溶解分のゲル量が50重量%以下、pHが6以下、灰分量が0.4重量%以下で灰分中のマグネシウム、リン、カルシウム、ナトリウム及びイオウの合計量が50重量%以上、及び、比重が0.8以上であるアクリルゴムが提供される。 Thus, according to the present invention, there is provided an acrylic rubber that has reactive groups and is made of an acrylic rubber with a reactive group content of 0.001 to 5% by weight, has a gel content of methyl ethyl ketone insoluble matter of 50% by weight or less, a pH of 6 or less, an ash content of 0.4% by weight or less, a total content of magnesium, phosphorus, calcium, sodium and sulfur in the ash of 50% by weight or more, and a specific gravity of 0.8 or more.
本発明のアクリルゴムにおいて、灰分量が、0.15重量%以下であることが好ましい。 In the acrylic rubber of the present invention, it is preferable that the ash content is 0.15% by weight or less.
本発明のアクリルゴムにおいて、灰分量の下限値が、0.0001重量%以上であることが好ましい。 In the acrylic rubber of the present invention, it is preferable that the lower limit of the ash content is 0.0001% by weight or more.
本発明のアクリルゴムにおいて、アクリルゴムの重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が、1.1~8の範囲であることが好ましい。 In the acrylic rubber of the present invention, it is preferable that the ratio (Mw/Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) of the acrylic rubber is in the range of 1.1 to 8.
本発明のアクリルゴムにおいて、アクリルゴムの重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が、3.4以上であることが好ましい。 In the acrylic rubber of the present invention, it is preferable that the ratio (Mw/Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) of the acrylic rubber is 3.4 or more.
本発明のアクリルゴムにおいて、アクリルゴムの重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が、3.7~6.5の範囲であることが好ましい。 In the acrylic rubber of the present invention, the ratio (Mw/Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) of the acrylic rubber is preferably in the range of 3.7 to 6.5.
本発明のアクリルゴムにおいて、アクリルゴムの重量平均分子量(Mw)が,100万以上であることが好ましい。 In the acrylic rubber of the present invention, it is preferable that the weight average molecular weight (Mw) of the acrylic rubber is 1,000,000 or more.
本発明のアクリルゴムにおいて、アクリルゴムが、(メタ)アクリル酸エステル由来の結合単位(A)、反応性基含有単量体由来の結合単位(B)及び必要に応じてその他の単量体由来の結合単位(C)からなるものであることが好ましい。 In the acrylic rubber of the present invention, it is preferable that the acrylic rubber is composed of bonding units (A) derived from a (meth)acrylic acid ester, bonding units (B) derived from a reactive group-containing monomer, and, as necessary, bonding units (C) derived from other monomers.
本発明のアクリルゴムにおいて、(メタ)アクリル酸エステル由来の結合単位(A)が、(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルからなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。 In the acrylic rubber of the present invention, it is preferable that the (meth)acrylic acid ester-derived bond unit (A) is at least one selected from the group consisting of (meth)acrylic acid alkyl esters and (meth)acrylic acid alkoxyalkyl esters.
本発明のアクリルゴムにおいて、(メタ)アクリル酸エステル由来の結合単位(A)が、アクリル酸エステル由来の結合単位(A1)とメタクリル酸エステル由来の結合単位(A2)とからなるものであることが好ましい。 In the acrylic rubber of the present invention, it is preferable that the (meth)acrylic acid ester-derived bonding unit (A) is composed of an acrylic acid ester-derived bonding unit (A1) and a methacrylic acid ester-derived bonding unit (A2).
本発明のアクリルゴムにおいて、反応性基が、イオン反応性基であることが好ましい。 In the acrylic rubber of the present invention, the reactive group is preferably an ionically reactive group.
本発明のアクリルゴムにおいて、反応性基が、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種の反応性基であることが好ましい。 In the acrylic rubber of the present invention, the reactive group is preferably at least one type of reactive group selected from the group consisting of a carboxyl group, an epoxy group, and a chlorine atom.
本発明のアクリルゴムにおいて、シート状またはベール状であることが好ましい。 The acrylic rubber of the present invention is preferably in the form of a sheet or a veil.
本発明において、また、反応性基含有単量体を含むアクリルゴム単量体成分を水と乳化剤とでエマルジョン化した後にラジカル発生剤と還元剤とからなるレドックス触媒存在下に重合を開始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している凝固剤濃度が1重量%以上の凝固液に添加して凝固し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温水で洗浄する洗浄工程と、
洗浄した含水クラムを含水量1~40重量%まで脱水する脱水工程と、
脱水した含水クラムを1重量%未満まで乾燥する乾燥工程と、
を含むアクリルゴムの製造方法が提供される。
In the present invention, the present invention also includes an emulsion polymerization step of emulsifying an acrylic rubber monomer component containing a reactive group-containing monomer with water and an emulsifier, and then initiating polymerization in the presence of a redox catalyst consisting of a radical generator and a reducing agent to obtain an emulsion polymerization liquid;
a coagulation step in which the obtained emulsion polymerization liquid is added to a coagulation liquid having a coagulant concentration of 1% by weight or more while being stirred, and coagulated to produce water-containing crumbs;
A washing step of washing the generated hydrous crumbs with warm water;
A dehydration step of dehydrating the washed wet crumbs to a moisture content of 1 to 40% by weight;
drying the dehydrated wet crumbs to less than 1% by weight;
A method for producing an acrylic rubber is provided, comprising:
本発明のアクリルゴムの製造方法において、乾燥した乾燥ゴムをベール化することが好ましい。 In the method for producing acrylic rubber of the present invention, it is preferable to bale the dried rubber.
本発明のアクリルゴムの製造方法において、ラジカル発生剤が無機ラジカル発生剤であることが好ましい。 In the method for producing acrylic rubber of the present invention, it is preferable that the radical generator is an inorganic radical generator.
本発明のアクリルゴムの製造方法において、乳化重合途中で連鎖移動剤を回分的に添加するものであることが好ましい。 In the method for producing acrylic rubber of the present invention, it is preferable to add the chain transfer agent batchwise during the emulsion polymerization.
本発明のアクリルゴムの製造方法において、含水クラムの乾燥をスクリュー型二軸押出乾燥機で行うものであることが好ましい。 In the method for producing acrylic rubber of the present invention, it is preferable that the drying of the water-containing crumb is carried out using a screw-type twin-screw extrusion dryer.
本発明のアクリルゴムの製造方法において、脱水及び乾燥工程を、洗浄後の含水クラムを、脱水スリットを有する脱水バレルと減圧下の乾燥バレルと先端部にダイを有するスクリュー型二軸押出乾燥機を用いて脱水バレルで含水量1~40重量%まで脱水した後に乾燥バレルで1重量%未満まで乾燥してシート状乾燥ゴムをダイから押し出して行うものであることが好ましい。 In the method for producing acrylic rubber of the present invention, the dehydration and drying steps are preferably carried out by using a screw-type twin-screw extruder dryer having a dehydration barrel with a dehydration slit, a drying barrel under reduced pressure, and a die at the tip, in which the hydrous crumbs after washing are dehydrated to a moisture content of 1 to 40% by weight in the dehydration barrel, then dried to less than 1% by weight in the drying barrel, and the sheet-like dried rubber is extruded through the die.
本発明のアクリルゴムの製造方法において、押し出されたシート状乾燥ゴムを積層してベール化することが好ましい。 In the method for producing acrylic rubber of the present invention, it is preferable to laminate the extruded sheet-like dried rubber to form a bale.
本発明のアクリルゴムの製造方法において、アクリルゴム単量体成分が、アクリル酸エステルとメタクリル酸エステルを含むものであることが好ましい。 In the method for producing acrylic rubber of the present invention, it is preferable that the acrylic rubber monomer component contains an acrylic acid ester and a methacrylic acid ester.
本発明において、また、上記アクリルゴムを含むゴム成分、充填剤及び架橋剤を含んでなるゴム組成物が提供される。 The present invention also provides a rubber composition comprising a rubber component containing the acrylic rubber, a filler, and a crosslinking agent.
本発明において、また、上記アクリルゴムと充填剤を混合した後に架橋剤を混合するゴム組成物の製造方法が提供される。 The present invention also provides a method for producing a rubber composition in which the acrylic rubber and a filler are mixed together, and then a crosslinking agent is mixed into the rubber composition.
本発明において、また、上記ゴム組成物を架橋してなるゴム架橋物が提供される。 The present invention also provides a cross-linked rubber product obtained by cross-linking the above rubber composition.
本発明によれば、バンバリー加工性、保存安定性及び耐水性に優れるアクリルゴム及びその効率的な製造方法、該アクリルゴムを含むゴム組成物及びそれを架橋してなるゴム架橋物が提供される。 The present invention provides an acrylic rubber having excellent Banbury processability, storage stability and water resistance, an efficient method for producing the same, a rubber composition containing the acrylic rubber, and a cross-linked rubber product obtained by cross-linking the acrylic rubber.
本発明のアクリルゴムは、反応性基を有し且つ反応性基含有量が0.001~5重量%のアクリルゴムからなり、メチルエチルケトン不溶解分のゲル量が50重量%以下、pHが6以下、灰分量が0.4重量%以下で灰分中のマグネシウム、リン、カルシウム、ナトリウム及びイオウの合計量が50重量%以上、及び、比重が0.8以上であることを特徴とする。 The acrylic rubber of the present invention is characterized in that it is made of an acrylic rubber that has reactive groups and has a reactive group content of 0.001 to 5% by weight, has a gel content of methyl ethyl ketone insoluble matter of 50% by weight or less, a pH of 6 or less, an ash content of 0.4% by weight or less, a total content of magnesium, phosphorus, calcium, sodium and sulfur in the ash of 50% by weight or more, and a specific gravity of 0.8 or more.
<反応性基>
本発明のアクリルゴムは、反応性基を有することを特徴とする。反応性基としては、架橋剤等と反応する反応性基であれば格別な限定はないが、例えば、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種の反応性基である、あるいはイオン反応に関与するイオン反応性基であるとき、好ましくはエポキシ基、カルボキシル基、特に好ましくはカルボキシル基であるときに短時間の架橋性及び架橋物の耐圧縮永久歪み特性や耐水性を高度に改善でき好適である。
<Reactive Group>
The acrylic rubber of the present invention is characterized by having a reactive group. The reactive group is not particularly limited as long as it is a reactive group that reacts with a crosslinking agent, etc., but for example, when it is at least one reactive group selected from the group consisting of a carboxyl group, an epoxy group, and a chlorine atom, or an ion-reactive group that participates in an ionic reaction, preferably an epoxy group or a carboxyl group, and particularly preferably a carboxyl group, it is suitable because it can highly improve the short-time crosslinkability and the compression set resistance and water resistance of the crosslinked product.
本発明のアクリルゴムの反応性基含有量は、反応性基自体の重量割合で、0.001~5重量%、好ましくは0.01~3重量%、より好ましくは0.05~1重量%、特に好ましくは0.1~0.5重量%の範囲にあるときに加工性や架橋性、及び、架橋物としたときの強度特性、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るので好適である。 The reactive group content of the acrylic rubber of the present invention is preferably in the range of 0.001 to 5% by weight, preferably 0.01 to 3% by weight, more preferably 0.05 to 1% by weight, and particularly preferably 0.1 to 0.5% by weight, in terms of the weight ratio of the reactive groups themselves, because this range provides a high level of balance in terms of processability and crosslinkability, as well as properties such as strength, compression set resistance, oil resistance, cold resistance, and water resistance when crosslinked.
本発明の反応性基を有するアクリルゴムは、アクリルゴムに後反応で反応性基を、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種の反応性基あるいはイオン反応性基を導入してものでもよいが、好ましくは反応性基含有単量体を共重合したアクリルゴムが好適である。 The acrylic rubber having a reactive group of the present invention may be one in which a reactive group, preferably at least one reactive group selected from the group consisting of a carboxyl group, an epoxy group, and a chlorine atom, or an ionic reactive group, has been introduced into the acrylic rubber by a post-reaction, but an acrylic rubber copolymerized with a monomer containing a reactive group is preferred.
<単量体成分>
本発明のアクリルゴムの単量体成分は、上記反応性基を有し通常のアクリルゴムを構成する単量体であれば格別な限定はないが、好ましくは反応性基含有単量体を含むアクリルゴム単量体成分、より好ましくは(メタ)アクリル酸エステル(a)、反応性基含有単量体(b)、及び必要に応じて共重合可能なその他の単量体(c)からなるものである。なお、本発明において「(メタ)アクリル酸エステル」は、アクリル酸及び/又はメタクリル酸のエステル類を総称する用語として使用される。
<Monomer component>
The monomer component of the acrylic rubber of the present invention is not particularly limited as long as it is a monomer that has the above-mentioned reactive group and constitutes a normal acrylic rubber, but is preferably an acrylic rubber monomer component containing a reactive group-containing monomer, more preferably a monomer composed of a (meth)acrylic acid ester (a), a reactive group-containing monomer (b), and other copolymerizable monomers (c) as required. In the present invention, the term "(meth)acrylic acid ester" is used as a general term for esters of acrylic acid and/or methacrylic acid.
(メタ)アクリル酸エステル(a)としては、(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルからなる群から選ばれる少なくとも1種のものであるときにアクリルゴムの耐候性、耐熱性及び耐油性が高度にバランスされ好適である。 When the (meth)acrylic acid ester (a) is at least one selected from the group consisting of (meth)acrylic acid alkyl esters and (meth)acrylic acid alkoxyalkyl esters, the weather resistance, heat resistance, and oil resistance of the acrylic rubber are highly balanced, making this preferable.
(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、特に限定されないが、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が用いられる。 The (meth)acrylic acid alkyl ester is not particularly limited, but typically, 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 is used.
(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、これらの中でも(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 (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. Of these, ethyl (meth)acrylate and n-butyl (meth)acrylate are preferred, with ethyl acrylate and n-butyl acrylate being more preferred.
(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルとしては、特に限定されないが、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が用いられる。 The (meth)acrylic acid alkoxyalkyl ester is not particularly limited, but typically 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 is used.
(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 (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.
これらの(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルからなる群から選ばれる少なくとも1種の(メタ)アクリル酸エステルは、それぞれ単独であるいは2種以上が組み合わせて用いられ、単量体全成分中におけるこれらの割合は、通常50~99.99重量%、好ましくは62~99.95重量%、より好ましくは74~99.9重量%、80~99.5重量%、87~99重量%の範囲であるときにアクリルゴムの耐候性、耐熱性及び耐油性が高度に優れ好適である。 At least one (meth)acrylic acid ester selected from the group consisting of these (meth)acrylic acid alkyl esters and (meth)acrylic acid alkoxyalkyl esters is used alone or in combination of two or more. When the proportion of this in the total monomer components is usually in the range of 50 to 99.99% by weight, preferably 62 to 99.95% by weight, more preferably 74 to 99.9% by weight, 80 to 99.5% by weight, or 87 to 99% by weight, the weather resistance, heat resistance, and oil resistance of the acrylic rubber are highly excellent and suitable.
(メタ)アクリル酸エステル(a)としては、また、アクリル酸エステル(a1)とメタクリル酸エステル(a2)とからなるときにアクリルゴムの耐熱性が格段に優れ好適である。 When the (meth)acrylic acid ester (a) is composed of an acrylic acid ester (a1) and a methacrylic acid ester (a2), the heat resistance of the acrylic rubber is remarkably excellent, making this preferable.
アクリル酸アルキルエステル(a1)としては、格別な限定はないが、例えば炭素数が1~12のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステルが挙げられ、好ましくは炭素数1~8のアルキル基を有する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アクリル酸アルキルエステルである。 The alkyl acrylate (a1) is not particularly limited, but examples thereof include alkyl acrylates having an alkyl group with 1 to 12 carbon atoms, preferably alkyl acrylates having an alkyl group with 1 to 8 carbon atoms, and more preferably alkyl acrylates having an alkyl group with 2 to 6 carbon atoms.
アクリル酸アルキルエステルの具体例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n-ヘキシル、アクリル酸2-エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシルなどが挙げられ、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、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 acrylic acid alkyl esters include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and cyclohexyl acrylate. Methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, and n-butyl acrylate are preferred, and ethyl acrylate and n-butyl acrylate are more preferred.
アクリル酸アルコキシアルキルエステルとしては、格別な限定はないが、例えば炭素数が2~12のアルコキシアルキル基を有するアクリル酸アルコキシアルキルエステルなどが挙げられ、好ましくは炭素数2~8のアルコキシアルキル基を有する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アクリル酸アルコキシエステルである。 There are no particular limitations on the alkoxyalkyl acrylate ester, but examples include alkoxyalkyl acrylate esters having an alkoxyalkyl group with 2 to 12 carbon atoms, preferably alkoxyalkyl acrylate esters having an alkoxyalkyl group with 2 to 8 carbon atoms, and more preferably alkoxyalkyl acrylate esters having an alkoxyalkyl group with 2 to 6 carbon atoms.
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、アクリル酸メトキシメチル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸メトキシプロピル、アクリル酸メトキシブチル、アクリル酸エトキシメチル、アクリル酸エトキシエチル、アクリル酸プロポキシエチル、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、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸エトキシエチル、アクリル酸エトキシメチル、アクリル酸メトキシメ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 alkoxyalkyl acrylates include methoxymethyl acrylate, methoxyethyl acrylate, methoxypropyl acrylate, methoxybutyl acrylate, ethoxymethyl acrylate, ethoxyethyl acrylate, propoxyethyl acrylate, butoxyethyl acrylate, etc. Among these, methoxyethyl acrylate, ethoxyethyl acrylate, ethoxymethyl acrylate, methoxymethyl acrylate, etc. are preferred, and methoxyethyl acrylate and ethoxyethyl acrylate are more preferred.
これらのアクリル酸エステル(a1)由来の結合単位(A1)は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせることができ、アクリルゴム中の結合単位(A1)の結合量は、通常10~98.9重量%、好ましくは32~97.7重量%、より好ましくは50~96.5重量%、特に好ましくは62~94重量%の範囲である。アクリルゴム中の結合単位(A1)量が、過度に少ないと耐候性、耐熱性、及び耐油性が低下するおそれがあり、また過度に多いと強度特性や耐圧縮永久歪み特性が低下するおそれがあり好ましくない。 These bonding units (A1) derived from acrylic acid ester (a1) can be used alone or in combination of two or more kinds, and the amount of bonding units (A1) in the acrylic rubber is usually in the range of 10 to 98.9% by weight, preferably 32 to 97.7% by weight, more preferably 50 to 96.5% by weight, and particularly preferably 62 to 94% by weight. If the amount of bonding units (A1) in the acrylic rubber is too small, the weather resistance, heat resistance, and oil resistance may decrease, and if it is too large, the strength properties and compression set resistance may decrease, which is not preferable.
メタクリル酸エステル(a2)としては、格別な限定はなく、例えば、メタクリル酸アルキルエステル及びメタクリル酸アルキルエステルからなる群から選ばれる少なくとも1種のメタクリル酸エステルが好適な例として挙げられ、特にメタクリル酸アルキルエステルが好ましい。 There are no particular limitations on the methacrylic acid ester (a2), and suitable examples include at least one methacrylic acid ester selected from the group consisting of methacrylic acid alkyl esters and methacrylic acid alkyl esters, with methacrylic acid alkyl esters being particularly preferred.
メタクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、炭素数が1~14のアルキル基を有するメタクリル酸アルキルエステルなどが挙げられ、好ましくは炭素数2~8のアルキル基を有するメタ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クリル酸アルキルエステルである。 Examples of methacrylic acid alkyl esters include methacrylic acid alkyl esters having an alkyl group with 1 to 14 carbon atoms, preferably methacrylic acid alkyl esters having an alkyl group with 2 to 8 carbon atoms, and more preferably methacrylic acid alkyl esters having an alkyl group with 2 to 6 carbon atoms.
メタクリル酸アルキルエステルの具体例としては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n-ヘキシル、メタクリル酸2-エチルヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸イソトリデシルなどが挙げられ、好ましくはメタクリル酸エチル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸オクチル、より好ましくはメタクリル酸エチル、メタクリル酸n-ブチルである。 Specific examples of methacrylic acid alkyl esters include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, isotridecyl methacrylate, etc., with ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, hexyl methacrylate, octyl methacrylate, and more preferably ethyl methacrylate and n-butyl methacrylate.
メタクリル酸アルコキシアルキルエステルとしては、例えば、炭素数が2~14のアルコキシアルキル基を有するメタクリル酸アルコキシアルキルエステルなどが挙げられ、好ましくは炭素数2~8のアルコキシアルキル基を有するメタ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クリル酸アルコキシアルキルエステルである。 Examples of alkoxyalkyl methacrylate esters include alkoxyalkyl methacrylate esters having an alkoxyalkyl group with 2 to 14 carbon atoms, preferably alkoxyalkyl methacrylate esters having an alkoxyalkyl group with 2 to 8 carbon atoms, and more preferably alkoxyalkyl methacrylate esters having an alkoxyalkyl group with 2 to 6 carbon atoms.
メタ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、メタクリル酸メトキシメチル、メタクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸メトキシプロピル、メタクリル酸メトキシブチル、メタクリル酸エトキシメチル、メタクリル酸エトキシエチル、メタクリル酸プロポキシエチル、メタ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、メタクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸エトキシエチル、メタクリル酸エトキシメチル、メタクリル酸エトキシエチルなどが好ましく、メタクリル酸メトキシエチルメタクリル酸エトキシエチルがより好ましい。 Specific examples of alkoxyalkyl methacrylates include methoxymethyl methacrylate, methoxyethyl methacrylate, methoxypropyl methacrylate, methoxybutyl methacrylate, ethoxymethyl methacrylate, ethoxyethyl methacrylate, propoxyethyl methacrylate, butoxyethyl methacrylate, etc. Among these, methoxyethyl methacrylate, ethoxyethyl methacrylate, ethoxymethyl methacrylate, ethoxyethyl methacrylate, etc. are preferred, and methoxyethyl methacrylate and ethoxyethyl methacrylate are more preferred.
これらのメタクリル酸エステル(a2)由来の結合単位(A2)は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせることができ、アクリルゴム中の結合量は、通常1~50重量%、好ましくは2~40重量%、より好ましくは3~30重量%、特に好ましくは5~25重量%の範囲である。 These bond units (A2) derived from methacrylic acid ester (a2) can be used alone or in combination of two or more types, and the bond amount in the acrylic rubber is usually in the range of 1 to 50% by weight, preferably 2 to 40% by weight, more preferably 3 to 30% by weight, and particularly preferably 5 to 25% by weight.
これらの(メタ)アクリル酸エステル(a)は、それぞれ単独であるいは2種以上が組み合わせて用いられ、単量体全成分中におけるこれらの割合は、通常50~99.99重量%、好ましくは62~99.95重量%、より好ましくは74~99.9重量%、80~99.5重量%、87~99重量%の範囲であるときにアクリルゴムの耐候性、耐熱性及び耐油性が高度に優れ好適である。 These (meth)acrylic acid esters (a) may be used alone or in combination of two or more. When the proportion of these in the total monomer components is usually in the range of 50 to 99.99% by weight, preferably 62 to 99.95% by weight, more preferably 74 to 99.9% by weight, 80 to 99.5% by weight, or 87 to 99% by weight, the weather resistance, heat resistance, and oil resistance of the acrylic rubber are highly excellent and are suitable.
反応性基含有単量体(b)としては、格別な限定はないが、例えば、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などが挙げられ、好ましくはイオン反応性の反応性基を有する単量体、より好ましくはカルボキシル基を有する単量体、エポキシ基を有する単量体及び塩素原子を有する単量体であり、特に好ましくはカルボキシル基を有する単量体、エポキシ基を有する単量体である。 The reactive group-containing monomer (b) is not particularly limited, but examples thereof include monomers having at least one functional group selected from the group consisting of a carboxyl group, an epoxy group, and a halogen group, and is preferably a monomer having an ionically reactive reactive group, more preferably a monomer having a carboxyl group, a monomer having an epoxy group, and a monomer having a chlorine atom, and particularly preferably a monomer having a carboxyl group or a monomer having an epoxy group.
カルボキシル基を有する単量体としては、格別な限定はないが、エチレン性不飽和カルボン酸を好適に用いることができる。エチレン性不飽和カルボン酸としては、例えば、エチレン性不飽和モノカルボン酸、エチレン性不飽和ジカルボン酸、エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステルなどが挙げられ、これらの中でもエチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステルが、得られるアクリルゴムの耐圧縮永久歪み特性をより高めることができ好ましい。 There are no particular limitations on the monomer having a carboxyl group, but ethylenically unsaturated carboxylic acids can be suitably used. Examples of ethylenically unsaturated carboxylic acids include ethylenically unsaturated monocarboxylic acids, ethylenically unsaturated dicarboxylic acids, and ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoesters. Among these, ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoesters are preferred because they can further improve the compression set resistance of the resulting acrylic rubber.
エチレン性不飽和モノカルボン酸としては、格別な限定はないが、炭素数3~12のエチレン性不飽和モノカルボン酸が好ましく、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、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。 There are no particular limitations on the ethylenically unsaturated monocarboxylic acid, but ethylenically unsaturated monocarboxylic acids having 3 to 12 carbon atoms are preferred, such as acrylic acid, methacrylic acid, 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、格別な限定はないが、炭素数4~12のエチレン性不飽和ジカルボン酸が好ましく、例えば、フマル酸、マレイン酸などのブテンジオン酸、イタコン酸、シトラコン酸などを挙げることができる。なお、エチレン性不飽和ジカルボン酸には、無水物として存在しているものも含まれる。 There are no particular limitations on the ethylenically unsaturated dicarboxylic acid, but ethylenically unsaturated dicarboxylic acids having 4 to 12 carbon atoms are preferred, such as butenedioic acids such as fumaric acid and maleic acid, itaconic acid, and citraconic acid. 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、格別な限定はないが、通常、炭素数4~12のエチレン性不飽和ジカルボン酸と炭素数1~12のアルキルモノエステル、好ましくは炭素数4~6のエチレン性不飽和ジカルボン酸と炭素数2~8のアルキルモノエステル、より好ましくは炭素数4のブテンジオン酸の炭素数2~6のアルキルモノエステルである。 There are no particular limitations on the ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester, but it 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.
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、好ましくはフマル酸モノn-ブチル、マレイン酸モノn-ブチルで、特に好ましくはフマル酸モノn-ブチルである。 Specific examples of 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 the like, with mono-n-butyl fumarate and mono-n-butyl maleate being preferred, and 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。なお、ここでいう「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸及び/又はメタクリル酸を総称する語として用いられ、以下においても同様である。 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. Note that "(meth)acrylic acid" here is used as a general term for acrylic acid and/or methacrylic acid, and the same applies below.
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、特にこれらの塩素原子含有単量体が好適である。 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, with these chlorine atom-containing monomers being particularly preferred.
ハロゲン含有飽和カルボン酸の不飽和アルコールエステルとしては、例えば、クロロ酢酸ビニル、2-クロロプロピオン酸ビニル、クロロ酢酸アリルなどが挙げられる。(メタ)アクリル酸ハロアルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸クロロメチル、(メタ)アクリル酸1-クロロエチル、(メタ)アクリル酸2-クロロエチル、(メタ)アクリル酸1,2-ジクロロエチル、(メタ)アクリル酸2-クロロプロピル、(メタ)アクリル酸3-クロロプロピル、(メタ)アクリル酸2,3-ジクロロプロピルなどが挙げられる。(メタ)アクリル酸ハロアシロキシアルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2-(クロロアセトキシ)エチル、(メタ)アクリル酸2-(クロロアセトキシ)プロピル、(メタ)アクリル酸3-(クロロアセトキシ)プロピル、(メタ)アクリル酸3-(ヒドロキシクロロアセトキシ)プロピルなどが挙げられる。(メタ)アクリル酸(ハロアセチルカルバモイルオキシ)アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2-(クロロアセチルカルバモイルオキシ)エチル、(メタ)アクリル酸3-(クロロアセチルカルバモイルオキシ)プロピルなどが挙げられる。ハロゲン含有不飽和エーテルとしては、例えば、クロロメチルビニルエーテル、2-クロロエチルビニルエーテル、3-クロロプロピルビニルエーテル、2-クロロエチルアリルエーテル、3-クロロプロピルアリルエーテルなどが挙げられる。ハロゲン含有不飽和ケトンとしては、例えば、2-クロロエチルビニルケトン、3-クロロプロピルビニルケトン、2-クロロエチルアリルケトンなどが挙げられる。ハロメチル基含有芳香族ビニル化合物としては、例えば、p-クロロメチルスチレン、m-クロロメチルスチレン、o-クロロメチルスチレン、p-クロロメチル-α-メチルスチレンなどが挙げられる。ハロゲン含有不飽和アミドとしては、例えば、N-クロロメチル(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。ハロアセチル基含有不飽和単量体としては、例えば、3-(ヒドロキシクロロアセトキシ)プロピルアリルエーテル、p-ビニルベンジルクロロ酢酸エステルなどが挙げられる。 Examples of unsaturated alcohol esters of halogen-containing saturated carboxylic acids include vinyl chloroacetate, vinyl 2-chloropropionate, and allyl chloroacetate. 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. 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. 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. Examples of halogen-containing unsaturated ketones include 2-chloroethyl vinyl ketone, 3-chloropropyl vinyl ketone, and 2-chloroethyl allyl ketone. Examples of halomethyl group-containing aromatic vinyl compounds include p-chloromethylstyrene, m-chloromethylstyrene, o-chloromethylstyrene, and p-chloromethyl-α-methylstyrene. Examples of halogen-containing unsaturated amides include N-chloromethyl(meth)acrylamide. 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(b)は、それぞれ単独であるいは2種以上が組み合わせて用いられ、単量体全成分中におけるこれらの割合は、通常0.1~10重量%、好ましくは0.3~8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%の範囲である。 These reactive group-containing monomers (b) may be used alone or in combination of two or more, and their proportion in the total monomer components is usually in the range of 0.1 to 10% by weight, preferably 0.3 to 8% by weight, more preferably 0.5 to 5% by weight, and particularly preferably 1 to 3% by weight.
その他の単量体(c)としては、上記単量体(a)(b)以外であって且つこれら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。 The other monomer (c) is not particularly limited as long as it is other than the above monomers (a) and (b) and is copolymerizable with them, and examples thereof include aromatic vinyl, ethylenically unsaturated nitrile, acrylamide monomer, other olefin monomer, etc. Examples of aromatic vinyl include styrene, α-methylstyrene, divinylbenzene, etc. Examples of ethylenically unsaturated nitrile include acrylonitrile, methacrylonitrile, etc. Examples of acrylamide monomers include acrylamide, methacrylamide, etc. Examples of other olefin monomers include ethylene, propylene, vinyl acetate, ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether, etc.
これらのその他の単量体(c)は、それぞれ単独であるいは2種以上が組み合わせて用いられ、単量体全成分中におけるこれらの割合は、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%、特に好ましくは0~10重量%の範囲である。 These other monomers (c) may be used alone or in combination of two or more, and their proportion in the total monomer components is usually in the range of 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.
<アクリルゴム>
本発明のアクリルゴムは、反応性基を有すれば格別な限定はないが、好ましくは上記(メタ)アクリル酸エステル(a)由来の結合単位(A)、反応性基含有単量体(b)由来の結合単位(B)、及び必要に応じてその他の単量体(c)由来の結合単位(C)からなり、それぞれの割合は、結合単位(A)が、通常10~98.9重量%、好ましくは32~97.7重量%、より好ましくは50~96.5重量%、特に好ましくは62~94重量%の範囲であり、結合単位(B)が、通常1~50重量%、好ましくは2~40重量%、より好ましくは3~30重量%、特に好ましくは5~25重量%の範囲であり、結合単位(B)が、通常0.1~10重量%、好ましくは0.3~8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、結合単位(C)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。すなわち、本発明のアクリルゴムは上記各結合単位を上述した特定の重量割合で含み、且つ各結合単位の合計が100重量%になるように含む共重合体であり、アクリルゴム中のそれぞれの単量体結合単位がこの範囲にあるときにアクリルゴムの架橋物としたとき、耐熱性、耐水性及び耐圧縮永久歪み特性を高度にバランスさせることができるので好適である。本発明においては、また、結合単位(A)が、アクリル酸エステル(a1)由来の結合単位(A1)が、通常10~98.9重量%、好ましくは32~97.7重量%、より好ましくは50~96.5重量%、特に好ましくは62~94重量%の範囲であり、メタクリル酸エステル(a2)由来の結合単位(A2)が、通常1~50重量%、好ましくは2~40重量%、より好ましくは3~30重量%、特に好ましくは5~25重量%の範囲であり、結合単位(B)が、通常0.1~10重量%、好ましくは0.3~8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%の範囲であるときにアクリルゴムの耐熱性を高度に改善でき工程である。
<Acrylic rubber>
The acrylic rubber of the present invention is not particularly limited as long as it has a reactive group, but preferably comprises the above-mentioned (meth)acrylic acid ester (a)-derived bonding units (A), the reactive group-containing monomer (b)-derived bonding units (B), and, if necessary, the other monomer (c)-derived bonding units (C), and the respective proportions of the bonding units (A) are in the range of usually 10 to 98.9% by weight, preferably 32 to 97.7% by weight, more preferably 50 to 96.5% by weight, and particularly preferably 62 to 94% by weight. , the bonding unit (B) is usually 1 to 50% by weight, preferably 2 to 40% by weight, more preferably 3 to 30% by weight, and particularly preferably 5 to 25% by weight, the bonding unit (B) is usually 0.1 to 10% by weight, preferably 0.3 to 8% by weight, more preferably 0.5 to 5% by weight, and particularly preferably 1 to 3% by weight, and the bonding unit (C) is 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. That is, the acrylic rubber of the present invention is a copolymer containing the above-mentioned bonding units in the above-mentioned specific weight ratios and containing the bonding units in such a way that the total of the bonding units is 100% by weight, and when the bonding units of the monomers in the acrylic rubber are in these ranges, the acrylic rubber is crosslinked, which is preferable because it can achieve a high balance of heat resistance, water resistance, and compression set resistance. In the present invention, the heat resistance of the acrylic rubber can be highly improved when the bonding units (A) derived from the acrylic ester (a1) are in the range of usually 10 to 98.9% by weight, preferably 32 to 97.7% by weight, more preferably 50 to 96.5% by weight, and particularly preferably 62 to 94% by weight, the bonding units (A2) derived from the methacrylic ester (a2) are in the range of usually 1 to 50% by weight, preferably 2 to 40% by weight, more preferably 3 to 30% by weight, and particularly preferably 5 to 25% by weight, and the bonding units (B) are in the range of usually 0.1 to 10% by weight, preferably 0.3 to 8% by weight, more preferably 0.5 to 5% by weight, and particularly preferably 1 to 3% by weight.
本発明のアクリルゴムの重量平均分子量(Mw)は、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されればよいが、通常100万以上、このましくは110万以上、より好ましくは120万以上、特に好ましくは150万以上、最も好ましくは160万以上である。本発明のアクリルゴムの重量平均分子量(Mw)が過度に小さいと強度特性や耐圧縮永久歪み特性に劣り好ましくない。本発明のアクリルゴムの重量平均分子量(Mw)は、また、通常100万~350万、好ましくは120万~300万、より好ましくは130万~300万、特に好ましくは150万~250万、最も好ましくは190万~210万の範囲であるときにアクリルゴムのロール加工性、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 of the present invention is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended use, but is usually 1 million or more, preferably 1.1 million or more, more preferably 1.2 million or more, particularly preferably 1.5 million or more, and most preferably 1.6 million or more. If the weight average molecular weight (Mw) of the acrylic rubber of the present invention is excessively small, the strength characteristics and compression set resistance characteristics are inferior, which is undesirable. The weight average molecular weight (Mw) of the acrylic rubber of the present invention is also preferably in the range of usually 1 million to 3.5 million, preferably 1.2 million to 3 million, more preferably 1.3 million to 3 million, particularly preferably 1.5 million to 2.5 million, and most preferably 1.9 million to 2.1 million, in which case the roll processability, strength characteristics, and compression set resistance characteristics of the acrylic rubber are highly balanced and suitable.
本発明のアクリルゴムの重量平均分子量(Mw)は、また、1、000,000~5,000,000(100万~500万)、好ましくは1,100,000~4,000,000(110万~400万)、より好ましくは1,150,000~3,000,000(115万~300万)、最も好ましくは1,200,000~2,500,000(120万~250万)の範囲であるときにアクリルゴムの混合時の加工性、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るので好適である。 The weight average molecular weight (Mw) of the acrylic rubber of the present invention is also suitable in the range of 1,000,000 to 5,000,000 (1 million to 5 million), preferably 1,100,000 to 4,000,000 (1.1 million to 4 million), more preferably 1,150,000 to 3,000,000 (1.15 million to 3 million), and most preferably 1,200,000 to 2,500,000 (1.2 million to 2.5 million), because this provides a high level of balance between the processability, strength properties, and compression set resistance properties of the acrylic rubber when mixed.
本発明のアクリルゴムの数平均分子量(Mn)は、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されればよいが、通常10万~50万、好ましくは20万~48万、より好ましくは25万~45万、特に好ましくは30万~40万、最も好ましくは35万~40万の範囲であるときにアクリルゴムのロール加工性、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 number average molecular weight (Mn) of the acrylic rubber of the present invention is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended use, but the roll processability, strength properties, and compression set resistance of the acrylic rubber are highly balanced and suitable when it is in the range of usually 100,000 to 500,000, preferably 200,000 to 480,000, more preferably 250,000 to 450,000, particularly preferably 300,000 to 400,000, and most preferably 350,000 to 400,000.
本発明のアクリルゴムのz平均分子量(Mz)は、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されればよいが、通常150万~600万、好ましくは200万~500万、より好ましくは250万~450万、特に好ましくは300万~400万の範囲であるときにアクリルゴムのロール加工性、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 z-average molecular weight (Mz) of the acrylic rubber of the present invention is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended use, but when it is in the range of usually 1.5 million to 6 million, preferably 2 million to 5 million, more preferably 2.5 million to 4.5 million, and particularly preferably 3 million to 4 million, the roll processability, strength properties, and compression set resistance properties of the acrylic rubber are highly balanced and are suitable.
本発明の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は、格別な限定はないが、通常1.1~8、好ましくは1.2~7、より好ましくは1.4~6の範囲であるときにアクリルゴムの加工性、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るので好適である。 The ratio (Mw/Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) of the present invention is not particularly limited, but is usually suitable when it is in the range of 1.1 to 8, preferably 1.2 to 7, and more preferably 1.4 to 6, since this provides a high level of balance between the processability, strength properties, and compression set resistance properties of the acrylic rubber.
本発明のアクリルゴムの重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は、格別な限定はないが、通常3.4以上、好ましくは3.5以上、より好ましくは3.6以上、特に好ましくは3.7以上である。本発明のアクリルゴムの重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が過度に小さいとロール加工性に劣る。本発明のアクリルゴムの重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は、また、通常3.7~6.5、好ましくは3.8~6.2、より好ましくは4~6、特に好ましくは4、5~5.7、最も好ましくは4.7~5.5の範囲であるときにロール加工性と架橋した場合の強度特性及び耐圧縮永久歪み特性を高度にバランスでき好適である。 The ratio (Mw/Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) of the acrylic rubber of the present invention is not particularly limited, but is usually 3.4 or more, preferably 3.5 or more, more preferably 3.6 or more, and particularly preferably 3.7 or more. If the ratio (Mw/Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) of the acrylic rubber of the present invention is too small, the roll processability is poor. The ratio (Mw/Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) of the acrylic rubber of the present invention is also preferably in the range of usually 3.7 to 6.5, preferably 3.8 to 6.2, more preferably 4 to 6, particularly preferably 4, 5 to 5.7, and most preferably 4.7 to 5.5, which is suitable for achieving a high balance between roll processability, strength properties when crosslinked, and compression set resistance.
本発明のアクリルゴムのz平均分子量(Mz)と重量平均分子量(Mw)との比(Mz/Mw)は、格別な限定なく使用目的に応じて適宜選択されればよいが、通常1.3~3、好ましくは1.4~2.7、より好ましくは1.5~2.5、特に好ましくは1.8~2、最も好ましくは1.8~1.95の範囲であるときにアクリルゴム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 of the present invention is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended use, but is usually suitable when it is in the range of 1.3 to 3, preferably 1.4 to 2.7, more preferably 1.5 to 2.5, particularly preferably 1.8 to 2, and most preferably 1.8 to 1.95, since this provides a high level of balance between the processability and strength properties of the acrylic rubber and reduces changes in physical properties during storage.
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分子量(Mn、Mw、Mz)及び分子量分布(Mw/Mn、Mz/Mw)は、格別な限定はないが、GPC-MALS法による絶対分子量(Mn、Mw、Mz)及び絶対分子量分布(Mw/Mn、Mz/Mw)であるときにより各特性が正確に求められ好適である。 There are no particular limitations on the molecular weight (Mn, Mw, Mz) and molecular weight distribution (Mw/Mn, Mz/Mw) of the acrylic rubber that constitutes the acrylic rubber veil of the present invention, but it is preferable to use the absolute molecular weight (Mn, Mw, Mz) and absolute molecular weight distribution (Mw/Mn, Mz/Mw) by the GPC-MALS method, as this allows each characteristic to be determined more accurately.
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分子量(Mn、Mw、Mz)及び分子量分布(Mw/Mn、Mz/Mw)を測定するGPC-MALS法の測定溶媒は、本発明のアクリルゴムベールが溶解し測定できるものであれば格別な限定はないが、ジメチルホルムアミド系溶媒が好適である。使用されるジメチルホルムアミド系溶媒としては、ジメチルホルムアミドを主成分とするものであれば格別限定はないが、ジメチルホルムアミド100%あるいはジメチルホルムアミドに極性物質を添加して用いることができる。ジメチルホルムアミド系溶媒中のジメチルホルムアミドの割合が、90重量%以上、好ましくは95重量%以上、より好ましくは97重量%以上である。ジメチルホルムアミドに添加する化合物としては、格別な限定はないが、本発明においては、特に、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が好適である。 The measurement solvent for the GPC-MALS method for measuring the molecular weight (Mn, Mw, Mz) and molecular weight distribution (Mw/Mn, Mz/Mw) of the acrylic rubber constituting the acrylic rubber veil of the present invention is not particularly limited as long as it can dissolve and measure the acrylic rubber veil of the present invention, but dimethylformamide-based solvents are preferred. The dimethylformamide-based solvent used is not particularly limited as long as it is mainly composed of dimethylformamide, but 100% dimethylformamide or dimethylformamide with a polar substance added can be used. The proportion of dimethylformamide in the dimethylformamide-based solvent is 90% by weight or more, preferably 95% by weight or more, and more preferably 97% by weight or more. The compound to be added to dimethylformamide is not particularly limited, but in the present invention, a solution in which dimethylformamide is added with lithium chloride at a concentration of 0.05 mol/L and 37% concentrated hydrochloric acid at a concentration of 0.01% is particularly preferred.
本発明のアクリルゴムのメチルエチルケトンの不溶解分のゲル量は、50重量%以下、好ましくは30重量%以下、より好ましくは15重量%以下、特に好ましくは10重量%以下、最も好ましくは5重量%以下であるときに、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。 When the gel content of the methyl ethyl ketone insoluble matter in the acrylic rubber of the present invention is 50% by weight or less, preferably 30% by weight or less, more preferably 15% by weight or less, particularly preferably 10% by weight or less, and most preferably 5% by weight or less, the processability during kneading in a Banbury or the like is highly improved, which is suitable.
本発明のアクリルゴムのpHは、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されればよいが、通常6以下、好ましくは2~6、より好ましくは2.5~5.5、最も好ましくは3~5の範囲であるときにアクリルゴムの保存安定性が高度に改善され好適である。 The pH of the acrylic rubber of the present invention is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended use, but the storage stability of the acrylic rubber is highly improved when the pH is generally 6 or less, preferably 2 to 6, more preferably 2.5 to 5.5, and most preferably in the range of 3 to 5.
本発明のアクリルゴムの灰分量は、0.4重量%以下、好ましくは0.3重量%以下、より好ましくは0.2重量%以下、更に好ましくは0.18重量%以下、特に好ましくは0.15重量%以下、最も好ましくは0.13重量%以下であり、この範囲にあるときアクリルゴムとしての耐水性、強度特性及び加工性が高度にバランスされ好適である。 The ash content of the acrylic rubber of the present invention is 0.4% by weight or less, preferably 0.3% by weight or less, more preferably 0.2% by weight or less, even more preferably 0.18% by weight or less, particularly preferably 0.15% by weight or less, and most preferably 0.13% by weight or less. When it is in this range, the water resistance, strength properties, and processability of the acrylic rubber are highly balanced and suitable.
本発明のアクリルゴムの灰分量の下限値は、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されればよいが、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、更に好ましくは0.003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、ゴムの金属付着性が低減され作業性に優れるようになり好適である。 The lower limit of the ash content of the acrylic rubber of the present invention is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended use, but it is usually preferred that the ash content is 0.0001% by weight or more, preferably 0.0005% by weight or more, more preferably 0.001% by weight or more, even more preferably 0.003% by weight or more, particularly preferably 0.005% by weight or more, and most preferably 0.01% by weight or more, since this reduces the metal adhesion of the rubber and provides excellent workability.
本発明のアクリルゴムが耐水性、強度特性、加工性及び作業性を高度にバランスされる場合の灰分量は、通常0.0001~0.4重量%、好ましくは0.0005~0.3重量%、より好ましくは0.001~0.2重量%、更に好ましくは0.003~0.18重量%、特に好ましくは0.005~0.15重量%、最も好ましくは0.01~0.13重量%の範囲である。 When the acrylic rubber of the present invention has a high balance of water resistance, strength properties, processability and workability, the ash content is usually in the range of 0.0001 to 0.4% by weight, preferably 0.0005 to 0.3% by weight, more preferably 0.001 to 0.2% by weight, even more preferably 0.003 to 0.18% by weight, particularly preferably 0.005 to 0.15% by weight, and most preferably 0.01 to 0.13% by weight.
本発明のアクリルゴムの灰分中のナトリウム、マグネシウム、カルシウム、リン及びイオウの合計量は、50重量%以上、好ましくは60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、最も好ましくは90重量%以上であるときにアクリルゴムの耐水性が高度に改善され且つ金属付着性が低減され作業性に優れるようになり好適である。 When the total amount of sodium, magnesium, calcium, phosphorus and sulfur in the ash of the acrylic rubber of the present invention is 50% by weight or more, preferably 60% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, particularly preferably 80% by weight or more, and most preferably 90% by weight or more, the water resistance of the acrylic rubber is highly improved, metal adhesion is reduced, and workability is excellent, which is preferable.
本発明のアクリルゴムの灰分中のマグネシウムとリンとの合計量が、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されればよいが、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、最も好ましくは90重量%以上であるときにアクリルゴムの耐水性、強度特性及び加工性が高度にバランスされ且つ金属付着性が低減され作業性に優れるようになり好適である。 The total amount of magnesium and phosphorus in the ash of the acrylic rubber of the present invention is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended use, but it is usually preferable for the acrylic rubber to have a high balance of water resistance, strength properties, and processability, reduced metal adhesion, and excellent workability when it is at least 30% by weight, preferably at least 50% by weight, more preferably at least 70% by weight, particularly preferably at least 80% by weight, and most preferably at least 90% by weight.
本発明のアクリルゴムの灰分中のマグネシウム量は、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されるが、通常10重量%以上、好ましくは15~60重量%、より好ましくは20~50重量%、特に好ましくは25~45重量%、最も好ましくは30~40重量%の範囲である。 The amount of magnesium in the ash of the acrylic rubber of the present invention is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended use, but is usually 10% by weight or more, preferably 15 to 60% by weight, more preferably 20 to 50% by weight, particularly preferably 25 to 45% by weight, and most preferably 30 to 40% by weight.
本発明のアクリルゴムの灰分中のリン量は、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されるが、通常10重量%以上、好ましくは20~90重量%、より好ましくは30~80重量%、特に好ましくは40~70重量%、最も好ましくは50~60重量%の範囲である。 The amount of phosphorus in the ash of the acrylic rubber of the present invention is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended use, but is usually 10% by weight or more, preferably 20 to 90% by weight, more preferably 30 to 80% by weight, particularly preferably 40 to 70% by weight, and most preferably 50 to 60% by weight.
本発明のアクリルゴムの灰分中のマグネシウムとリンとの比([Mg]/[P])は、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されればよいが、重量比で、通常0.4~2.5、好ましくは0.45~1.2、より好ましくは0.45~1、特に好ましくは0.5~0.8、最も好ましくは0.55~0.7の範囲であるときに、アクリルゴムの耐水性、強度特性及び加工性が高度にバランスされ好適である。 The ratio of magnesium to phosphorus ([Mg]/[P]) in the ash of the acrylic rubber of the present invention is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended use, but when the ratio is in the range of usually 0.4 to 2.5, preferably 0.45 to 1.2, more preferably 0.45 to 1, particularly preferably 0.5 to 0.8, and most preferably 0.55 to 0.7 by weight, the water resistance, strength properties, and processability of the acrylic rubber are highly balanced and suitable.
ここで、アクリルゴム中の灰分は、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に主として由来するものであるが、全灰分量や灰分中のマグネシウムとリンの含有量などは、乳化重合工程や凝固工程の条件だけでなく、その後の各工程の諸条件によっても変化するものである。 Here, the ash content in acrylic rubber is mainly derived from the emulsifier used when emulsifying the monomer components and carrying out emulsion polymerization, and the coagulant used when coagulating the emulsion polymerization liquid, but the total ash content and the magnesium and phosphorus content in the ash vary depending not only on the conditions of the emulsion polymerization process and the coagulation process, but also on the conditions of each subsequent process.
本発明のアクリルゴムの比重は、格別限定されるものではないが、通常0.7以上、好ましくは0.8以上、より好ましくは0.9以上、特に好ましくは0.95以上、最も好ましくは1以上であるときに殆ど空気を内在させず保存安定性に優れ好適である。本発明のアクリルゴムの比重は、また、通常0.7~1.6、好ましくは0.8~1.5、より好ましくは0.9~1.4、特に好ましくは0.95~1.3、最も好ましくは1.0~1.2の範囲であるときに生産性、保存安定性及び架橋物の架橋特性安定性等が高度にバランスされ好適である。 The specific gravity of the acrylic rubber of the present invention is not particularly limited, but is usually 0.7 or more, preferably 0.8 or more, more preferably 0.9 or more, particularly preferably 0.95 or more, and most preferably 1 or more, which is suitable since it contains almost no air and has excellent storage stability. The specific gravity of the acrylic rubber of the present invention is also usually in the range of 0.7 to 1.6, preferably 0.8 to 1.5, more preferably 0.9 to 1.4, particularly preferably 0.95 to 1.3, and most preferably 1.0 to 1.2, which is suitable since it provides a high balance of productivity, storage stability, and the stability of the crosslinking properties of the crosslinked product.
本発明のアクリルゴムのガラス転移温度(Tg)は、アクリルゴムの使用目的に応じて適宜選択されればよいが、通常20℃以下、好ましくは10℃以下、より好ましくは0℃以下であるときに加工性や耐寒性に優れ好適である。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。ガラス転移温度を前記下限以上とすることにより耐油性と耐熱性により優れたものとすることができ、上記の上限以下とすることにより加工性、架橋性及び耐寒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 of the present invention may be appropriately selected depending on the intended use of the acrylic rubber, but is usually excellent in processability and cold resistance when it is 20°C or less, preferably 10°C or less, and more preferably 0°C or less. The lower limit of the glass transition temperature (Tg) of the acrylic rubber is not particularly limited, but is usually -80°C or more, preferably -60°C or more, and more preferably -40°C or more. By setting the glass transition temperature at or above the lower limit, it is possible to obtain excellent oil resistance and heat resistance, and by setting it at or below the upper limit, it is possible to obtain excellent processability, crosslinkability, and cold resistance.
本発明のアクリルゴムの60℃における複素粘性率([η]60℃)は、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されればよいが、通常15,000[Pa・s]以下、好ましくは1,000~10,000[Pa・s]、より好ましくは2,000~5,000[Pa・s]、特に好ましくは2,500~4,000[Pa・s]、最も好ましくは2,500~3,000[Pa・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。 The complex viscosity of the acrylic rubber of the present invention at 60°C ([η]60°C) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended use, but it is usually excellent in processability, oil resistance, and shape retention when it is in the range of 15,000 [Pa·s] or less, preferably 1,000 to 10,000 [Pa·s], more preferably 2,000 to 5,000 [Pa·s], particularly preferably 2,500 to 4,000 [Pa·s], and most preferably 2,500 to 3,000 [Pa·s].
本発明のアクリルゴムの100℃における複素粘性率([η]100℃)は、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されればよいが、通常1,500~6,000[Pa・s]、好ましくは2,000~5,000[Pa・s]、より好ましくは2,300~4,000[Pa・s]、特に好ましくは2,500~3,500[Pa・s]、最も好ましくは2,500~3,000[Pa・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 of the present invention at 100°C ([η]100°C) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended use, but it is usually in the range of 1,500 to 6,000 [Pa·s], preferably 2,000 to 5,000 [Pa·s], more preferably 2,300 to 4,000 [Pa·s], particularly preferably 2,500 to 3,500 [Pa·s], and most preferably 2,500 to 3,000 [Pa·s], which provides excellent processability, oil resistance, and shape retention.
本発明のアクリルゴムの100℃における複素粘性率([η]100℃)と60℃における複素粘性率([η]60℃)との比([η]100℃/[η]60℃)は、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されればよいが、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。本発明のアクリルゴムの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、また、通常0.5~0.99、好ましくは0.6~0.98、より好ましくは0.7~0.97、特に好ましくは0.8~0.96、最も好ましくは0.85~0.95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) of the acrylic rubber of the present invention to the complex viscosity at 60°C ([η]60°C) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended use, 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. 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 of the present invention is also preferably in the range of 0.5 to 0.99, preferably 0.6 to 0.98, more preferably 0.7 to 0.97, particularly preferably 0.8 to 0.96, and most preferably 0.85 to 0.95, in which case processability, oil resistance, and shape retention are highly balanced and suitable.
本発明のアクリルゴムの含水量は、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されるが、通常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、アクリルゴムの加硫特性が最適化され耐熱性やストランド状耐水性などの特性が高度に改善され好適である。 The water content of the acrylic rubber of the present invention is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended use, 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 of the acrylic rubber are optimized and properties such as heat resistance and strand-like water resistance are highly improved, making this an ideal range.
本発明のアクリルゴムのムーニー粘度(ML1+4,100℃)は、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されればよいが、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、アクリルゴムの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 of the present invention is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended use, but the processability and strength properties of the acrylic rubber are highly balanced and are suitable when it is usually in the range of 10 to 150, preferably 20 to 100, and more preferably 25 to 70.
本発明のアクリルゴムの形状は、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されればよく、例えば、粉状、クラム状、ストランド状、シート状、ベール状等いずれでもよいが、好ましくはシート状やベール状であるときに作業性や保存安定性に優れ好適である。 The shape of the acrylic rubber of the present invention is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended use. For example, it may be in the form of powder, crumb, strand, sheet, or veil, but is preferably in the form of a sheet or veil, which is excellent in workability and storage stability.
本発明のアクリルゴムがシート状であるときの厚さは、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されるが、通常1~40mm、好ましくは2~35mm、より好ましくは3~30mm、最も好ましくは5~25mmの範囲であるときに作業性、保存安定性及び生産性が高度にバランスされ好適である。本発明のシート状アクリルゴムの幅は、使用目的に応じて適宜選択されるが、通常300~1200mm、好ましくは400~1000mm、より好ましくは500~800mmの範囲であるときに特に取り扱い性に優れ好適である。本発明のシート状アクリルゴムの長さは、格別限定されるものではないが、通常300~1200mm、好ましくは400~1000mm、より好ましくは500~800mmの範囲であるときに特に取り扱い性に優れ好適である。 When the acrylic rubber of the present invention is in the form of a sheet, the thickness is not particularly limited and is appropriately selected depending on the intended use, but is usually in the range of 1 to 40 mm, preferably 2 to 35 mm, more preferably 3 to 30 mm, and most preferably 5 to 25 mm, which is suitable for achieving a high balance of workability, storage stability, and productivity. The width of the sheet-like acrylic rubber of the present invention is appropriately selected depending on the intended use, but is particularly suitable for excellent handleability when it is usually in the range of 300 to 1200 mm, preferably 400 to 1000 mm, and more preferably 500 to 800 mm. The length of the sheet-like acrylic rubber of the present invention is not particularly limited, but is particularly suitable for excellent handleability when it is usually in the range of 300 to 1200 mm, preferably 400 to 1000 mm, and more preferably 500 to 800 mm.
本発明のアクリルゴムがベール状であるときの大きさは、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されるが、幅が通常100~800mm、好ましくは200~500mm、より好ましくは250~450mmの範囲であり、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(厚さ)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、本発明のベール状アクリルゴム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。 When the acrylic rubber of the present invention is in the form of a veil, there is no particular limitation on the size and it is selected appropriately depending on the intended use, 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 (thickness) is usually in the range of 50 to 500 mm, preferably 100 to 300 mm, and more preferably 150 to 250 mm. In addition, there is no limitation on the shape of the veil-shaped acrylic rubber of the present invention and it is selected appropriately depending on the intended use of the acrylic rubber veil, but in many cases a rectangular parallelepiped is suitable.
<アクリルゴムの製造方法>
上記アクリルゴムの製造方法は、格別限定されるものではないが、例えば、反応性基含有単量体を含むアクリルゴム単量体成分を水と乳化剤とでエマルジョン化した後にラジカル発生剤と還元剤とからなるレドックス触媒存在下に重合を開始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している凝固剤濃度が1重量%以上の凝固液に添加して凝固し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温水で洗浄する洗浄工程と、
洗浄した含水クラムを含水量1~40重量%まで脱水する脱水工程と、
脱水した含水クラムを1重量%未満まで乾燥する乾燥工程と、
を含むアクリルゴムの製造方法で容易に製造することができる。
<Method of manufacturing acrylic rubber>
The method for producing the acrylic rubber is not particularly limited, but may be, for example, an emulsion polymerization step of emulsifying an acrylic rubber monomer component containing a reactive group-containing monomer with water and an emulsifier, and then initiating polymerization in the presence of a redox catalyst consisting of a radical generator and a reducing agent to obtain an emulsion polymerization liquid;
a coagulation step in which the obtained emulsion polymerization liquid is added to a coagulation liquid having a coagulant concentration of 1% by weight or more while being stirred, and coagulated to produce water-containing crumbs;
A washing step of washing the generated hydrous crumbs with warm water;
A dehydration step of dehydrating the washed wet crumbs to a moisture content of 1 to 40% by weight;
drying the dehydrated wet crumbs to less than 1% by weight;
The acrylic rubber can be easily produced by a method for producing an acrylic rubber comprising the steps of:
本発明に使用される反応性基含有単量体を含むアクリルゴム単量体成分は、既に述べた単量体成分の例示及び好ましい範囲と同じである。単量体成分の使用量についても、既に述べたとおりであり、乳化重合においては、各単量体を本発明のアクリルゴムの上記組成になるように適宜選択すればよい。 The acrylic rubber monomer components containing reactive group-containing monomers used in the present invention are the same as the examples and preferred ranges of the monomer components already described. The amounts of the monomer components used are also as already described, and in the emulsion polymerization, each monomer may be appropriately selected so as to obtain the above-mentioned composition of the acrylic rubber of the present invention.
(乳化剤)
本発明に使用される乳化剤としては、格別な限定はないが、例えば、アニオン性乳化剤、カチオン性乳化剤、ノニオン性乳化剤などを挙げることができ、好ましくはアニオン性乳化剤である。
(emulsifier)
The emulsifier used in the present invention is not particularly limited, but examples thereof include anionic emulsifiers, cationic emulsifiers, and nonionic emulsifiers, with anionic emulsifiers being preferred.
アニオン性乳化剤としては、格別な限定はなく、例えば、ミリスチン酸、パルミチン酸、オレイン酸、リノレン酸などの脂肪酸の塩;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルベンゼンスルホン酸塩;ラウリル硫酸ナトリウムなどの硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステル塩などのリン酸エステル塩;アルキルスルホコハク酸塩などを挙げることができる。これらのアニオン性乳化剤の中でも、リン酸エステル塩、硫酸エステル塩が好ましく、リン酸エステル塩が特に好ましく、2価リン酸エステル塩が最も好ましい。 The anionic emulsifier is not particularly limited, and examples thereof include salts of fatty acids such as myristic acid, palmitic acid, oleic acid, and linolenic acid; alkylbenzene sulfonates such as sodium dodecylbenzene sulfonate; sulfate salts such as sodium lauryl sulfate, and phosphate salts such as polyoxyalkylene alkyl ether phosphate salts; and alkyl sulfosuccinates. Among these anionic emulsifiers, phosphate salts and sulfate salts are preferred, phosphate salts are particularly preferred, and divalent phosphate salts are most preferred.
2価リン酸エステル塩としては、乳化重合反応において乳化剤として使用可能なものであれば、格別限定されるものではないが、アルキルオキシポリオキシアルキレンリン酸エステル塩、アルキルフェニルオキシポリオキシアルキレンリン酸エステル塩などが挙げられ、これらの中でもこれらの金属塩が好ましく、これらのアルカリ金属塩がより好ましく、これらのナトリウム塩が最も好ましい。 The divalent phosphate ester salt is not particularly limited as long as it can be used as an emulsifier in an emulsion polymerization reaction, but examples include alkyloxy polyoxyalkylene phosphate ester salts, alkylphenyloxy polyoxyalkylene phosphate ester salts, etc., and among these, metal salts of these are preferred, alkali metal salts of these are more preferred, and sodium salts of these are most preferred.
上記アルキルオキシポリオキシアルキレンリン酸エステル塩としては、例えば、アルキルオキシポリオキシエチレンリン酸エステル塩、アルキルオキシポリオキシプロピレンリン酸エステル塩などが挙げられ、これらの中でも、アルキルオキシポリオキシエチレンリン酸エステル塩が好ましい。 Examples of the alkyloxy polyoxyalkylene phosphate ester salts include alkyloxy polyoxyethylene phosphate ester salts and alkyloxy polyoxypropylene phosphate ester salts, and among these, alkyloxy polyoxyethylene phosphate ester salts are preferred.
アルキルオキシポリオキシエチレンリン酸エステル塩の具体例としては、オクチルオキシジオキシエチレンリン酸エステル、オクチルオキシトリオキシエチレンリン酸エステル、オクチルオキシテトラオキシエチレンリン酸エステル、デシルオキシテトラオキシエチレンリン酸エステル、ドデシルオキシテトラオキシエチレンリン酸エステル、トリデシルオキシテトラオキシエチレンリン酸エステル、テトラデシルオキシテトラオキシエチレンリン酸エステル、ヘキサデシルオキシテトラオキシエチレンリン酸エステル、オクタデシルオキシテトラオキシエチレンリン酸エステル、オクチルオキシペンタオキシエチレンリン酸エステル、デシルオキシペンタオキシエチレンリン酸エステル、ドデシルオキシペンタオキシエチレンリン酸エステル、トリデシルオキシペンタオキシエチレンリン酸エステル、テトラデシルオキシペンタオキシエチレンリン酸エステル、ヘキサデシルオキシペンタオキシエチレンリン酸エステル、オクタデシルオキシペンタオキシエチレンリン酸エステル、オクチルオキシヘキサオキシエチレンリン酸エステル、デシルオキシヘキサオキシエチレンリン酸エステル、ドデシルオキシヘキサオキシエチレンリン酸エステル、トリデシルオキシヘキサオキシエチレンリン酸エステル、テトラデシルオキシヘキサオキシエチレンリン酸エステル、ヘキサデシルオキシヘキサオキシエチレンリン酸エステル、オクタデシルオキシヘキサオキシエチレンリン酸エステル、オクチルオキシオクタオキシエチレンリン酸エステル、デシルオキシオクタオキシエチレンリン酸エステル、ドデシルオキシオクタオキシエチレンリン酸エステル、トリデシルオキシオクタオキシエチレンリン酸エステル、テトラデシルオキシオクタオキシエチレンリン酸エステル、ヘキサデシルオキシオクタオキシエチレンリン酸エステル、オクタデシルオキシオクタオキシエチレンリン酸エステルなどの金属塩が挙げられ、これらの中でも、それらのアルカリ金属塩、とりわけナトリウム塩が好適である。 Specific examples of alkyloxypolyoxyethylene phosphate salts include octyloxydioxyethylene phosphate, octyloxytrioxyethylene phosphate, octyloxytetraoxyethylene phosphate, decyloxytetraoxyethylene phosphate, dodecyloxytetraoxyethylene phosphate, tridecyloxytetraoxyethylene phosphate, tetradecyloxytetraoxyethylene phosphate, hexadecyloxytetraoxyethylene phosphate, octadecyloxytetraoxyethylene phosphate, octyloxypentaoxyethylene phosphate, decyloxypentaoxyethylene phosphate, dodecyloxypentaoxyethylene phosphate, tridecyloxypentaoxyethylene phosphate, tetradecyloxypentaoxyethylene phosphate, hexadecyloxypentaoxyethylene phosphate, octyloxypentaoxyethylene phosphate, decyloxypentaoxyethylene phosphate, dodecyloxypentaoxyethylene phosphate, tridecyloxypentaoxyethylene phosphate, tetradecyloxypentaoxyethylene phosphate, hexadecyloxypentaoxyethylene phosphate, octadecyloxypentaoxyethylene phosphate, Examples of the metal salts include tridecyloxyhexaoxyethylene phosphate, octyloxyhexaoxyethylene phosphate, decyloxyhexaoxyethylene phosphate, dodecyloxyhexaoxyethylene phosphate, tridecyloxyhexaoxyethylene phosphate, tetradecyloxyhexaoxyethylene phosphate, hexadecyloxyhexaoxyethylene phosphate, octadecyloxyhexaoxyethylene phosphate, octyloxyoctaoxyethylene phosphate, decyloxyoctaoxyethylene phosphate, dodecyloxyoctaoxyethylene phosphate, tridecyloxyoctaoxyethylene phosphate, tetradecyloxyoctaoxyethylene phosphate, hexadecyloxyoctaoxyethylene phosphate, and octadecyloxyoctaoxyethylene phosphate. Among these, the alkali metal salts, particularly the sodium salts, are preferred.
アルキルオキシポリオキシプロピレンリン酸エステル塩の具体例としては、オクチルオキシジオキシプロピレンリン酸エステル、オクチルオキシトリオキシプロピレンリン酸エステル、オクチルオキシテトラオキシプロピレンリン酸エステル、デシルオキシテトラオキシプロピレンリン酸エステル、ドデシルオキシテトラオキシプロピレンリン酸エステル、トリデシルオキシテトラオキシプロピレンリン酸エステル、テトラデシルオキシテトラオキシプロピレンリン酸エステル、ヘキサデシルオキシテトラオキシプロピレンリン酸エステル、オクタデシルオキシテトラオキシプロピレンリン酸エステル、オクチルオキシペンタオキシプロピレンリン酸エステル、デシルオキシペンタオキシプロピレンリン酸エステル、ドデシルオキシペンタオキシプロピレンリン酸エステル、トリデシルオキシペンタオキシプロピレンリン酸エステル、テトラデシルオキシペンタオキシプロピレンリン酸エステル、ヘキサデシルオキシペンタオキシプロピレンリン酸エステル、オクタデシルオキシペンタオキシプロピレンリン酸エステル、オクチルオキシヘキサオキシプロピレンリン酸エステル、デシルオキシヘキサオキシプロピレンリン酸エステル、ドデシルオキシヘキサオキシプロピレンリン酸エステル、トリデシルオキシヘキサオキシプロピレンリン酸エステル、テトラデシルオキシヘキサオキシプロピレンリン酸エステル、ヘキサデシルオキシヘキサオキシプロピレンリン酸エステル、オクタデシルオキシヘキサオキシプロピレンリン酸エステル、オクチルオキシオクタオキシプロピレンリン酸エステル、デシルオキシオクタオキシプロピレンリン酸エステル、ドデシルオキシオクタオキシプロピレンリン酸エステル、トリデシルオキシオクタオキシエチレンリン酸エステル、テトラデシルオキシオクタオキシプロピレンリン酸エステル、ヘキサデシルオキシオクタオキシプロピレンリン酸エステル、オクタデシルオキシオクタオキシプロピレンリン酸エステル及びそれらの金属塩などが挙げられ、これらの中でも、それらのアルカリ金属塩、特にナトリウム塩が好適である。 Specific examples of alkyloxypolyoxypropylene phosphate salts include octyloxydioxypropylene phosphate, octyloxytrioxypropylene phosphate, octyloxytetraoxypropylene phosphate, decyloxytetraoxypropylene phosphate, dodecyloxytetraoxypropylene phosphate, tridecyloxytetraoxypropylene phosphate, tetradecyloxytetraoxypropylene phosphate, hexadecyloxytetraoxypropylene phosphate, octadecyloxytetraoxypropylene phosphate, octyloxypentaoxypropylene phosphate, decyloxypentaoxypropylene phosphate, dodecyloxypentaoxypropylene phosphate, tridecyloxypentaoxypropylene phosphate, tetradecyloxypentaoxypropylene phosphate, hexadecyloxypentaoxypropylene phosphate, octyloxypentaoxypropylene phosphate, decyloxypentaoxypropylene phosphate, dodecyloxypentaoxypropylene phosphate, tridecyloxypentaoxypropylene phosphate, tetradecyloxypentaoxypropylene phosphate, hexadecyloxypentaoxypropylene phosphate, octadecyloxypentaoxypropylene phosphate, and octyloxypentaoxypropylene phosphate. Examples of the phosphate ester include octyloxyhexaoxypropylene phosphate, octyloxyhexaoxypropylene phosphate, decyloxyhexaoxypropylene phosphate, dodecyloxyhexaoxypropylene phosphate, tridecyloxyhexaoxypropylene phosphate, tetradecyloxyhexaoxypropylene phosphate, hexadecyloxyhexaoxypropylene phosphate, octadecyloxyhexaoxypropylene phosphate, octyloxyoctaoxypropylene phosphate, decyloxyoctaoxypropylene phosphate, dodecyloxyoctaoxypropylene phosphate, tridecyloxyoctaoxyethylene phosphate, tetradecyloxyoctaoxypropylene phosphate, hexadecyloxyoctaoxypropylene phosphate, octadecyloxyoctaoxypropylene phosphate, and metal salts thereof. Among these, alkali metal salts thereof, particularly sodium salts, are preferred.
アルキルフェニルオキシポリオキシアルキレンリン酸エステル塩の具体例としては、アルキルフェニルオキシポリオキシエチレンリン酸エステル塩、アルキルフェニルオキシポリオキシプロピレンリン酸エステル塩などが挙げられ、これらの中でも、アルキルフェニルオキシポリオキシエチレンリン酸エステル塩が好ましい。 Specific examples of alkylphenyloxy polyoxyalkylene phosphate ester salts include alkylphenyloxy polyoxyethylene phosphate ester salts and alkylphenyloxy polyoxypropylene phosphate ester salts, and among these, alkylphenyloxy polyoxyethylene phosphate ester salts are preferred.
アルキルフェニルオキシポリオキシエチレンリン酸エステル塩の具体例としては、メチルオキシオキシテトラオキシエチレンリン酸エステル、エチルフェニルオキシテトラオキシエチレンリン酸エステル、ブチルフェニルオキシテトラオキシエチレンリン酸エステル、ヘキシルフェニルオキシテトラオキシエチレンリン酸エステル、ノニルフェニルオキシテトラオキシエチレンリン酸エステル、ドデシルフェニルオキシテトラオキシエチレンリン酸エステル、オクタデシルオキシテトラオキシエチレンリン酸エステル、メチルフェニルオキシペンタオキシエチレンリン酸エステル、エチルフェニルオキシペンタオキシエチレンリン酸エステル、ブチルフェニルオキシペンタオキシエチレンリン酸エステル、ヘキシルフェニルオキシペンタオキシエチレンリン酸エステル、ノニルフェニルオキシペンタオキシエチレンリン酸エステル、ドデシルフェニルオキシペンタオキシエチレンリン酸エステル、メチルフェニルオキシヘキサオキシエチレンリン酸エステル、エチルフェニルオキシヘキサオキシエチレンリン酸エステル、ブチルフェニルオキシヘキサオキシエチレンリン酸エステル、ヘキシルフェニルオキシヘキサオキシエチレンリン酸エステル、ノニルフェニルオキシヘキサオキシエチレンリン酸エステル、ドデシルフェニルオキシヘキサオキシエチレンリン酸エステル、メチルフェニルオキシヘキサオキシエチレンリン酸エステル、エチルフェニルオキシオクタオキシエチレンリン酸エステル、ブチルフェニルオキシオクタオキシエチレンリン酸エステル、ヘキシルフェニルオキシオクタオキシエチレンリン酸エステル、ノニルフェニルオキシオクタオキシエチレンリン酸エステル、ドデシルフェニルオキシオクタオキシエチレンリン酸エステルなどの金属塩が挙げられ、これらの中でも、それらのアルカリ金属塩、特にナトリウム塩が好適である。 Specific examples of alkylphenyloxypolyoxyethylene phosphate salts include methyloxytetraoxyethylene phosphate, ethylphenyloxytetraoxyethylene phosphate, butylphenyloxytetraoxyethylene phosphate, hexylphenyloxytetraoxyethylene phosphate, nonylphenyloxytetraoxyethylene phosphate, dodecylphenyloxytetraoxyethylene phosphate, octadecyloxytetraoxyethylene phosphate, methylphenyloxypentaoxyethylene phosphate, ethylphenyloxypentaoxyethylene phosphate, butylphenyloxypentaoxyethylene phosphate, hexylphenyloxypentaoxyethylene phosphate, nonylphenyloxypentaoxyethylene phosphate, dodecylphenyloxypentaoxyethylene phosphate, Examples of suitable metal salts include hexaoxyethylene phosphate, methylphenyloxyhexaoxyethylene phosphate, ethylphenyloxyhexaoxyethylene phosphate, butylphenyloxyhexaoxyethylene phosphate, hexylphenyloxyhexaoxyethylene phosphate, nonylphenyloxyhexaoxyethylene phosphate, dodecylphenyloxyhexaoxyethylene phosphate, methylphenyloxyhexaoxyethylene phosphate, ethylphenyloxyoctaoxyethylene phosphate, butylphenyloxyoctaoxyethylene phosphate, hexylphenyloxyoctaoxyethylene phosphate, nonylphenyloxyoctaoxyethylene phosphate, and dodecylphenyloxyoctaoxyethylene phosphate. Among these, the alkali metal salts, particularly the sodium salts, are preferred.
アルキルフェニルオキシポリオキシプロピレンリン酸エステル塩の具体例としては、メチルフェニルオキシテトラオキシプロピレンリン酸エステル、エチルフェニルオキシテトラオキシプロピレンリン酸エステル、ブチルフェニルオキシテトラオキシプロピレンリン酸エステル、ヘキシルフェニルオキシテトラオキシプロピレンリン酸エステル、ノニルフェニルオキシテトラオキシプロピレンリン酸エステル、ドデシルフェニルオキシテトラオキシプロピレンリン酸エステル、メチルフェニルオキシペンタオキシプロピレンリン酸エステル、エチルフェニルオキシペンタオキシプロピレンリン酸エステル、ブチルフェニルオキシペンタオキシプロピレンリン酸エステル、ヘキシルフェニルオキシペンタオキシプロピレンリン酸エステル、ノニルフェニルオキシペンタオキシプロピレンリン酸エステル、ドデシルフェニルオキシペンタオキシプロピレンリン酸エステル、メチルフェニルオキシヘキサオキシプロピレンリン酸エステル、エチルフェニルオキシヘキサオキシプロピレンリン酸エステル、ブチルフェニルオキシヘキサオキシプロピレンリン酸エステル、ヘキシルフェニルオキシヘキサオキシプロピレンリン酸エステル、ノニルフェニルオキシヘキサオキシプロピレンリン酸エステル、ドデシルフェニルオキシヘキサオキシプロピレンリン酸エステル、メチルフェニルオキシオクタオキシプロピレンリン酸エステル、エチルフェニルオキシオクタオキシプロピレンリン酸エステル、ブチルフェニルオキシオクタオキシプロピレンリン酸エステル、ヘキシルフェニルオキシオクタオキシエチレンリン酸エステル、ノニルフェニルオキシオクタオキシプロピレンリン酸エステル、ドデシルフェニルオキシオクタオキシプロピレンリン酸エステルなどの金属塩が挙げられ、これらの中でも、それらのアルカリ金属塩、特にナトリウム塩が好適である。 Specific examples of alkylphenyloxypolyoxypropylene phosphate salts include methylphenyloxytetraoxypropylene phosphate, ethylphenyloxytetraoxypropylene phosphate, butylphenyloxytetraoxypropylene phosphate, hexylphenyloxytetraoxypropylene phosphate, nonylphenyloxytetraoxypropylene phosphate, dodecylphenyloxytetraoxypropylene phosphate, methylphenyloxypentaoxypropylene phosphate, ethylphenyloxypentaoxypropylene phosphate, butylphenyloxypentaoxypropylene phosphate, hexylphenyloxypentaoxypropylene phosphate, nonylphenyloxypentaoxypropylene phosphate, dodecylphenyloxypentaoxypropylene phosphate, methyl Examples of the metal salts include phenyloxyhexaoxypropylene phosphate, ethylphenyloxyhexaoxypropylene phosphate, butylphenyloxyhexaoxypropylene phosphate, hexylphenyloxyhexaoxypropylene phosphate, nonylphenyloxyhexaoxypropylene phosphate, dodecylphenyloxyhexaoxypropylene phosphate, methylphenyloxyoctaoxypropylene phosphate, ethylphenyloxyoctaoxypropylene phosphate, butylphenyloxyoctaoxypropylene phosphate, hexylphenyloxyoctaoxyethylene phosphate, nonylphenyloxyoctaoxypropylene phosphate, and dodecylphenyloxyoctaoxypropylene phosphate. Among these, the alkali metal salts, particularly the sodium salts, are preferred.
リン酸エステル塩としては、ジ(アルキルオキシポリオキシアルキレン)リン酸エステルナトリウム塩などの1価リン酸エステル塩を、単独、または2価リン酸エステル塩と組み合わせて用いることができる。
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、ラウリル硫酸カリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ミスチル硫酸ナトリウム、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、好ましくはラウリル硫酸ナトリウムである。
As the phosphate salt, a monovalent phosphate salt such as a sodium di(alkyloxypolyoxyalkylene) phosphate salt can be used alone or in combination with a divalent phosphate salt.
Examples of sulfate salts include sodium lauryl sulfate, potassium lauryl sulfate, ammonium lauryl sulfate, sodium myristyl sulfate, sodium polyoxyethylene alkyl sulfate, and sodium polyoxyethylene alkylaryl sulfate, with sodium lauryl sulfate being preferred.
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、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., with polyoxyalkylene alkyl ethers and polyoxyalkylene alkylphenol ethers being preferred, and polyoxyethylene alkyl ethers and polyoxyethylene alkylphenol ethers being more preferred.
これらの乳化剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができ、その使用量は、単量体成分100重量部に対して、通常0.01~10重量部、好ましくは0.1~5重量部、より好ましくは1~3重量部の範囲である。 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(混合方式)は、常法に従えばよく、例えば、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を用いて撹拌する方法などが挙げられる。水の使用量は、単量体成分100重量部に対して、通常1~1000重量部、好ましくは5~500重量部、より好ましくは4~300重量部、特に好ましくは3~150重量部、最も好ましくは20~80重量部の範囲である。 The method (mixing method) for mixing the monomer component, water, and emulsifier may be a conventional method, such as stirring the monomer, emulsifier, and water using a stirrer such as a homogenizer or a disk turbine. The amount of water used is usually 1 to 1,000 parts by weight, preferably 5 to 500 parts by weight, more preferably 4 to 300 parts by weight, particularly preferably 3 to 150 parts by weight, and most preferably 20 to 80 parts by weight, per 100 parts by weight of the monomer component.
(ラジカル発生剤)
本発明で使用する重合触媒としては、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を特徴とする。ラジカル発生剤としては、格別な限定はなく有機ラジカル発生剤や無機ラジカル発生剤などを使用目的に応じて選択されるが、特に、無機ラジカル発生剤を用いることにより製造されるアクリルゴムのロール等における加工性を高度に改善でき好適である。
(Radical Generator)
The polymerization catalyst used in the present invention is characterized by using a redox catalyst consisting of a radical generator and a reducing agent. The radical generator is not particularly limited and may be an organic radical generator, an inorganic radical generator, or the like, depending on the intended use, but it is particularly preferable to use an inorganic radical generator, since it can highly improve the processability of the acrylic rubber produced in rolls, etc.
有機ラジカル発生剤としては、乳化重合で通常用いられるものであれば格別な限定はなく、例えば、有機系過酸化物、アゾ化合物などが挙げられる。 There are no particular limitations on the organic radical generator, so long as it is one that is commonly used in emulsion polymerization, and examples of such an agent include organic peroxides and azo compounds.
有機系過酸化物としては、乳化重合で使用される公知のものであれば格別な限定は無く、例えば、2,2-ジ(4,4-ジ-(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキシル)プロパン、1-ジ-(t-ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1-ジ-(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、4,4-ジ-(t-ブチルパーオキシ)吉草酸n-ブチル、2,2-ジ-(t-ブチルパーオキシ)ブタン、t-ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、1,1,3,3-テトラエチルブチルハイドロパーオキサイド、t-ブチルクミルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、ジ-t-ヘキシルパーオキサイド、ジ(2-t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、ジクミルパーオキサイド、ジイソブチリルパーオキサイド、ジ(3,5,5-トリメチルヘキサノイル)パーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、ジコハク酸パーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド、ジ(3-メチルベンゾイル)パーオキサイド、ベンゾイル(3-メチルベンゾイル)パーオキサイド、ジイソブチリルパーオキシジカーボネート、ジ-n-プロピルパーオキシジカーボネート、ジ(2-エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ-sec-ブチルパーオキシジカーボネート、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシネオデカネート、t-ヘキシルパーオキシピバレート、t-ブチルパーオキシネオデカネート、t-ヘキシルパーオキシピバレート、t-ブチルパーオキシピバレート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(2-エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサネート、t-ヘキシルパーオキシ-2-エチルヘキサネート、t-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサネート、t-ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t-ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t-ブイチルパーオキシ-2-エチルヘキシルモノカーボネート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t-ブチルパーオキシアセテート、t-ヘキシルパーオキシベンゾエート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサンなどが挙げられ、これらの中でもジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイドなどが好ましい。 There are no particular limitations on the organic peroxides as long as they are known to be used in emulsion polymerization, and examples thereof 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, and 1,1,3,3-tetramethylphenyl hydroperoxide. 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)peroxydicarbonate, di-sec-butyl peroxydicarbonate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxyneodecanate, t-hexylperoxypivalate, t-butylperoxyneodecanate, t-hexylperoxypivalate, t-butylperoxypivalate, 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-hexylperoxy -oxyisopropyl monocarbonate, t-butylperoxyisopropyl monocarbonate, t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate, 2,5-dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexane, t-butylperoxyacetate, t-hexylperoxybenzoate, t-butylperoxybenzoate, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane, etc., among which diisopropylbenzene hydroperoxide, cumene hydroperoxide, paramenthane hydroperoxide, benzoyl peroxide, etc. 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}.
無機ラジカル発生剤としては、乳化重合で通常用いられるものであれば格別な限定はなく、例えば、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、過酸化水素などが挙げられ、これらの中でも、過硫酸塩が好ましく、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムがより好ましく、過硫酸カリウムが特に好ましい。 There are no particular limitations on the inorganic radical generator, so long as it is one that is commonly used in emulsion polymerization. Examples include persulfates such as sodium persulfate, potassium persulfate, and ammonium persulfate, and hydrogen peroxide. Among these, persulfates are preferred, potassium persulfate and ammonium persulfate are more preferred, and potassium persulfate is particularly preferred.
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0.001~0.25重量部、特に好ましくは0.01~0.21重量部、最も好ましくは0.1~0.2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, more preferably 0.001 to 0.25 parts by weight, particularly preferably 0.01 to 0.21 parts by weight, and most preferably 0.1 to 0.2 parts by weight, per 100 parts by weight of the monomer component.
(還元剤)
本発明で使用される還元剤としては、通常乳化重合で用いられるものであれば格別な限定がないが、好ましくは少なくとも2種の還元剤を用いるものであり、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。
(Reducing Agent)
The reducing agent used in the present invention is not particularly limited as long as it is one that is usually used in emulsion polymerization, but it is preferable to use at least two types of reducing agents, and a combination of a metal ion compound in a reduced state and another reducing agent is suitable.
還元状態にある金属イオン化合物としては、特に限定されないが、例えば、硫酸第一鉄、ヘキサメチレンジアミン四酢酸鉄ナトリウム、ナフテン酸第一銅などが挙げられ、これらの中でも硫酸第一鉄が好ましい。これらの還元状態にある金属イオン化合物は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができ、その使用量は、単量体成分100重量部に対して、通常0.000001~0.01重量部、好ましくは0.00001~0.001重量部、より好ましくは0.00005~0.0005重量部の範囲である。 The reduced metal ion compound is not particularly limited, but examples 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.
それらの還元状態にある金属イオン化合物以外の還元剤としては、特に限定されないが、例えば、アスコルビン酸、アスコルビン酸ナトリウム、アスコルビン酸カリウムなどのアスコルビン酸またはその塩;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またはその塩;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またはその塩;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、アルコルビン酸またはその塩、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またはその塩が好ましい。 Examples of reducing agents other than metal ion compounds in a reduced state include, but are not limited to, ascorbic acid or a salt thereof such as ascorbic acid, sodium ascorbate, potassium ascorbate, etc.; erythorbic acid or a salt thereof such as erythorbic acid, sodium erythorbate, potassium erythorbate, etc.; sulfinates such as sodium hydroxymethanesulfinate, etc.; sulfites such as sodium sulfite, potassium sulfite, sodium hydrogensulfite, aldehyde sodium hydrogensulfite, potassium hydrogensulfite, etc.; pyrosulfites such as sodium pyrosulfite, potassium pyrosulfite, sodium hydrogensulfite, potassium pyrosulfite, etc.; thiosulfates such as sodium thiosulfate, potassium thiosulfate, etc.; phosphorous acid or a salt thereof such as sodium phosphite, potassium phosphite, sodium hydrogen phosphite, potassium hydrogen phosphite, etc.; pyrophosphorous acid or a salt thereof such as pyrophosphorous acid, sodium pyrophosphite, potassium pyrophosphite, sodium hydrogen pyrophosphite, potassium hydrogen pyrophosphite, etc.; sodium formaldehyde sulfoxylate, etc. 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種以上を組み合わせて用いることができ、その使用量は、単量体成分100重量部に対し、通常0.001~1重量部、好ましくは0.005~0.5重量部、より好ましくは0.01~0.1重量部の範囲である。 These reducing agents other than metal ion compounds in a reduced state can be used alone or in combination of two or more kinds, and the amount 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 0.1 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重量部の範囲であり、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、両成分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0.01~0.1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 0.1 parts by weight, per 100 parts by weight of both components.
乳化重合反応における水の使用量は、単量体成分エマルジョン化時に使用した量だけもよいが、重合に用いる単量体成分100重量部に対して、通常10~1000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 same as that used when emulsifying the monomer components, but it 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 time is usually 0.5 to 100 hours, and preferably 1 to 10 hours.
乳化重合反応は、発熱反応で、制御しないと温度が上がり重合反応を短縮することもできるが、本発明においては、乳化重合反応温度を、通常35℃以下、好ましくは0~35℃、より好ましくは5~30℃、特に好ましくは10~25℃で制御することが、製造されるアクリルゴムの強度特性とバンバリー等の混錬時の加工性が高度にバランスされ好適である。 The emulsion polymerization reaction is an exothermic reaction, and if not controlled, the temperature will rise and the polymerization reaction can be shortened. However, in the present invention, the emulsion polymerization reaction temperature is usually controlled to 35°C or less, preferably 0 to 35°C, more preferably 5 to 30°C, and particularly preferably 10 to 25°C, which is suitable for achieving a high level of balance between the strength properties of the acrylic rubber produced and the processability during kneading with a Banbury mix, etc.
(連鎖移動剤の後添加)
本発明においては、連鎖移動剤を初期に添加せずに重合途中で回分的に後添加することを特徴とし、こうすることにより高分子量成分と低分子量成分が分かれたアクリルゴムが製造でき、且つ、製造されるアクリルゴムの強度特性とロール等混錬時の加工性が高度にバランスされ好適である。
(Post-addition of chain transfer agent)
The present invention is characterized in that the chain transfer agent is not added at the initial stage, but is added batchwise during the polymerization, and by doing so, an acrylic rubber in which high molecular weight components and low molecular weight components are separated can be produced, and the strength properties of the acrylic rubber produced and the processability during kneading with a roll or the like are highly balanced, which is preferable.
使用される連鎖移動剤としては、乳化重合で通常使用されるものであれば格別限定されるものでなく、例えば、メルカプタン化合物が好適に用いることができる。
メルカプタン化合物としては、通常炭素数2~20のアルキルメルカプタン化合物、好ましくは炭素数5~15のアルキルメルカプタン化合物、より好ましくは炭素数6~14のアルキルメルカプタン化合物を用いることができる。
The chain transfer agent used is not particularly limited as long as it is one that is usually used in emulsion polymerization, and for example, a mercaptan compound can be suitably used.
As the mercaptan compound, an alkyl mercaptan compound having usually 2 to 20 carbon atoms, preferably an alkyl mercaptan compound having 5 to 15 carbon atoms, more preferably an alkyl mercaptan compound having 6 to 14 carbon atoms can be used.
アルキルメルカプタン化合物としては、n-アルキルメルカプタン化合物、sec-アルキルメルカプタン化合物、t-アルキルメルカプタン化合物のいずれでもよいが、好ましくはn-アルキルメルカプタン化合物、t-アルキルメルカプタン化合物で、より好ましくはn-アルキルメルカプタン化合物であるときに連鎖移動剤の効果が安定的に発揮でき、製造されるアクリルゴムのロール等の加工性を高度に改善でき好適である。 The alkyl mercaptan compound may be any of n-alkyl mercaptan compounds, sec-alkyl mercaptan compounds, and t-alkyl mercaptan compounds, but n-alkyl mercaptan compounds and t-alkyl mercaptan compounds are preferred, and n-alkyl mercaptan compounds are even more preferred, as they are more stable in their effect as a chain transfer agent and can highly improve the processability of the acrylic rubber produced in rolls, etc.
アルキルメルカプタン化合物の具体例としては、n-ペンチルメルカプタン、n-ヘキシルメルカプタン、n-ヘプチルメルカプタン、n-オクチルメルカプタン、n-デシルメルカプタン、n-ドデシルメルカプタン、n-トリデカンメルカプタン、n-テトラデシルメルカプタン、n-ヘキサデシルメルカプタン、n-オクタデシルメルカプタン、sec-ペンチルメルカプタン、sec-ヘキシルメルカプタン、sec-ヘプチルメルカプタン、sec-オクチルメルカプタン、sec-デシルメルカプタン、sec-ドデシルメルカプタン、sec-トリデカンメルカプタン、sec-テトラデシルメルカプタン、sec-ヘキサデシルメルカプタン、sec-オクタデシルメルカプタン、t-ペンチルメルカプタン、t-ヘキシルメルカプタン、t-ヘプチルメルカプタン、t-オクチルメルカプタン、t-デシルメルカプタン、t-ドデシルメルカプタン、n-トリデカンメルカプタン、t-テトラデシルメルカプタン、t-ヘキサデシルメルカプタン、t-オクタデシルメルカプタンなどを挙げることができ、好ましくはn-オクチルメルカプタン、n-ドデシルメルカプタン、t-ドデシルメルカプタン、より好ましくはn-オクチルメルカプタン、n-ドデシルメルカプタンである。 Specific examples of alkyl mercaptan compounds include n-pentyl mercaptan, n-hexyl mercaptan, n-heptyl mercaptan, n-octyl mercaptan, n-decyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, n-tridecane mercaptan, n-tetradecyl mercaptan, n-hexadecyl mercaptan, n-octadecyl mercaptan, sec-pentyl mercaptan, sec-hexyl mercaptan, sec-heptyl mercaptan, sec-octyl mercaptan, sec-decyl mercaptan, sec-dodecyl mercaptan, sec-tridecane mercaptan, and sec-tetradecyl mercaptan. Examples of suitable mercaptans include decyl mercaptan, sec-hexadecyl mercaptan, sec-octadecyl mercaptan, t-pentyl mercaptan, t-hexyl mercaptan, t-heptyl mercaptan, t-octyl mercaptan, t-decyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, n-tridecane mercaptan, t-tetradecyl mercaptan, t-hexadecyl mercaptan, and t-octadecyl mercaptan. Preferred are n-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, and t-dodecyl mercaptan, and more preferably n-octyl mercaptan and n-dodecyl mercaptan.
これらの連鎖移動剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。連鎖移動剤の使用量は、格別限定されるものではないが、単量体成分100重量部に対して、通常0.0001~1重量部、好ましくは0.0005~0.5重量部、より好ましくは0.001~0.5重量部、特に好ましくは0.005~0.1重量部、最も好ましくは0.01~0.06重量部の範囲であるときに製造されるアクリルゴムの強度特性とロール加工性が高度にバランスされ好適である。 These chain transfer agents can be used alone or in combination of two or more. The amount of chain transfer agent used is not particularly limited, but when the amount is in the range of usually 0.0001 to 1 part by weight, preferably 0.0005 to 0.5 parts by weight, more preferably 0.001 to 0.5 parts by weight, particularly preferably 0.005 to 0.1 parts by weight, and most preferably 0.01 to 0.06 parts by weight, per 100 parts by weight of the monomer component, the strength properties and roll processability of the produced acrylic rubber are highly balanced and suitable.
本発明においては、上記連鎖移動剤を重合初期には添加せずに重合途中で回分的に添加することを特徴とし、製造されるアクリルゴムの高分子量成分と低分子量成分を製造し且つ分子量分布を特定範囲として強度特性とロール等の加工性を高度にバランスさせることができ好適である。 The present invention is characterized in that the chain transfer agent is not added at the beginning of the polymerization, but is added batchwise during the polymerization, which is advantageous in that it produces high molecular weight and low molecular weight components of the acrylic rubber produced, and the molecular weight distribution is within a specific range, allowing for a high level of balance between strength properties and processability for rolling, etc.
連鎖移動剤の回分的な後添加の回数は、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されるが、通常1~5回、好ましくは2~4回、より好ましくは2~3回、特に好ましくは2回であるときに製造されるアクリルゴムの強度特性とロール等の加工性を高度にバランスすることができ好適である。
There are no particular limitations on the number of times the chain transfer agent is added in batches, and it is selected appropriately depending on the intended use. However, it is usually preferable to add the
連鎖移動剤の回分的な後添加時期は、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されるが、重合開始してから通常20分以降、好ましくは重合開始後30分以降、より好ましくは重合開始後30~200分、特に好ましくは重合開始後35~150分、最も好ましくは40~120分の範囲であるときに製造されるアクリルゴムの強度特性とロール等の加工性を高度にバランスすることができ好適である。 There are no particular limitations on the timing of batchwise post-addition of the chain transfer agent, and it is selected appropriately depending on the purpose of use. However, it is usually preferable to add the agent at least 20 minutes after the start of polymerization, preferably at least 30 minutes, more preferably 30 to 200 minutes, particularly preferably 35 to 150 minutes, and most preferably 40 to 120 minutes after the start of polymerization, in order to achieve a high level of balance between the strength properties of the acrylic rubber produced and its processability in rolling, etc.
連鎖移動剤の回分的な1回の添加量は、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されるが、単量体成分100重量部に対して、通常0.00005~0.5重量部、好ましくは0.0001~0.1重量部、より好ましくは0.0005~0.05重量部、特に好ましくは0.001~0.03重量部、最も好ましくは0.002~0.02重量部の範囲であるときに製造されるアクリルゴムの強度特性とロール加工性を高度にバランスすることができ好適である。 There are no particular limitations on the amount of chain transfer agent added at one time, and it is selected appropriately depending on the intended use, but a range of usually 0.00005 to 0.5 parts by weight, preferably 0.0001 to 0.1 parts by weight, more preferably 0.0005 to 0.05 parts by weight, particularly preferably 0.001 to 0.03 parts by weight, and most preferably 0.002 to 0.02 parts by weight, per 100 parts by weight of the monomer component, is suitable in order to achieve a high level of balance between the strength properties and roll processability of the acrylic rubber produced.
連鎖移動剤の添加後は、格別な限定はないが、通常30分以上、好ましくは45分以上、より好ましくは1時間以上重合反応を継続させてから終了することができる。 After the chain transfer agent is added, the polymerization reaction is usually continued for at least 30 minutes, preferably at least 45 minutes, and more preferably at least 1 hour, although there are no particular limitations, and then the reaction can be terminated.
(還元剤の後添加)
本発明においては、前記レドックス触媒の還元剤を、重合途中で後添加することができ、そうすることにより製造されるアクリルゴムの強度特性とロール等の加工性が高度にバランスさせることができ好適である。
(Post-addition of reducing agent)
In the present invention, the reducing agent for the redox catalyst can be added later during the polymerization, which is preferable because it allows the strength properties and processability for rolls and the like of the acrylic rubber to be produced to be well balanced.
重合途中で後添加する還元剤としては、前記した還元剤の例示及び好ましい範囲は同じである。本発明において、後添加する還元剤としては、アスコルビン酸またはその塩が好適ある。 The reducing agent added later during the polymerization is the same as the examples and preferred ranges of the reducing agent described above. In the present invention, ascorbic acid or a salt thereof is preferred as the reducing agent added later.
重合途中で後添加する還元剤の使用量は、格別限定されるものでなく使用目的に応じて適宜選択されればよいが、単量体成分100重量部に対して、通常0.0001~1重量部、好ましくは0.0005~0.5重量部、より好ましくは0.001~0.5重量部、特に好ましくは0.005~0.1重量部、最も好ましくは0.01~0.05重量部の範囲であるときにアクリルゴム製造の生産性に優れるとともに製造されるアクリルゴムの強度特性と加工性を高度にバランスでき好適である。 The amount of reducing agent added later during polymerization is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended use, but when the amount is in the range of usually 0.0001 to 1 part by weight, preferably 0.0005 to 0.5 parts by weight, more preferably 0.001 to 0.5 parts by weight, particularly preferably 0.005 to 0.1 parts by weight, and most preferably 0.01 to 0.05 parts by weight, per 100 parts by weight of the monomer component, this is suitable as it provides excellent productivity in acrylic rubber production and also provides a high level of balance between the strength properties and processability of the acrylic rubber produced.
重合途中で後添加する還元剤は、連続的あるいは回分的のいずれでもよいが、好ましくは回分的である。還元剤を重合途中で回分的に後添加する場合の回数は、格別な限定はないが、通常1~5回、好ましくは1~3回、より好ましくは1~2回である。 The reducing agent added during polymerization may be added either continuously or batchwise, but is preferably added batchwise. There is no particular limit to the number of times the reducing agent is added batchwise during polymerization, but it is usually added 1 to 5 times, preferably 1 to 3 times, and more preferably 1 to 2 times.
重合初期及び重合途中で後添加する還元剤が、アスコルビン酸またはその塩であるときの初期に添加するアスコルビン酸またはその塩の量と後添加するアスコルビン酸またはその塩の量との比は、格別限定されるものではないが、「初期添加アスコルビン酸またはその塩」/「回分的後添加のアスコルビン酸またはその塩」の重量比で、通常1/9~8/2、好ましくは2/8~6/4、より好ましくは3/7~5/5の範囲であるときにアクリルゴム製造の生産性に優れるとともに製造されるアクリルゴムの強度特性と加工性を高度にバランスでき好適である。 When the reducing agent added at the beginning or during the polymerization is ascorbic acid or a salt thereof, the ratio of the amount of ascorbic acid or a salt thereof added at the beginning to the amount of ascorbic acid or a salt thereof added later is not particularly limited, but a weight ratio of "initial addition ascorbic acid or a salt thereof"/"batchwise later addition ascorbic acid or a salt thereof" in the range of usually 1/9 to 8/2, preferably 2/8 to 6/4, and more preferably 3/7 to 5/5 is suitable because it provides excellent productivity in acrylic rubber production and a high level of balance between the strength properties and processability of the acrylic rubber produced.
還元剤の後添加の時期は、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されるが、重合開始してから通常1時間以降、好ましくは重合開始後1~3時間、より好ましくは1.5~2.5時間の範囲であるときにアクリルゴム製造の生産性に優れるとともに製造されるアクリルゴムの強度特性とロール等の加工性を高度にバランスすることができ好適である。 There are no particular limitations on the timing of post-addition of the reducing agent, and it is selected appropriately depending on the intended use, but it is usually more than 1 hour after the start of polymerization, preferably 1 to 3 hours, and more preferably 1.5 to 2.5 hours, which is suitable for achieving excellent productivity in acrylic rubber production and a high level of balance between the strength properties of the acrylic rubber produced and the workability of rolls, etc.
還元剤の回分的な1回の添加量は、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されるが、単量体成分100重量部に対して、通常0.00005~0.5重量部、好ましくは0.0001~0.1重量部、より好ましくは0.0005~0.05重量部、特に好ましくは0.001~0.03重量部の範囲であるときに製造されるアクリルゴムの強度特性とロール等の加工性を高度にバランスすることができ好適である。 There are no particular limitations on the amount of reducing agent added at one time, and it is selected appropriately depending on the intended use, but it is usually suitable to add 0.00005 to 0.5 parts by weight, preferably 0.0001 to 0.1 parts by weight, more preferably 0.0005 to 0.05 parts by weight, and particularly preferably 0.001 to 0.03 parts by weight, per 100 parts by weight of the monomer component, as this provides a high level of balance between the strength properties of the acrylic rubber produced and its processability in rolling and the like.
還元剤の添加後は、格別な限定はないが、通常30分以上、好ましくは45分以上、より好ましくは1時間以上重合反応を継続させてから終了することができる。 After the addition of the reducing agent, the polymerization reaction is usually continued for at least 30 minutes, preferably at least 45 minutes, and more preferably at least 1 hour, although there are no particular limitations, and then the reaction can be terminated.
乳化重合反応の重合転化率は、格別な限定はないが、通常90重量%以上、好ましくは95重量%以上であり、このときに製造されるアクリルゴムは強度特性に優れ且つ単量体臭も無く好適である。重合停止に当たっては、重合停止剤を使用してもよい。 The polymerization conversion rate of the emulsion polymerization reaction is not particularly limited, but is usually 90% by weight or more, and preferably 95% by weight or more. The acrylic rubber produced in this manner has excellent strength characteristics and is suitable for use without any monomer odor. A polymerization terminator may be used to terminate the polymerization.
(凝固工程)
乳化重合後の凝固方法は、上記の乳化重合で得られた乳化重合液を、撹拌している凝固剤濃度が1重量%以上の凝固液に添加して凝固し含水クラムを生成することを特徴とする。
(solidification process)
The method for coagulating after emulsion polymerization is characterized in that the emulsion polymerization liquid obtained by the above emulsion polymerization is added to a stirring coagulation liquid having a coagulant concentration of 1% by weight or more, and coagulated to produce hydrous crumbs.
凝固反応で使用される乳化重合液の固形分濃度は、格別な限定はないが、通常5~50重量%、好ましくは10~45重量%、より好ましくは20~40重量%の範囲に調整される。 There are no particular limitations on the solids concentration of the emulsion polymerization liquid used in the coagulation reaction, but it is usually adjusted to a range of 5 to 50% by weight, preferably 10 to 45% by weight, and more preferably 20 to 40% by weight.
使用される凝固液の凝固剤としては、特に限定されないが、通常は金属塩が用いられる。金属塩としては、例えば、アルカリ金属、周期表第2族金属塩、その他の金属塩などが挙げられ、好ましくはアルカリ金属塩、周期表第2族金属塩、より好ましくは周期表第2族金属塩、特に好ましくはマグネシウム塩である。 The coagulant used in the coagulation liquid is not particularly limited, but a metal salt is usually used. 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 Group 2 metal salts of the periodic table, and particularly preferably magnesium salts.
アルカリ金属塩としては、例えば、塩化ナトリウム、硝酸ナトリウム、硫酸ナトリウムなどのナトリウム塩;塩化カリウム、硝酸カリウム、硫酸カリウムなどのカリウム塩;塩化リチウム、硝酸リチウム、硫酸リチウムなどのリチウム塩などが挙げられ、これらの中でもナトリウム塩が好ましく、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウムが特に好ましい。 Examples of alkali metal salts 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. Of these, sodium salts are preferred, with sodium chloride and sodium sulfate being particularly preferred.
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種以上を組み合わせて用いることができ、その使用量は、単量体成分100重量部に対し、通常0.01~100重量部、好ましくは0.1~50重量部、より好ましくは1~30重量部の範囲である。凝固剤がこの範囲にあるときに、アクリルゴムの凝固を充分なものとしながら、アクリルゴム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, 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 is crosslinked.
使用する凝固液の凝固剤濃度は、格別な限定はないが、通常0.1重量%以上、好ましくは0.5重量%以上、より好ましくは1重量%以上、特に好ましくは1.5重量%以上である。凝固液の凝固剤濃度は、また、通常0.1~20重量%、好ましくは0.5~15重量%、より好ましくは1~10重量%、特に好ましくは1.5~5重量%の範囲であるときに生成する含水クラムの粒径を特定の領域に且つ均一に集束でき好適である。 There are no particular limitations on the coagulant concentration of the coagulation liquid used, but it is usually 0.1% by weight or more, preferably 0.5% by weight or more, more preferably 1% by weight or more, and particularly preferably 1.5% by weight or more. The coagulant concentration of the coagulation liquid is also 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 for concentrating the particle size of the generated hydrous crumbs uniformly in a specific region.
凝固液の温度は、格別限定はないが、通常40℃以上、好ましくは40~90℃、より好ましくは50~80℃の範囲であるときに均一な含水クラムが生成され好適である。 There are no particular limitations on the temperature of the coagulation liquid, but a temperature of 40°C or higher, preferably 40 to 90°C, and more preferably 50 to 80°C, is generally preferred to produce uniform hydrous crumbs.
撹拌されている凝固液の撹拌数(回転数)は、すなわち、撹拌装置の撹拌翼の回転数で、格別な限定はないが、通常100rpm以上、好ましくは200rpm以上、より好ましくは200~1000rpm、特に好ましくは300~900rpm、最も好ましくは400~800rpmの範囲である。 The stirring speed (rotation speed) of the coagulation liquid being stirred, that is, the rotation speed of the stirring blade of the stirring device, is not particularly limited, but is usually 100 rpm or more, preferably 200 rpm or more, more preferably 200 to 1000 rpm, particularly preferably 300 to 900 rpm, and most preferably in the range of 400 to 800 rpm.
回転数はある程度激しく撹拌される回転数である方が、生成する含水クラム粒径を小さく且つ均一にでき好適であり、前記下限以上とすることにより、クラム粒径が過度に大きいものと小さいものとが生成するのを抑制でき、前記上限以下とすることにより、凝固反応の制御をより容易にできる。 A rotation speed that provides a certain degree of vigorous stirring is preferable because it allows the generated hydrous crumbs to be small and uniform in particle size. By setting the rotation speed above the lower limit, it is possible to prevent crumbs with excessively large and small particle sizes from being generated, and by setting the rotation speed below the upper limit, it is possible to more easily control the coagulation reaction.
撹拌されている凝固液の周速は、すなわち、撹拌装置の撹拌翼の外周の速度は、格別な限定はないが、一定程度まで激しく撹拌されている方が生成する含水クラム粒径を小さく且つ均一にでき好適で、通常0.5m/s以上、好ましくは1m/s以上、より好ましくは1.5m/s以上、特に好ましくは2m/s以上、最も好ましくは2.5m/s以上である。一方周速の上限値は、格別限定されるものではないが、通常50m/s以下、好ましくは30m/s以下、より好ましくは25m/s以下、最も好ましくは20m/s以下であるときに凝固反応の制御が容易になり好適である。 The peripheral speed of the stirred coagulation liquid, i.e., the speed of the outer periphery of the stirring blade of the stirring device, is not particularly limited, but stirring vigorously to a certain extent is preferable because it makes the particle size of the water-containing crumbs small and uniform, 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 particularly limited, but it is preferable that it 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, because this makes it easier to control the coagulation reaction.
凝固反応の上記条件(添加方法、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、洗浄及び脱水時の乳化剤や凝固剤の除去が格段に向上し、結果として製造されるアクリルゴムの耐水性と保存安定性を高度に改善できるので好適である。 By setting the above conditions for the coagulation reaction (addition 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 produced are uniform and concentrated, and the removal of the emulsifier and coagulant during washing and dehydration is significantly improved, resulting in highly improved water resistance and storage stability of the acrylic rubber produced, which is advantageous.
(洗浄工程)
本発明のアクリルゴムの製造方法における洗浄工程は、上記凝固反応で生成した含水クラムを温水で洗浄することを特徴とする。
(Washing process)
The washing step in the method for producing acrylic rubber of the present invention is characterized in that the water-containing crumbs produced in the coagulation reaction are washed with warm water.
洗浄方法としては、格別限定されるものでなく、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 is not particularly limited, and can be carried out, for example, by mixing the generated water-containing crumbs with a large amount of warm water.
洗浄のため加える温水の量は、特に限定されないが、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、さらに好ましくは500~5,000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るので好適である。 The amount of warm water added for washing is not particularly limited, but it is suitable to use an amount of water per wash of 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 even more preferably 500 to 5,000 parts by weight, per 100 parts by weight of the monomer component, since this effectively reduces the amount of ash in the acrylic rubber.
使用する温水の温度は、格別限定されないが、通常40℃以上、好ましくは40~100℃、より好ましくは50~90℃であり、特に60~80℃のときに洗浄効率を格段に上げることができ最適である。使用する水の温度を上記した下限以上とすることにより、乳化剤や凝固剤が含水クラムから遊離して洗浄効率がより向上する。 The temperature of the hot water used is not particularly limited, but is usually 40°C or higher, preferably 40 to 100°C, and more preferably 50 to 90°C, and is particularly optimal when the temperature is 60 to 80°C, as this significantly improves the cleaning efficiency. By using water at a temperature above the lower limit mentioned above, the emulsifier and coagulant are released from the water-containing crumbs, further improving the cleaning efficiency.
洗浄時間は、格別な限定はないが、通常1~120分、好ましくは2~60分、より好ましくは3~30分の範囲である。 There are no particular limitations on the cleaning time, but it is usually in the range of 1 to 120 minutes, preferably 2 to 60 minutes, and more preferably 3 to 30 minutes.
洗浄(水洗)の回数についても、特に限定されず、通常は1~10回、好ましくは1~5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させるという観点からは、水洗回数が多い方が望ましいが、上記のように含水クラムの形状及び含水クラム径を特定範囲にすること、及び/又は洗浄温度を上記の範囲にすることで、水洗回数を格段に低減できる。 There are no particular limitations on the number of washings (water washings), and it is usually 1 to 10 times, preferably 1 to 5 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 water washings can be significantly reduced by setting the shape and diameter of the wet crumbs within a specific range as described above, and/or by setting the washing temperature within the above range.
(脱水工程)
本発明のアクリルゴムの製造方法における脱水工程は、上記洗浄した含水クラムを脱水する工程である。
(Dehydration process)
The dehydration step in the method for producing acrylic rubber of the present invention is a step of dehydrating the above-mentioned washed water-containing crumbs.
含水クラムの脱水方法としては、含水クラムから水分を絞り出せる方法であれば格別な限定はなく、通常は脱水機などを用いて行うことができる。これにより、洗浄工程では除去できなかった含水クラムに内在する乳化剤や凝固剤の灰分量を減少させ、アクリルゴムの耐水性を格段に向上でき好適である。 There are no particular limitations on the method for dehydrating the hydrous crumbs, so long as it is a method that can squeeze out the water from the hydrous crumbs, and this can usually be done using a dehydrator or the like. This is advantageous because it reduces the amount of ash from the emulsifier and coagulant contained in the hydrous crumbs that could not be removed in the washing process, and significantly improves the water resistance of the acrylic rubber.
脱水機としては、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 is not particularly limited, and for example, a centrifuge, squeezer, screw-type extruder, etc. can be used, but a screw-type extruder is particularly suitable because it can significantly reduce the moisture content of the water-containing crumb. In a centrifuge, etc., sticky acrylic rubber can usually only be dehydrated to about 45 to 55% by weight because the acrylic rubber adheres to the wall surface and between the slits. In contrast, a screw-type extruder is suitable because it has a mechanism that forcibly squeezes 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の製造方法における乾燥工程は、上記脱水した含水クラムを1重量%未満まで乾燥する工程である。
(drying process)
The drying step in the method for producing acrylic rubber of the present invention is a step of drying the dehydrated water-containing crumbs to a moisture content of less than 1% by weight.
上記脱水後の含水クラムを乾燥する方法は、格別な限定はないが、例えば、脱水後の含水クラムを直接乾燥等により乾燥することができるが、好適には、スクリュー型二軸押出乾燥機を用いて行うことができる。使用されるスクリュー型二軸押出乾燥機としては、2つのスクリューを有する押出乾燥機であれば格別限定はないが、本発明においては、特に、2つのスクリューを有するスクリュー型二軸押出乾燥機を用いて高シェアの条件で含水クラムを乾燥することにより得られるアクリルゴムのロール加工性、バンバリー加工性及び強度特性を高度にバランスすることができ好適である。 The method for drying the dehydrated hydrous crumbs is not particularly limited, but for example, the dehydrated hydrous crumbs can be dried directly, and preferably, a screw-type twin-screw extrusion dryer can be used. There are no particular limitations on the screw-type twin-screw extrusion dryer used, as long as it is an extrusion dryer with two screws. In the present invention, it is particularly preferable to use a screw-type twin-screw extrusion dryer with two screws to dry the hydrous crumbs under high-shear conditions, since this allows for a high level of balance between the roll processability, Banbury processability, and strength properties of the acrylic rubber obtained.
本発明で使用されるスクリュー型二軸押出乾燥機の最大トルクは、格別限定されるものではないが、格別な限定はないが、通常20N・m以上、好ましくは25N・m以上、より好ましくは30N・m以上、特に好ましくは35N・m以上、最も好ましくは40N・m以上である。本発明で使用されるスクリュー型二軸押出乾燥機の最大トルクは、また、通常25~125N・m、好ましくは30~100N・m、より好ましくは35~75N・m、特に好ましくは40~60N・mの範囲であるときに、製造されるアクリルゴムのロール加工性、バンバリー加工性及び強度特性を高度にバランスすることができ好適である。 The maximum torque of the screw-type twin-screw extrusion dryer used in the present invention is not particularly limited, but is usually 20 N·m or more, preferably 25 N·m or more, more preferably 30 N·m or more, particularly preferably 35 N·m or more, and most preferably 40 N·m or more. The maximum torque of the screw-type twin-screw extrusion dryer used in the present invention is also preferably in the range of usually 25 to 125 N·m, preferably 30 to 100 N·m, more preferably 35 to 75 N·m, and particularly preferably 40 to 60 N·m, because this allows the roll processability, Banbury processability, and strength properties of the acrylic rubber produced to be highly balanced.
本発明で使用されるスクリュー型二軸押出乾燥機の比動力は、格別な限定はないが、通常0.1~0.25[kw・h/kg]以上、好ましくは0.13~0.23[kw・h/kg]、より好ましくは0.15~0.2[kw・h/kg]の範囲であるときに得られるアクリルゴムのロール加工性、バンバリー加工性及び強度特性が高度にバランスされ好適である。 The specific power of the screw-type twin-screw extruder used in the present invention is not particularly limited, but is usually in the range of 0.1 to 0.25 [kW·h/kg] or more, preferably 0.13 to 0.23 [kW·h/kg], and more preferably 0.15 to 0.2 [kW·h/kg], which provides a highly balanced and suitable range for the roll processability, Banbury processability, and strength properties of the resulting acrylic rubber.
本発明で使用されるスクリュー型二軸押出乾燥機の比電力は、格別な限定はないが、通常0.2~0.6[A・h/kg/]以上、好ましくは0.25~0.55[A・h/kg/]、より好ましくは0.35~0.5[A・h/kg/]の範囲であるときに得られるアクリルゴムのロール加工性、バンバリー加工性及び強度特性が高度にバランスされ好適である。 The specific power of the screw-type twin-screw extruder used in the present invention is not particularly limited, but is usually in the range of 0.2 to 0.6 [A·h/kg/] or more, preferably 0.25 to 0.55 [A·h/kg/], and more preferably 0.35 to 0.5 [A·h/kg/], which is suitable for achieving a high level of balance between the roll processability, Banbury processability, and strength properties of the resulting acrylic rubber.
本発明で使用されるスクリュー型二軸押出乾燥機の剪断速度は、格別な限定はないが、通常40~150[1/s]以上、好ましくは45~125[1/s]、より好ましくは50~100[1/s]の範囲であるときに得られるアクリルゴムの保存安定性、ロール加工性、バンバリー加工性及び強度特性が高度にバランスされ好適である。 The shear rate of the screw-type twin-screw extruder used in the present invention is not particularly limited, but when it is in the range of usually 40 to 150 [1/s] or more, preferably 45 to 125 [1/s], and more preferably 50 to 100 [1/s], the storage stability, roll processability, Banbury processability, and strength properties of the resulting acrylic rubber are highly balanced and suitable.
本発明で使用されるスクリュー型二軸押出乾燥機内のアクリルゴムの剪断粘度は、格別な限定はないが、通常4000~8000[Pa・s]以下、好ましくは4500~7500[Pa・s]、より好ましくは5000~7000[Pa・s]の範囲であるときに得られるアクリルゴムの保存安定性、ロール加工性、バンバリー加工性及び強度特性が高度にバランスされ好適である。 The shear viscosity of the acrylic rubber in the screw-type twin-screw extruder used in the present invention is not particularly limited, but when it is in the range of usually 4000 to 8000 [Pa·s] or less, preferably 4500 to 7500 [Pa·s], and more preferably 5000 to 7000 [Pa·s], the storage stability, roll processability, Banbury processability, and strength properties of the obtained acrylic rubber are highly balanced and suitable.
上記得られた乾燥ゴムは、ベール化することができる。乾燥ゴムのベール化は、常法に従えばよく、例えば、上記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。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、格別限定されるものではないが、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 obtained above can be baled. Baling of the dried rubber can be done according to conventional methods, for example, by putting the dried rubber into a baler and compressing it. The compression pressure is 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 time is not particularly limited, but is usually in the range of 1 to 60 seconds, preferably 5 to 30 seconds, and more preferably 10 to 20 seconds.
かくして得られる本発明のアクリルゴムは、ロール加工性、強度特性及び耐水性に優れ各種用途に使用することができる。本発明のアクリルゴムの形状としては、格別限定はなく使用目的に応じて選択され、例えば、粉状、クラム状、ストランド状、シート状、ベール状などが挙げられるが、シート状やベールが作業性や保存安定性に優れ好適である。
(シート状またはベール状アクリルゴム製造方法)
The thus obtained acrylic rubber of the present invention has excellent roll processability, strength properties and water resistance, and can be used in various applications. The shape of the acrylic rubber of the present invention is not particularly limited and is selected according to the intended use, and examples thereof include powder, crumb, strand, sheet, veil, etc., with the sheet and veil being preferred because of their excellent workability and storage stability.
(Method for manufacturing sheet or veil acrylic rubber)
本発明のシート状またはベール状アクリルゴムの製造方法は、格別な限定はないが、前記洗浄後の含水クラムを、脱水スリットを有する脱水バレルと減圧下の乾燥バレルと先端部にダイを有するスクリュー型二軸押出乾燥機を用いて脱水バレルで含水量1~40重量%まで脱水した後に乾燥バレルで1重量%未満まで乾燥してシート状乾燥ゴムをダイから押し出すことで容易にシート状アクリルゴムが製造でき、また、押し出されたシート状乾燥ゴムを積層してベール化することで容易にベール状アクリルゴムを製造することができる。 The method for producing the sheet-like or veil-like acrylic rubber of the present invention is not particularly limited, but the sheet-like acrylic rubber can be easily produced by dehydrating the above-mentioned washed water-containing crumbs in the dehydrating barrel using a screw-type twin-screw extruder dryer having a dehydration slit, a drying barrel under reduced pressure, and a die at the tip, dehydrating the water-containing crumbs to a moisture content of 1 to 40% by weight, drying the crumbs in the drying barrel to a moisture content of less than 1% by weight, and extruding the sheet-like dried rubber from the die. Also, the extruded sheet-like dried rubber can be stacked to form a bale, whereby the veil-like acrylic rubber can be easily produced.
本発明においては、スクリュー型二軸押出乾燥機に供給される含水クラムは、洗浄後に遊離水を除去(水切り)したものであることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the hydrous crumbs supplied to the screw-type twin-screw extrusion dryer are those from which free water has been removed (drained) after washing.
水切り工程
本発明において、洗浄後の含水クラムから水切り機で遊離水を分離する水切り工程を設けることが脱水効率を上げる上で好適である。
In the present invention, it is preferable to provide a draining step in which free water is separated from the washed wet crumbs using a drainer in order to increase the dewatering efficiency.
水切り機としては、公知のものを格別な限定なく用いることができ、例えば、金網、スクリーン、電動篩機などが挙げられ、好ましくは金網、スクリーンである。 Any known draining machine can be used without any particular limitations, such as wire mesh, screen, electric sifter, etc., with wire mesh and screen being preferred.
水切り機目開きは、格別限定はないが、通常0.01~5mm、好ましくは0.1~1mm、より好ましくは0.2~0.6mmの範囲であるときに、含水クラム損出が少なく且つ水切りが効率的にでき好適である。 There are no particular limitations on the opening size of the drainer, but it is usually suitable for efficient draining with minimal loss of water-containing crumb when it is in the range of 0.01 to 5 mm, preferably 0.1 to 1 mm, and more preferably 0.2 to 0.6 mm.
水切り後の含水クラムの含水量、すなわち脱水・乾燥工程に投入される含水クラムの含水量は、格別限定されるものではないが、通常50~80重量%、好ましくは50~70重量%、より好ましくは50~60重量%の範囲である。 The moisture content of the hydrous crumbs after draining, i.e., the moisture content of the hydrous crumbs fed into the dehydration and drying process, is not particularly 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・乾燥工程に投入される含水クラムの温度は、格別限定されるものではないが、通常40℃以上、好ましくは40~100℃、より好ましくは50~90℃、特に好ましくは55~85℃、最も好ましくは60~80℃の範囲であるときに、本発明のアクリルゴムのように比熱が1.5~2.5KJ/kg・Kと高く温度を上げにくい含水クラムをスクリュー型二軸押出乾燥機を用いて効率よく脱水・乾燥でき好適である。 The temperature of the hydrous crumbs after draining, i.e., the temperature of the hydrous crumbs fed into the dehydration and drying process, is not particularly 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 in the range of 60 to 80°C. This is suitable for efficiently dehydrating and drying hydrous crumbs such as the acrylic rubber of the present invention, which has a high specific heat of 1.5 to 2.5 KJ/kg·K and is difficult to raise the temperature of, using a screw-type twin-screw extruder.
含水クラムの脱水(脱水バレル部)
含水クラムの脱水は、脱水スリットを有する脱水バレルで行われる。脱水スリットの目開きは、使用条件に応じて適宜選択されればよいが、通常0.01~5mm、好ましくは0.1~1mm、より好ましくは0.2~0.6mmの範囲であるときに、含水クラム損出が少なく且つ含水クラムの脱水が効率的にでき好適である。
Dehydration of crumbs (dehydration barrel section)
The dehydration of the hydrous crumb is carried out in a dehydration barrel having a dehydration slit. The opening of the dehydration slit may be appropriately selected depending on the conditions of use, but when it is in the range of usually 0.01 to 5 mm, preferably 0.1 to 1 mm, more preferably 0.2 to 0.6 mm, the loss of hydrous crumb is small and the hydrous crumb can be efficiently dehydrated.
スクリュー型二軸押出乾燥機における脱水バレルの数は、格別限定されるものではないが、通常複数個、好ましくは2~10個、より好ましくは3~6個であるときに粘着性のアクリルゴムの脱水を効率よく行う上で好適である。 The number of dehydration barrels in a screw-type twin-screw extrusion dryer is not particularly 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 sticky 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、排蒸気は予備乾燥と定義して区別する。 Water is removed from the wet crumb in the dewatering barrel in two ways: through the dewatering slit in liquid form (wastewater) or in vapor form (exhaust steam). In this invention, we distinguish between the two by defining wastewater as dewatering and exhaust steam as pre-drying.
含水クラムの脱水において脱水スリットから排出される水は、液状(排水)、蒸気状(排蒸気)のいずれの状態でもよいが、脱水バレルを複数個備えるスクリュー型二軸乾燥を用いて行う場合は、排水及び排蒸気を組み合させることで粘着性アクリルゴムの脱水が効率よくでき好適である。脱水バレルを3個以上備えるスクリュー型二軸押出乾燥機の排水型脱水バレルか排蒸気型脱水バレルかの選択は、使用目的に応じて適宜行えばよいが、通常製造されるアクリルゴム中の灰分量を少なくする場合は排水型バレルを多くし、含水量を低減する場合は排蒸気型バレルを多くする。 When dehydrating the hydrous crumbs, the water discharged from the dehydration slit may be in either liquid (wastewater) or vapor (exhaust steam) state, but when using a screw-type twin-screw dryer equipped with multiple dehydration barrels, a combination of drainage and exhaust steam is preferable because it allows for efficient dehydration of the viscous acrylic rubber. The choice of drainage type dehydration barrel or exhaust steam type dehydration barrel for a screw-type twin-screw extrusion dryer equipped with three or more dehydration barrels can be made appropriately depending on the intended use, but the number of drainage type barrels is increased when the ash content in the acrylic rubber produced is generally reduced, and the number of exhaust steam type barrels is increased when the moisture content is reduced.
脱水バレルの設定温度は、アクリルゴムの単量体組成、灰分量、含水量、及び操業条件などにより適宜選択されるが、通常60~150℃、好ましくは70~140℃、より好ましくは80~130℃の範囲である。排水状態で脱水する脱水バレルの設定温度は、通常60~120℃、好ましくは70~110℃、より好ましくは80~100℃である。排蒸気状態で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。 The set temperature of the dehydration barrel is selected appropriately depending on the monomer composition, ash content, water content, and operating conditions of the acrylic rubber, 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 the dehydration barrel for dehydration in a wastewater state is usually in the range of 60 to 120°C, preferably 70 to 110°C, and more preferably 80 to 100°C. The set temperature of the dehydration barrel for dehydration 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の脱水後の含水量としては、格別な限定はないが、通常1~40重量%、好ましくは5~40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。 There are no particular limitations on the moisture content after dehydration in drainage dehydration, which squeezes out moisture from the hydrous crumbs, but a moisture content of 1 to 40% by weight, preferably 5 to 40% by weight, more preferably 5 to 35% by weight, and particularly preferably 10 to 35% by weight, is suitable as it provides a high level of balance between productivity and ash removal efficiency.
反応性基を有する粘着性のアクリルゴムの脱水は、遠心分離機などを用いて行うと脱水スリット部にアクリルゴムが付着してしまい殆ど脱水できないが(含水量は約45~55重量%程度まで)、本発明において、脱水スリットを有しスクリューで強制的に絞られるスクリュー型二軸押出乾燥機を用いることにより、ここまで含水量を低減できるようになった。 When dehydrating viscous acrylic rubber that has reactive groups using a centrifuge or similar machine, the acrylic rubber adheres to the dehydration slits and is barely dehydrated (water content is up to about 45-55% by weight). However, in this invention, by using a screw-type twin-screw extrusion dryer that has a dehydration slit and is forcibly squeezed by a screw, it is possible to reduce the water content to this extent.
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排水後の含水量が通常5~40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 drainage in the drainage type dehydration barrel is usually 5 to 40% by weight, preferably 10 to 40% by weight, and more preferably 15 to 35% by weight, and the moisture content after preliminary 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.
脱水後の含水量を前記下限以上とすることにより、脱水時間を短縮できてアクリルゴムの変質を抑制でき、前記上限以下とすることにより灰分量を十分に低減することができる。 By setting the moisture content after dehydration to above the lower limit, the dehydration time can be shortened and deterioration of the acrylic rubber can be suppressed, while by setting it below the upper limit, the ash content can be sufficiently reduced.
含水クラムの乾燥(乾燥バレル部)
上記脱水後の含水クラムの乾燥は、減圧下の乾燥バレル部で行うことを特徴とする。アクリルゴムの乾燥を減圧下で行うことにより、反応性基を有する粘着性アクリルゴムの乾燥効率を上げ、且つ、アクリルゴム中に内在する空気を除去し比重が高く保存安定性に優れるアクリルゴムを製造できるので好適である。
Drying of moist crumbs (drying barrel section)
The method is characterized in that the drying of the water-containing crumbs after the dehydration is carried out in a drying barrel under reduced pressure. By drying the acrylic rubber under reduced pressure, the drying efficiency of the tacky acrylic rubber having reactive groups can be increased, and the air contained in the acrylic rubber can be removed, thereby producing an acrylic rubber having a high specific gravity and excellent storage stability, which is preferable.
乾燥バレルの減圧度は、適宜選択されればよいが、通常1~50kPa,好ましくは2~30kPa、より好ましくは3~20kPaであるときに効率よく含水クラムを乾燥でき好適である。乾燥バレルの減圧度をこの範囲にすることにより、アクリルゴムの乾燥性に優れ且つ乾燥ゴムの内在する空気を除去し、結果として製造されるアクリルゴムの比重を高め且つ保存安定性を格段に改善できるので好適である。 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 efficient drying of the water-containing crumbs. By setting the degree of vacuum in the drying barrel within this range, the acrylic rubber can be dried excellently and the air contained within the dried rubber can be removed, resulting in an increase in the specific gravity of the acrylic rubber produced and a significant improvement in storage stability, making this suitable.
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シート状またはベール状アクリルゴム中のメチルエチルケトン不溶解分量(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 usually 100 to 250°C, preferably 110 to 200°C, and more preferably 120 to 180°C is suitable because it allows efficient drying without discoloration or deterioration of the acrylic rubber and reduces the amount of methyl ethyl ketone insolubles in the sheet or veil-like acrylic rubber (gel amount of methyl ethyl ketone insolubles).
スクリュー型二軸押出乾燥機における乾燥バレルの数は、格別限定されるものではないが、通常複数個、好ましくは2~10個、より好ましくは3~8個である。乾燥バレルが複数個有する場合の減圧度は、全ての乾燥バレルで近似した減圧度にしてもよいし、変えてもよい。乾燥バレルが複数個有する場合の設定温度は、全ての乾燥バレルで近似した温度にしてもよいし変えてもよいが、導入部(脱水バレルに近い方)の温度よりも排出部(ダイに近い方)の温度の方が高くするのが乾燥効率を上げることができ好適である。 The number of drying barrels in a screw-type twin-screw extrusion dryer is not particularly limited, but is usually more than one, 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 section (closer to the die) higher than the temperature of the introduction section (closer to the dehydration barrel) in order to increase 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。本発明においては、特にスクリュー型二軸押出乾燥機内で乾燥ゴムの含水量がこの値(殆ど水が除去された状態)にして溶融押出しされることがシート状またはベール状アクリルゴムのメチルエチルケトン不溶解分量を低減でき好適である。 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. In the present invention, it is particularly preferable to melt extrude the dried rubber in a screw-type twin-screw extruder at this moisture content (a state in which almost all water has been removed) in order to reduce the amount of methyl ethyl ketone insolubles in the sheet- or veil-shaped acrylic rubber.
本発明においては、スクリュー型二軸押出乾燥機の乾燥バレルにおいて上記アクリルゴムが実質的に水を含まない状態でかかる剪断速度は、格別な限定はないが、通常が、10[1/s]以上、好ましくは10~400[1/s]、より好ましくは50~250[1/s]の範囲であるときに得られるシート状またはベール状アクリルゴムの保存安定性、ロール加工性、バンバリー加工性、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。 In the present invention, the shear rate in the drying barrel of the screw-type twin-screw extruder dryer when the acrylic rubber is substantially free of water is not particularly limited, but a shear rate of 10 [1/s] or more, preferably 10 to 400 [1/s], and more preferably 50 to 250 [1/s] is usually preferred because it provides a highly balanced storage stability, roll processability, Banbury processability, strength properties, and compression set resistance properties of the sheet- or veil-like acrylic rubber obtained.
本発明で使用されるスクリュー型二軸押出乾燥機内、特に乾燥バレルにおけるアクリルゴムの剪断粘度は、格別な限定はないが、通常12000[Pa・s]以下、好ましくは1000~12000[Pa・s]、より好ましくは2000~10000[Pa・s]、特に好ましくは3000~7000[Pa・s]、最も好ましくは4000~6000[Pa・s]の範囲であるときに得られるシート状またはベール状アクリルゴムの保存安定性、ロール加工性、バンバリー加工性及び強度特性が高度にバランスされ好適である。 The shear viscosity of the acrylic rubber in the screw-type twin-screw extruder used in the present invention, particularly in the drying barrel, is not particularly limited, but is usually 12,000 [Pa·s] or less, preferably 1,000 to 12,000 [Pa·s], more preferably 2,000 to 10,000 [Pa·s], particularly preferably 3,000 to 7,000 [Pa·s], and most preferably 4,000 to 6,000 [Pa·s], which is suitable for providing a highly balanced storage stability, roll processability, Banbury processability, and strength properties of the sheet- or veil-like acrylic rubber obtained.
乾燥ゴム(ダイ部)
上記脱水バレル及び乾燥バレルのスクリュー部で脱水・乾燥された乾燥ゴムは、スクリューの無い整流のダイ部に送られる。スクリュー部とダイ部の間には、ブレーカープレートや金網を設けてもよいし、設けなくてもよい。
Drying rubber (die section)
The dried rubber dehydrated and dried in the screw section of the dehydration barrel and the drying barrel is sent to a screw-free straightening die section. A breaker plate or a wire net may or may not be provided between the screw section and the die section.
押出される乾燥ゴムは、ダイ形状を略長方形状にしてシート状に出すことにより空気の巻き込みが少なく比重の大きい保存安定性に優れる乾燥ゴムが得られ好適である。 The dried rubber to be extruded is preferably extruded in sheet form using a roughly rectangular die shape, which results in less air entrapment, a higher specific gravity, and excellent storage stability.
ダイ部における樹脂圧は、格別限定されないが、通常0.1~10MPa、好ましくは0.5~5MPa、より好ましくは1~3MPaの範囲としたときに、シート状またはベール状アクリルゴムの空気の巻き込みが少なく(比重が高く)且つ生産性に優れ好適である。 The resin pressure in the die section is not particularly 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 reducing air entrapment in the sheet or veil-like acrylic rubber (high specific gravity) and providing excellent productivity.
スクリュー型二軸押出乾燥機及び操業条件
使用されるスクリュー型二軸押出乾燥機のスクリュー長(L)は、使用目的に応じて適宜選択されればよいが、通常3000~15000mm、好ましくは4000~10000mm、より好ましくは4500~8000mmの範囲である。
Screw-type twin-screw extrusion dryer and operating conditions The screw length (L) of the screw-type twin-screw extrusion dryer used 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.
使用されるスクリュー型二軸押出乾燥機のスクリュー径(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。 The screw diameter (D) of the screw-type twin-screw extruder used 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.
使用されるスクリュー型二軸押出乾燥機のスクリュー長(L)とスクリュー径(D)との比(L/D)は、格別限定されるものではないが、通常10~100、好ましくは20~80、より好ましくは30~60の範囲であるときに乾燥ゴムの分子量低下や焼けを起こさずに含水量を1重量%未満にでき好適である。 The ratio (L/D) of the screw length (L) to the screw diameter (D) of the screw-type twin-screw extruder dryer used is not particularly limited, but is usually in the range of 10 to 100, preferably 20 to 80, and more preferably 30 to 60, which is suitable for reducing the moisture content to less than 1% by weight without causing a decrease in the molecular weight of the dried rubber or burning.
使用されるスクリュー型二軸押出乾燥機の回転数(N)は、諸条件に応じて適宜選択されればよいが、通常10~1000rpm、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、シート状またはベール状アクリルゴムの含水量とメチルエチルケトン不溶解分量を効率よく低減でき好適である。 The rotation speed (N) of the screw-type twin-screw extrusion dryer used may be appropriately selected depending on the various conditions, but a rotation speed of 10 to 1000 rpm, preferably 50 to 750 rpm, more preferably 100 to 500 rpm, and most preferably 120 to 300 rpm is suitable for efficiently reducing the water content and methyl ethyl ketone insoluble content of the sheet or veil-like acrylic rubber.
使用されるスクリュー型二軸押出乾燥機の押出量(Q)は、格別限定されないが、通常100~1,500kg/hr、好ましくは300~1200kg/hr、より好ましくは400~1000kg/hr、最も好ましくは500~800kg/hrの範囲である。 The throughput (Q) of the screw-type twin-screw extruder used is not particularly 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.
使用されるスクリュー型二軸押出乾燥機の押出量(Q)と回転数(N)の比(Q/N)は、格別限定されるものではないが、通常2~10、好ましくは3~8、より好ましくは4~6の範囲である。 The ratio (Q/N) of the output (Q) to the rotation speed (N) of the screw-type twin-screw extruder dryer used is not particularly limited, but is usually in the range of 2 to 10, preferably 3 to 8, and more preferably 4 to 6.
使用されるスクリュー型二軸押出乾燥機の最大トルクは、格別限定されるものではないが、格別な限定はないが、通常30N・m以上、好ましくは35N・m以上、より好ましくは40N・m以上である。本発明で使用されるスクリュー型二軸押出乾燥機の最大トルクは、また、通常30~100N・m、好ましくは35~75N・m、より好ましくは40~60N・mの範囲であるときに、製造されるシート状またはベール状アクリルゴムのロール加工性、バンバリー加工性及び強度特性を高度にバランスすることができ好適である。本発明においては、二軸のスクリューを有する押出乾燥機を用いることにより高シェアな条件での脱水・乾燥・成形が可能となり好適である。 The maximum torque of the screw-type twin-screw extrusion dryer used is not particularly limited, but is usually 30 N·m or more, preferably 35 N·m or more, and more preferably 40 N·m or more. The maximum torque of the screw-type twin-screw extrusion dryer used in the present invention is also preferably in the range of usually 30 to 100 N·m, preferably 35 to 75 N·m, and more preferably 40 to 60 N·m, since the roll processability, Banbury processability, and strength properties of the sheet-like or veil-like acrylic rubber produced can be highly balanced. In the present invention, the use of an extrusion dryer having twin screws is preferable because it enables dehydration, drying, and molding under high shear conditions.
使用されるスクリュー型二軸押出乾燥機の比動力は、格別な限定はないが、通常0.1~0.25[kw・h/kg]以上、好ましくは0.13~0.23[kw・h/kg]、より好ましくは0.15~0.2[kw・h/kg]の範囲であるときに得られるシート状またはベール状アクリルゴムのロール加工性、バンバリー加工性及び強度特性が高度にバランスされ好適である。 There are no particular limitations on the specific power of the screw-type twin-screw extruder used, but a power range of 0.1 to 0.25 [kW·h/kg] or more, preferably 0.13 to 0.23 [kW·h/kg], and more preferably 0.15 to 0.2 [kW·h/kg], is usually preferable because it provides a high level of balance between the roll processability, Banbury processability, and strength properties of the sheet or veil-like acrylic rubber obtained.
使用されるスクリュー型二軸押出乾燥機の比電力は、格別な限定はないが、通常0.2~0.6[A・h/kg/]以上、好ましくは0.25~0.55[A・h/kg/]、より好ましくは0.35~0.5[A・h/kg/]の範囲であるときに得られるシート状またはベール状アクリルゴムのロール加工性、バンバリー加工性及び強度特性が高度にバランスされ好適である。 There are no particular limitations on the specific power of the screw-type twin-screw extruder used, but a power in the range of 0.2 to 0.6 [A·h/kg/] or more, preferably 0.25 to 0.55 [A·h/kg/], and more preferably 0.35 to 0.5 [A·h/kg/], is usually preferable because it provides a high level of balance between the roll processability, Banbury processability, and strength properties of the resulting sheet or veil-like acrylic rubber.
使用されるスクリュー型二軸押出乾燥機の剪断速度は、格別な限定はないが、通常40~150[1/s]以上、好ましくは45~125[1/s]、より好ましくは50~100[1/s]の範囲であるときに得られるシート状またはベール状アクリルゴムの保存安定性、ロール加工性、バンバリー加工性及び強度特性が高度にバランスされ好適である。 The shear rate of the screw-type twin-screw extruder used is not particularly limited, but is usually in the range of 40 to 150 [1/s] or more, preferably 45 to 125 [1/s], and more preferably 50 to 100 [1/s], which is suitable for achieving a high level of balance in the storage stability, roll processability, Banbury processability, and strength properties of the sheet- or veil-like acrylic rubber obtained.
使用されるスクリュー型二軸押出乾燥機内のアクリルゴムの剪断粘度は、格別な限定はないが、通常4000~8000[Pa・s]以下、好ましくは4500~7500[Pa・s]、より好ましくは5000~7000[Pa・s]の範囲であるときに得られるシート状またはベール状アクリルゴムの保存安定性、ロール加工性、バンバリー加工性及び強度特性が高度にバランスされ好適である。 There are no particular limitations on the shear viscosity of the acrylic rubber in the screw-type twin-screw extruder dryer used, but when it is in the range of usually 4,000 to 8,000 [Pa·s] or less, preferably 4,500 to 7,500 [Pa·s], and more preferably 5,000 to 7,000 [Pa·s], the storage stability, roll processability, Banbury processability, and strength properties of the sheet- or veil-like acrylic rubber obtained are highly balanced and suitable.
シート状乾燥ゴム
スクリュー型二軸押出乾燥機から押し出される乾燥ゴムの形状は、シート状であり、この時に空気を巻き込まず比重を大きくでき保存安定性が高度に改善され好適である。スクリュー型二軸押出乾燥機から押し出されるシート状乾燥ゴムは、通常、冷却され切断されてシート状アクリルゴムとして使用される。
Dry rubber sheet The dry rubber extruded from the screw-type twin-screw extrusion dryer is in the form of a sheet, which is preferable because it does not trap air and can increase the specific gravity, resulting in highly improved storage stability. The dry rubber sheet extruded from the screw-type twin-screw extrusion dryer is usually cooled and cut to be used as sheet acrylic rubber.
スクリュー型二軸押出乾燥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 twin-screw 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.
スクリュー型二軸押出乾燥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300~1200mm、好ましくは400~1000mm、より好ましくは500~800mmの範囲である。 The width of the sheet-like dried rubber extruded from the screw-type twin-screw extruder is selected appropriately depending on the intended use, but is usually in the range of 300 to 1200 mm, preferably 400 to 1000 mm, and more preferably 500 to 800 mm.
スクリュー型二軸押出乾燥機から押し出される乾燥ゴムの温度は、格別限定されるものではないが、通常100~200℃、好ましくは110~180℃、より好ましくは120~160℃の範囲である。 The temperature of the dried rubber extruded from the screw-type twin-screw extruder is not particularly limited, but is usually in the range of 100 to 200°C, preferably 110 to 180°C, and more preferably 120 to 160°C.
スクリュー型二軸押出乾燥機から押し出される乾燥ゴムの含水量は、格別な限定は無いが、通常1重量%未満、好ましくは0.8重量%以下、より好ましくは0.6重量%以下である。 There are no particular limitations on the moisture content of the dried rubber extruded from the screw-type twin-screw extruder, but it is usually less than 1% by weight, preferably 0.8% by weight or less, and more preferably 0.6% by weight or less.
スクリュー型二軸押出乾燥機から押し出されるシート状乾燥ゴムの100℃における複素粘性率([η]100℃)は、格別限定されるものではないが、通常1500~6000[Pa・s]、好ましくは2000~5000[Pa・s]、より好ましくは2500~4000[Pa・s]、最も好ましくは2500~3500[Pa・s]の範囲であるときに、シートとしての押出性と形状保持性とが高度にバランスされ好適である。すなわち、下限以上とすることにより押出性により優れるものとでき、上限以下とすることによりシート状乾燥ゴムの形状の崩れや破断を抑制できる。 The complex viscosity at 100°C ([η]100°C) of the sheet-like dried rubber extruded from the screw-type twin-screw extruder is not particularly limited, but is usually in the range of 1500 to 6000 [Pa·s], preferably 2000 to 5000 [Pa·s], more preferably 2500 to 4000 [Pa·s], and most preferably 2500 to 3500 [Pa·s], which is suitable for achieving a high balance between extrudability as a sheet and shape retention. In other words, by setting it at or above the lower limit, the extrudability can be made superior, and by setting it at or below the upper limit, deformation or breakage of the sheet-like dried rubber can be suppressed.
スクリュー型二軸押出乾燥機から押し出されたシート状乾燥ゴムは、そのまま折りたたんで使用してもよいが、通常は、切断して用いることができる。 The dried rubber sheet extruded from the screw-type twin-screw extruder can be folded and used as is, but it is usually cut into pieces for use.
シート状乾燥ゴムの切断は、格別な限定はないが、本発明のアクリルゴムは粘着性が強いことから、空気を巻き込まずに連続的に切断するために、シート状乾燥ゴムを冷却してから行うのが好ましい。 There are no particular limitations on how the dry rubber sheet is cut, but since the acrylic rubber of the present invention has strong adhesion, it is preferable to cool the dry rubber sheet before cutting in order to cut it continuously without entraining air.
シート状乾燥ゴムの切断温度は、格別な限定はないが、通常60℃以下、好ましくは55℃以下、より好ましくは50℃以下であるときに、切断性と生産性とが高度にバランスされ好適である。 There are no particular limitations on the cutting temperature of the dry rubber sheet, but a temperature of 60°C or less, preferably 55°C or less, and more preferably 50°C or less, is usually preferred as it provides a good 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、格別限定されるものではないが、通常15,000[Pa・s]以下、好ましくは2000~10.000[Pa・s]、より好ましくは2500~7000[Pa・s]、最も好ましくは2700~5500[Pa・s]の範囲にあるときに空気を巻き込まずに且つ連続的に切断ができ好適である。 The complex viscosity of the dry rubber sheet at 60°C ([η] 60°C) is not particularly limited, but is usually 15,000 [Pa·s] or less, preferably 2000 to 10,000 [Pa·s], more preferably 2500 to 7000 [Pa·s], and most preferably 2700 to 5500 [Pa·s], which allows cutting without entraining air and allows continuous cutting.
シート状乾燥ゴムの100℃における複素粘性率([η]100℃)と60℃における複素粘性率([η]60℃)との比([η]100℃/[η]60℃)は、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されればよいが、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0.85以上であり、上限値が、通常0.98以下、好ましくは0.97以下、より好ましくは0.96以下、特に好ましくは0.95以下、最も好ましくは0.93以下であるときに空気巻き込み性が少なく、且つ切断と生産性が高度にバランスされ好適である。 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 particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended use, 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 0.85 or more. When the upper limit is usually 0.98 or less, preferably 0.97 or less, more preferably 0.96 or less, particularly preferably 0.95 or less, and most preferably 0.93 or less, air entrapment is reduced and cutting and productivity are well balanced, making this suitable.
シート状乾燥ゴムの冷却方法としては、格別限定はなく室温に放置してもよいが、シート状乾燥ゴムの熱伝導度が0.15~0.35W/mKと非常に小さいために、送風あるいは冷房下での空冷方式、水を吹き付ける水かけ方式、水中に浸漬する浸漬方式などの強制冷却が生産性を上げるために好ましく、特に送風あるいは冷下での空冷方式が好適である。 There are no particular limitations on the cooling method for the dried rubber sheet, and it may be left 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ことができる。冷風の温度は、格別限定されるものではないが、通常0~25℃、好ましくは5~25℃、より好ましくは10~20℃の範囲である。冷却される長さは、格別限定はないが、通常5~500m、好ましくは10~200m、より好ましくは20~100mの範囲である。シート状乾燥ゴムの冷却速度は、格別限定されるものではないが、通常50℃/hr以上、より好ましくは100℃/hr以上、より好ましくは150℃/hr以上であるときに切断が特に容易になり好適である。 In the air-cooling method for sheet-like dry rubber, for example, the sheet-like dry rubber is extruded from a screw-type extruder onto a conveyor such as a belt conveyor, and is conveyed and cooled while being blown with cold air. The temperature of the cold air is not particularly limited, but is usually in the range of 0 to 25°C, preferably 5 to 25°C, and more preferably 10 to 20°C. The length to be cooled is not particularly limited, but is usually in the range of 5 to 500 m, preferably 10 to 200 m, and more preferably 20 to 100 m. The cooling rate of the sheet-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、格別な限定はなく使用目的に応じて適宜選択されるが、通常100~800mm、好ましくは200~500mm、より好ましくは250~450mmの範囲である。 There are no particular limitations on the cut length of the dry rubber sheet, and it is selected appropriately depending on the intended use, but it is usually in the range of 100 to 800 mm, preferably 200 to 500 mm, and more preferably 250 to 450 mm.
かくして得られるシート状アクリルゴムは、クラム状アクリルゴムに比べて操作性に優れ、且つ、ロール加工性、架橋性、強度特性及び耐圧縮永久歪み特性に優れるとともに保存安定性、バンバリー加工性及び耐水性にも優れ、そのまま、あるいは積層してベール化されて使用することができる。
積層工程
本発明のベール状アクリルゴムの製造方法は、格別限定されるものではないが、上記シート状アクリルゴムを積層することにより空気の巻き込みの少ない保存安定性に優れるベール状アクリルゴムが得られ好適である。
The sheet-like acrylic rubber thus obtained is superior in operability to crumb-like acrylic rubber, and is also superior in roll processability, crosslinkability, strength properties and compression set resistance properties as well as in storage stability, Banbury processability and water resistance, and can be used as is or after being laminated to form a bale.
Lamination Step The method for producing the veil-like acrylic rubber of the present invention is not particularly limited, but it is preferable to obtain a veil-like acrylic rubber having excellent storage stability with less air entrapment by laminating the above-mentioned sheet-like acrylic rubber.
シート状アクリルゴムの積層温度は、格別限定はないが、通常30℃以上、好ましくは35℃以上、より好ましくは40℃以上であるときに積層時に巻き込まれる空気を逃がすことができ好適である。積層枚数は、前記ベール状アクリルゴムの大きさまたは重量に応じて適宜選択されればよい。本発明のベール状アクリルゴムは、積層したシート状アクリルゴムの自重により一体化される。 The lamination temperature of the sheet-like acrylic rubber is not particularly limited, but is usually 30°C or higher, preferably 35°C or higher, and more preferably 40°C or higher, which allows air entrapped during lamination to escape. The number of layers may be appropriately selected depending on the size or weight of the veil-like acrylic rubber. The veil-like acrylic rubber of the present invention is integrated by the weight of the laminated sheet-like acrylic rubber.
かくして得られる本発明のベール状アクリルゴムは、クラム状アクリルゴムに比べ操作性に優れ、且つ、ロール加工性、架橋性、強度特性及び耐圧縮永久歪み特性に優れるとともに保存安定性、バンバリー加工性及び耐水性にも優れ、ベール状アクリルゴムをそのまま、あるいは必要量を切断してバンバリー、ロールなどの混合機に投入して用いることができる。 The veil-like acrylic rubber of the present invention thus obtained is superior in operability to crumb-like acrylic rubber, and is excellent in roll processability, crosslinkability, strength properties, and compression set resistance, as well as in storage stability, Banbury processability, and water resistance. The veil-like acrylic rubber can be used as is, or the required amount can be cut and fed into a mixer such as a Banbury or roll.
<ゴム組成物>
本発明のゴム組成物は、前記アクリルゴムを含むゴム成分、充填剤及び架橋剤を含むことを特徴とする。
<Rubber Composition>
The rubber composition of the present invention is characterized by comprising a rubber component containing the acrylic rubber, a filler, and a crosslinking agent.
本発明のゴム組成物の主たる成分となるゴム成分としては、本発明のアクリルゴム単独で用いてもよく、あるいは必要に応じて、本発明のアクリルゴムとその他のゴム成分とを組み合わせて用いてもよい。ゴム成分中における本発明のアクリルゴムの含有量は、使用目的に応じて選択されればよく、例えば、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%以上である。 As the rubber component that is the main component of the rubber composition of the present invention, the acrylic rubber of the present invention may be used alone, or, if necessary, the acrylic rubber of the present invention may be used in combination with other rubber components. The content of the acrylic rubber of the present invention in the rubber component may be selected according to the intended use, and is, for example, usually 30% by weight or more, preferably 50% by weight or more, and more preferably 70% by weight or more.
本発明のアクリルゴムと組み合わせるその他のゴム成分としては、格別な限定はなく、例えば、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン-ブタジエンゴム、アクリロニトリル-ブタジエンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリシロキサン系エラストマーなどを挙げることができる。 Other rubber components that can be combined with the acrylic rubber of the present invention 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.
これらのその他のゴム成分は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらのその他のゴム成分の形状は、クラム状、ストランド状、ベール状、シート状、粉体状などいずれであっても構わない。ゴム成分全体におけるその他のゴム成分の含有量は、本発明の効果を損ねない範囲で適宜選択され、例えば、通常70重量%以下、好ましくは50重量%以下、より好ましくは30重量%以下である。 These other rubber components may be used alone or in combination of two or more. The shape of these other rubber components may be any of crumb, strand, veil, sheet, powder, etc. The content of the other rubber components in the entire rubber component is appropriately selected within a range that does not impair the effects of the present invention, and is, for example, usually 70% by weight or less, preferably 50% by weight or less, and more preferably 30% by weight or less.
ゴム組成物に含まれる充填剤としては、格別な限定はないが、例えば、補強性充填剤、非補強性充填剤などが挙げられ、好ましくは補強性充填剤である。 The filler contained in the rubber composition is not particularly limited, but examples include reinforcing fillers and non-reinforcing fillers, with reinforcing fillers being preferred.
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類;湿式シリカ、乾式シリカ、コロイダルシリカなどのシリカ類;などを挙げることができる。非補強性充填剤としては、石英粉末、ケイソウ土、亜鉛華、塩基性炭酸マグネシウム、活性炭酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、二酸化チタン、タルク、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどを挙げることができる。 Examples of 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、ゴム成分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. The amount of filler is appropriately selected within a range that does not impair the effects of the present invention, and 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 rubber component.
ゴム組成物に使用される架橋剤としては、格別な限定はなく従来公知の架橋剤を使用目的に応じて選択され、例えば、硫黄化合物などの無機架橋剤や有機架橋剤などが挙げられ、好ましくは有機架橋剤である。 There are no particular limitations on the crosslinking agent used in the rubber composition, and any conventionally known crosslinking agent may be selected depending on the intended use. Examples of such agents include inorganic crosslinking agents such as sulfur compounds and organic crosslinking agents, with organic crosslinking agents being preferred.
有機架橋剤としては、格別な限定はないが、イオン架橋性有機化合物が好ましく、多価イオン有機化合物が特に好ましい。イオン架橋性または多価イオンの「イオン」としては、前記アクリルゴムのイオン反応性基含有単量体のイオン反応性基とイオン反応するもので格別な限定はないが、例えば、アミン基、エポキシ基、カルボキシル基、チオール基などが挙げられる。 The organic crosslinking agent is not particularly limited, but an ionically crosslinkable organic compound is preferred, and a polyvalent ion organic compound is particularly preferred. The "ion" of the ionically crosslinkable or polyvalent ion is one that reacts ionically with the ionically reactive group of the ionically reactive group-containing monomer of the acrylic rubber, and is not particularly limited, but examples thereof include an amine group, an epoxy group, a carboxyl group, and a thiol group.
多価イオン有機化合物の具体例としては、多価アミン化合物、多価エポキシ化合物、多価カルボン酸化合物、多価チオール化合物などが挙げられ、好ましくは多価アミン化合物や多価チオール化合物、より好ましくは多価アミン化合物である。 Specific examples of polyvalent ion organic compounds include polyvalent amine compounds, polyvalent epoxy compounds, polyvalent carboxylic acid compounds, and polyvalent thiol compounds, of which polyvalent amine compounds and polyvalent thiol compounds are preferred, and polyvalent amine compounds are more preferred.
多価アミン化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンカーバメート、N,N'-ジシンナミリデン-1,6-ヘキサンジアミンなどの脂肪族多価アミン化合物;4,4'-メチレンジアニリン、p-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、4,4'-ジアミノジフェニルエーテル、3,4'-ジアミノジフェニルエーテル、4,4'-(m-フェニレンジイソプロピリデン)ジアニリン、4,4'-(p-フェニレンジイソプロピリデン)ジアニリン、2,2'-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、4,4'-ジアミノベンズアニリド、4,4'-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、m-キシリレンジアミン、p-キシリレンジアミン、1,3,5-ベンゼントリアミンなどの芳香族多価アミン化合物;などが挙げられる。これらの中でも、ヘキサメチレンジアミンカーバメート、2,2'-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕プロパンなどが好ましい。多価アミン化合物としては、また、これらの炭酸塩を好適に用いることができる。これらの多価アミン化合物は、特に、カルボキシル基含有のアクリルゴム、あるいはエポキシ基含有のアクリルゴムと組み合わせて好適に用いられる。 Examples of polyamine compounds include aliphatic polyamine compounds such as hexamethylenediamine, hexamethylenediamine carbamate, and N,N'-dicinnamylidene-1,6-hexanediamine; and aromatic polyamine 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. As the polyamine compound, carbonates of these compounds can also be preferably used. These polyamine compounds are particularly preferably used in combination with carboxyl group-containing acrylic rubber or epoxy group-containing acrylic rubber.
多価チオール化合物としては、好適にはトリアジンチオール化合物が用いられ、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る。これらのトリアジンチオール化合物は、特に、塩素原子含有のアクリルゴムと組み合わせて好適に用いられる。 As the polyvalent thiol compound, a triazine thiol compound is preferably used, such as 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. These triazine thiol compounds are particularly suitable for use in combination with chlorine atom-containing acrylic rubber.
その他の多価有機化合物としては、テトラデカン二酸などの多価カルボン酸化合物、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などが挙げられる。これらのその他の多価有機化合物は、特に、エポキシ基含有のアクリルゴムと組み合わせて好適に用いられる。 Other polyvalent organic compounds include polycarboxylic acid compounds such as tetradecanedioic acid, and metal dithiocarbamate salts such as zinc dimethyldithiocarbamate. These other polyvalent organic compounds are particularly suitable for use in combination with epoxy group-containing acrylic rubber.
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、ゴム成分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 rubber component. By setting the amount of crosslinking agent within this range, it is possible to obtain excellent mechanical strength as a crosslinked rubber product while maintaining sufficient rubber elasticity, which is preferable.
本発明のゴム組成物は、必要に応じて老化防止剤を配合することができる。老化防止剤の種類は、特に限定されないが、例えば、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 composition of the present invention may contain an antioxidant as necessary. The type of antioxidant is not particularly limited, but examples include 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'-methylene Others such as bis(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 phenol-based antioxidants such as tris(nonylphenyl)phosphite, diphenylisodecylphosphite, and tetraphenyldipropylene glycol diphosphite; sulfur ester-based antioxidants such as dilauryl thiodipropionate; phenyl-α-naphthylamine, phenyl-β-naphthylamine, p-(p-toluenesulfonylamido)-diphenylamine, and 4,4'-(α,α-dimethylbenzyl)diphenylamine. Examples of such antioxidants include amine-based antioxidants such as amine, 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、ゴム成分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. The amount of antioxidant 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 rubber component.
本発明のゴム組成物は、上記本発明のアクリルゴムを含むゴム成分、充填剤及び架橋剤を必須成分として、及び必要に応じて老化防止剤を含み、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 composition of the present invention contains the above-mentioned acrylic rubber-containing rubber component, a filler, and a crosslinking agent as essential components, and, if necessary, an anti-aging agent. 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, can be optionally blended. These other additives can be used alone or in combination of two or more, and the blending amounts are appropriately selected within a range that does not impair the effects of the present invention.
本発明のゴム組成物の製造方法としては、本発明のアクリルゴムを含むゴム成分、充填剤、架橋剤及び必要に応じて含有できる老化防止剤やその他の配合剤を混合する方法が挙げられ、混合には、従来の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。各成分の混合手順は、ゴム加工の分野において行われている通常の手順で行えばよく、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ことが好ましい。 The method for producing the rubber composition of the present invention includes mixing the rubber component containing the acrylic rubber of the present invention, the filler, the crosslinking agent, and the antioxidant and other compounding ingredients that may be contained as necessary. Any means conventionally used in the rubber processing field, such as an open roll, a Banbury mixer, or various kneaders, may be used for mixing. The mixing procedure for each component may be the usual procedure used in the rubber processing field. For example, it is preferable to thoroughly mix the components that are difficult to react or decompose by heat, and then mix the crosslinking agent, which is a component that reacts or decomposes by heat, for a short period of time at a temperature at which no reaction or decomposition occurs.
<ゴム架橋物>
本発明のゴム架橋物は、上記ゴム組成物を架橋してなるものである。
<Rubber cross-linked product>
The cross-linked rubber product of the present invention is obtained by cross-linking the above-mentioned rubber composition.
本発明のゴム架橋物は、本発明のゴム組成物を用い、所望の形状に対応した成形機、例えば、押出機、射出成形機、圧縮機又は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。 The cross-linked rubber product of the present invention can be produced by using the rubber composition of the present invention, molding the rubber composition into a desired shape using a molding machine such as an extruder, an injection molding machine, a compressor, or a roll, and then heating the composition to cause a cross-linking reaction and fix the shape as a cross-linked rubber product. In this case, the cross-linking may be carried out after molding in advance, or may be carried out 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. The heating method may be appropriately selected from methods used for cross-linking rubber, such as press heating, steam heating, oven heating, and hot air heating.
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 secondary cross-linking time 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、優れた耐圧縮永久歪み特性及び耐水性を有するものである。 The cross-linked rubber of the present invention has excellent compression set resistance and water resistance while maintaining basic rubber properties such as tensile strength, elongation, and hardness.
本発明のゴム架橋物は、上記特性を活かして、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、ベアリングシール、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。 The cross-linked rubber of the present invention, taking advantage of the above-mentioned properties, is suitably used for, for example, sealing materials such as O-rings, packings, diaphragms, oil seals, shaft seals, bearing seals, 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 coating 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し出し成形型品及び型架橋製品として、例えば、燃料ホース、フィラーネックホース、ベントホース、ペーパーホース、オイルホースなどの燃料タンクなどの燃料油系ホース、ターボエアーホース、ミッションコントロールホースなどのエアー系ホース、ラジエターホース、ヒーターホース、ブレーキホース、エアコンホースなどの各種ホース類に好適に用いられる。 The cross-linked rubber product of the present invention is also suitable for use as extrusion molded products and mold cross-linked products for automotive applications, such as fuel hoses, filler neck hoses, vent hoses, paper hoses, fuel oil hoses for fuel tanks such as oil hoses, air hoses such as turbo air hoses and mission control hoses, radiator hoses, heater hoses, brake hoses, and air conditioner hoses.
<アクリルゴム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>
Next, the configuration of the equipment used in the production of acrylic rubber 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 acrylic rubber 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、スクリュー型二軸押出乾燥機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、無機ラジカル発生剤と還元剤とからなるレドックス触媒存在下に乳化重合反応を開始し、重合途中で連鎖移動剤を回分的に後添加して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 process described above. Although not shown in FIG. 1, this 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, and emulsified while being appropriately stirred with a stirrer, and the emulsion polymerization reaction is started in the presence of a redox catalyst consisting of an inorganic radical generator and a reducing agent, and a chain transfer agent is added in batches during the polymerization to obtain an emulsion polymerization liquid. The emulsion polymerization reactor may be any of a batch type, a semi-batch type, or a continuous type, and may be any of a tank type reactor and 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凝固液中に添加する方法が採用される。すなわち、凝固装置3の撹拌槽30に凝固液を充填しておき、この凝固液に乳化重合液を添加及び接触させて乳化重合液を凝固させることによって含水クラムが生成される。
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200~1000rpm、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二軸押出乾燥機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二軸押出乾燥機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二軸押出乾燥機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、スクリュー型二軸押出乾燥機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からスクリュー型二軸押出乾燥機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 wet crumbs are supplied to the screw-type twin-
図1に示すスクリュー型二軸押出乾燥機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二軸押出乾燥機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-type twin-
スクリュー型二軸押出乾燥機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、スクリュー型二軸押出乾燥機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二軸押出乾燥機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-type twin-
以下、図2を参照しながら、スクリュー型二軸押出乾燥機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二軸押出乾燥機5として好適な一具体例の構成を示している。このスクリュー型二軸押出乾燥機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-type twin-
図2に示すスクリュー型二軸押出乾燥機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。スクリュー型二軸押出乾燥機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。この構成によりアクリルゴムに高シェアをかけて乾燥ができ好適である。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、スクリュー型二軸押出乾燥機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-type twin-
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 supply barrel section 52 is composed of two supply barrels, namely, a first supply barrel 52a and a second supply barrel 52b.
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、スクリュー型二軸押出乾燥機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、スクリュー型二軸押出乾燥機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-type twin-
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 supply barrel section 52 is, for example, 1 to 3. The number of dehydration 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 supply barrel section 52 is an area in which the wet crumbs are supplied into 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 third dewatering barrels 53a to 53c that make up the
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、種々の形状に成形できるが、本発明においてはシート状に成型される。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
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二軸押出乾燥機5の操業条件の一例を挙げる。
Here is an example of the operating conditions for the screw-type twin-
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10~1000rpmとされ、アクリルゴムの含水量とメチルエチルケトン不溶解分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100~1500kg/hrとされ、好ましくは300~1200kg/hr、より好ましくは400~1000kg/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 1500 kg/hr, preferably 300 to 1200 kg/hr, more preferably 400 to 1000 kg/hr, and most preferably 500 to 800 kg/hr.
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.
バレルユニット51内の最大トルクは、格別限定されるものではないが、格別な限定はないが、通常30~100N・m、好ましくは35~75N・m、より好ましくは40~60N・mの範囲である。
The maximum torque in the
バレルユニット51内の比動力は、格別な限定はないが、通常0.1~0.25[kw・h/kg]以上、好ましくは0.13~0.23[kw・h/kg]、より好ましくは0.15~0.2[kw・h/kg]の範囲である。
There are no particular limitations on the specific power within the
バレルユニット51内の比電力は、格別な限定はないが、通常0.2~0.6[A・h/kg]以上、好ましくは0.25~0.55[A・h/kg]、より好ましくは0.35~0.5[A・h/kg]の範囲である。
The specific power in the
バレルユニット51内の剪断速度は、格別な限定はないが、通常40~150[1/s]以上、好ましくは45~125[1/s]、より好ましくは50~100[1/s]の範囲である。
The shear rate in the
バレルユニット51内のアクリルゴムの剪断粘度は、格別な限定はないが、通常4000~8000[Pa・s]以下、好ましくは4500~7500[Pa・s]、より好ましくは5000~7000[Pa・s]の範囲である。
The shear viscosity of the acrylic rubber in the
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 cooling device 6 shown in FIG. 1 is configured to cool the dried rubber obtained through the dehydration process using a dehydrator and the drying process using a dryer. As a cooling method using the cooling device 6, various methods can be adopted, including an air-cooling method using blowing air or air conditioning, a water-spraying method in which water is sprayed, and an immersion method in which the rubber is immersed in water. The dried rubber may also be cooled by leaving it at room temperature.
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が、本発明においてはシート状に成型される。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ベール状アクリルゴムの重さや形状などは特に限定されないが、例えば約20kgの略直方体形状のベール状アクリルゴムが製造される。
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ベール状アクリルゴムを製造してもよい。
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を積層したベール状アクリルゴムを製造してもよい。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を積層したベール状アクリルゴム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を積層したベール状アクリルゴム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 a veil-shaped acrylic rubber laminated with cut-sheet-shaped
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。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。なお、各種の物性などについては、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 "ratios" 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1H-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を下記方法で確認した。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、ゴム中の各単量体単位の含有割合は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 1H -NMR, and the remaining activity of reactive groups in the acrylic rubber and the content of each reactive group were confirmed by the following 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 in the rubber was set to be the same as the amount of each monomer used.
[反応性基含有量]
アクリルゴム中の反応性基の含有量は、下記方法により測定した。
(1)カルボキシル基量は、試料(アクリルゴム)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、試料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、試料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 was measured by the following method.
(1) The amount of carboxyl groups was calculated by dissolving a sample (acrylic rubber) in acetone and performing potentiometric titration with a potassium hydroxide solution.
(2) The amount of epoxy groups was calculated by dissolving a sample 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 the sample 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 was measured in accordance with JIS K6228 Method A.
[灰分成分量]
アクリルゴム灰分中の各成分量(ppm)は、上記の灰分量測定の際に採取した灰分をΦ20mmの滴定濾紙に圧着し、ZSX Primus(Rigaku社製)を用いてXRF測定した。
[Ash content]
The amount (ppm) of each component in the acrylic rubber ash was measured by pressing the ash sampled during the above ash content measurement onto a titration filter paper of Φ20 mm and subjecting it to XRF measurement using ZSX Primus (manufactured by Rigaku Corporation).
[分子量及び分子量分布]
アクリルゴムの分子量(Mw、Mn、Mz)及び分子量分布(Mw/Mn及び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。
[Molecular weight and molecular weight distribution]
The molecular weight (Mw, Mn, Mz) and molecular weight distribution (Mw/Mn and Mz/Mw) of the acrylic rubber are absolute molecular weight and absolute molecular weight distribution measured by a GPC-MALS method using a solution in which lithium chloride was added at a concentration of 0.05 mol/L and 37% concentrated hydrochloric acid was added at a concentration of 0.01% to dimethylformamide as a solvent.
本装置である、ゲル浸透クロマトグラフィー多角度光散乱光度計の構成は、ポンプ(LC-20ADOpt 島津製作所社製)と、検出器である示差屈折率計(Optilab rEX Wyatt Technology社製)及び多角度光散乱検出器(DAWN HELEOS Wyatt Technology社製)からなる。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層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。 The gel permeation chromatography multi-angle light scattering photometer is composed of a pump (LC-20ADOpt, Shimadzu Corporation), a differential refractometer (Optilab rEX, Wyatt Technology Corporation) and a multi-angle light scattering detector (DAWN HELEOS, Wyatt Technology Corporation). Specifically, a multi-angle laser light scattering photometer (MALS) and a differential refractometer (RI) are 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 are measured over the elution time, thereby sequentially calculating the molecular weight of the solute and its content. The measurement conditions and method using the GPC device are as follows.
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(アクリルゴム)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。
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 (acrylic rubber), and the mixture was gently stirred at room temperature (dissolution was visually confirmed).Then, the mixture was filtered using a 0.5 μm filter.
[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).
[メチルエチルケトン不溶解分量(ゲル量)]
アクリルゴムのメチルエチルケトン不溶解分量(%)は、メチルエチルケトンに対する不溶解分(ゲル)の量であり、以下の方法により求めた。
[Methyl ethyl ketone insoluble matter (gel amount)]
The methyl ethyl ketone insoluble content (%) of the acrylic rubber is the amount of insoluble content (gel) in methyl ethyl ketone, and was determined by the following method.
アクリルゴム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。
メチルエチルケトン不溶解分量(%)=100×(X-Y)/X
[比重]
アクリルゴムの比重は、JIS K6268(1998年):架橋ゴム-密度測定のA法に準じて測定した。
Approximately 0.2 g of acrylic rubber was weighed out (X g), immersed in 100 ml of methyl ethyl ketone, and allowed to stand at room temperature for 24 hours. After that, the insoluble matter in methyl ethyl ketone was 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. The dried solid content (Y g) was weighed and calculated according to the following formula.
Methyl ethyl ketone insoluble content (%) = 100 x (X - Y) / X
[specific gravity]
The specific gravity of the acrylic rubber was measured in accordance with JIS K6268 (1998): Crosslinked rubber - Density measurement, Method A.
[含水量]
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。
[Water content]
The water content (%) was measured in accordance with JIS K6238-1: Oven A (volatile matter measurement) method.
[pH]
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 was measured with a pH electrode after dissolving 6 g (±0.05 g) of acrylic rubber in 100 g of tetrahydrofuran and adding 2.0 ml of distilled water to confirm complete dissolution.
[複素粘性率]
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、その比率η(100℃)/η(60℃)の値を算出した。
[Complex viscosity]
The complex viscosity η 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 ratio η (100°C) / η (60°C) was calculated.
[ムーニー粘度(ML1+4,100℃)]
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.) was measured in accordance with the physical testing method for uncrosslinked rubber of JIS K6300.
[架橋性]
ゴム試料の架橋性は、二次架橋を2時間行ったゴム架橋物の破断強度と4時間行ったゴム架橋物の破断強度との変化率((4時間架橋ゴム架橋物破断強度/2時間架橋ゴム架橋物破断強度)×100)を算出し、下記基準で判断した。
◎:破断強度変化率が10%未満のもの
×:破断強度変化率が10%以上のもの
[Crosslinkability]
The crosslinkability of the rubber sample was evaluated by calculating the rate of change between the breaking strength of the cross-linked rubber product subjected to secondary cross-linking for 2 hours and the breaking strength of the cross-linked rubber product subjected to secondary cross-linking for 4 hours ((breaking strength of the cross-linked rubber product cross-linked for 4 hours/breaking strength of the cross-linked rubber product cross-linked for 2 hours)×100) and by the following criteria.
◎: The rate of change in breaking strength is less than 10%. ×: The rate of change in breaking strength is 10% or more.
[ロール加工性]
ゴム試料のロール加工性は、ゴム試料をロール練りした時のロール巻き付け性とゴムの状態を観察し、以下の基準で評価した。
◎:混錬が容易で、ロールに巻き付き易くロールからの離れがみられず、混錬後のゴム組成物の表面が平滑であるもの
〇:混錬が容易で、ロールに巻き付き易くロールからの離れが見られず、且つ混錬後のゴム組成物の表面の一部にわずかに凸凹が見られる
□:混錬が容易で、ロール巻き付き性に優れ、且つ混錬後のゴム組成物の表面が多少凸凹しているもの
△:混錬が容易で、ロール巻き付き性に多少劣り、混錬後のゴム組成物の表面が多少あれているもの
×:混錬に負荷がかかりロール巻き付き性もわるいもの
[Roll processability]
The roll processability of the rubber sample was evaluated by observing the roll winding property and the state of the rubber when the rubber sample was roll-kneaded, and was evaluated according to the following criteria.
◎: The rubber composition is easy to knead, easily wraps around the roll, and does not separate from the roll, and the surface of the rubber composition after kneading is smooth. ◯: The rubber composition is easy to knead, easily wraps around the roll, and does not separate from the roll, and some unevenness is observed on the surface of the rubber composition after kneading. □: The rubber composition is easy to knead, has excellent roll-winding properties, and has a somewhat uneven surface after kneading. △: The rubber composition is easy to knead, has somewhat poor roll-winding properties, and has a somewhat rough surface after kneading. ×: Kneading is stressed, and roll-winding properties are poor.
[バンバリー加工性1]
ゴム試料のバンバリー加工性1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記載のゴム組成物配合の配合剤Aを投入して1段目のゴム混合物が一体化して最大トルク値を示すまでの時間、すなわちBIT(Black Incorporation Time)を測定し、比較例1を100とする指数で評価した(指数が小さいほど加工性に優れる)。
[バンバリー加工性2]
ゴム試料のバンバリー加工性2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記載のゴム組成物配合の配合剤Aを投入して1段目のゴム混合物が一体化して最大トルク値を示すまでの時間、すなわちBIT(Black Incorporation Time)を測定し、比較例2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)。
[Banbury processability 1]
The
[Banbury processability 2]
The Banbury processability 2 of the rubber sample was evaluated by feeding the rubber sample into a Banbury mixer heated to 50° C. and masticating for 1 minute, then feeding compounding ingredient A of the rubber composition formulation shown in Table 1, and measuring the time until the rubber mixture in the first stage was integrated and showed the maximum torque value, i.e., BIT (Black Incorporation Time), and evaluating the processability as an index with Comparative Example 2 set to 100 (the smaller the index, the better the processability).
[保存安定性評価1]
ゴム試料の保存安定性1は、ゴム試料のゴム混合物を45℃×80%RHの恒温恒湿度槽7日間投入し、試験前後のゴム試料をゴム組成物としてゴム加硫試験機(ムービングダイレオメータMDR;アルファテクノロジー社製)を用いて180℃で10分間の架橋試験を行い、最大トルク(MH)と最小トルク(ML)との差(MH-ML)である架橋密度の変化率を算出し、比較例1を100とする指数で評価した(指数は小さいほど保存安定性に優れる)。
[保存安定性評価2]
ゴム試料の保存安定性2は、ゴム試料を45℃×80%RHの恒温恒湿度槽(ESPEC社製SH-222)に投入し、7日間試験前後の含水量の変化率を算出し、比較例2を100とする指数で評価した(指数が小さいほど保存安定性に優れる)。
[Storage stability evaluation 1]
The
[Storage stability evaluation 2]
The storage stability 2 of the rubber sample was evaluated by placing the rubber sample in a thermo-hygrostat (SH-222 manufactured by ESPEC Corporation) at 45°C x 80% RH, calculating the rate of change in water content before and after a 7-day test, and using an index based on 100 for Comparative Example 2 (the smaller the index, the better the storage stability).
[耐水性評価1]
ゴム試料の耐水性1は、JIS K6258に準拠してゴム試料の架橋物を温度85℃の蒸留水中に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の式に従って算出し、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
[耐水性評価2]
ゴム試料の耐水性2は、上記同様に浸潤試験及び浸潤前後の体積変化率を算出し、比較例2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)。
[Water resistance evaluation 1]
The
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
[Water resistance evaluation 2]
The water resistance 2 of the rubber samples was evaluated by performing the wetting test in the same manner as above, calculating the volume change rate before and after wetting, and evaluating the water resistance 2 with Comparative Example 2 set as an index of 100 (the smaller the index, the better the water resistance).
[耐圧縮永久歪み特性]
ゴム試料の耐圧縮永久歪み特性は、JIS K6262に従いゴム試料のゴム架橋物を25%圧縮させた状態において、175℃で90時間置いた後の圧縮液旧歪率を測定して下記基準で評価した。
◎:圧縮永久歪率が15%未満である
×:圧縮永久歪率が15%以上である
[Compression set resistance]
The compression set resistance of the rubber sample was evaluated according to JIS K6262 by measuring the compression set rate after leaving the cross-linked rubber sample at 175° C. for 90 hours in a state where the rubber sample was compressed by 25% and the compression set rate was measured according to the following criteria.
⊚: Compression set rate is less than 15%. ×: Compression set rate is 15% or more.
[耐熱性評価]
ゴム試料の耐熱性評価は、ゴム試料の架橋物を175℃で250時間静置する加熱試験を行い、試験前後のゴム架橋物の引張強度をJIS K6251、硬さをJIS K6253に準じて測定し、切断伸びの変化及び硬さの変化を下記の基準で評価した。
切断伸びの変化は、破断伸び変化率が20%以下である場合は「◎」とし、破断伸び変化率が20%を超える場合は「×」として評価した。硬さの変化は、硬さ変化率が20ポイント以下の場合は「◎」とし、硬さ変化率が20ポイントを超えた場合は「×」として評価した。
[Heat resistance evaluation]
The heat resistance of the rubber sample was evaluated by carrying out a heating test in which the cross-linked rubber sample was left to stand at 175°C for 250 hours, and the tensile strength of the cross-linked rubber sample before and after the test was measured in accordance with JIS K6251 and the hardness was measured in accordance with JIS K6253. The change in elongation at break and the change in hardness were evaluated according to the following criteria.
The change in elongation at break was evaluated as "◎" when the rate of change in elongation at break was 20% or less, and as "×" when the rate of change in elongation at break exceeded 20%. The change in hardness was evaluated as "◎" when the rate of change in hardness was 20 points or less, and as "×" when the rate of change in hardness exceeded 20 points.
[常態物性評価]
ゴム試料の常態物性は、JIS K6251に従いゴム試料のゴム架橋物を破断強度、100%引張応力及び破断伸びを測定し以下の基準で評価した。
(1)破断強度は、10MPa以上を◎、10MPa未満を×として評価した。
(2)100%引張応力は、5MPa以上を◎、5MPa未満を×として評価した。
(3)破断伸びは、150%以上を◎、150%未満を×として評価した。
[Normal state physical property evaluation]
The normal state physical properties of the rubber samples were evaluated according to the following criteria by measuring the breaking strength, 100% tensile stress and breaking elongation of the cross-linked rubber samples in accordance with JIS K6251.
(1) The breaking strength was evaluated as follows: 10 MPa or more was indicated as ⊚, and less than 10 MPa was indicated as x.
(2) The 100% tensile stress was evaluated as ⊚ when it was 5 MPa or more, and x when it was less than 5 MPa.
(3) The breaking elongation was evaluated as ⊚ when it was 150% or more, and x when it was less than 150%.
[実施例1]
ホモミキサーを備えた混合容器に、純水46部、単量体成分としてアクリル酸エチル63.25部、アクリル酸n-ブチル17部、アクリル酸メトキシエチル7部、メタクリル酸ブチル11部及びフマル酸モノエチル1.75部、乳化剤としてオクチルオキシジオキシエチレンリン酸エステルナトリウム塩1.8部を仕込み撹拌して単量体エマルジョンを得た。
[Example 1]
A mixing vessel equipped with a homomixer was charged with 46 parts of pure water, 63.25 parts of ethyl acrylate, 17 parts of n-butyl acrylate, 7 parts of methoxyethyl acrylate, 11 parts of butyl methacrylate, and 1.75 parts of monoethyl fumarate as monomer components, and 1.8 parts of octyloxydioxyethylene phosphate sodium salt as an emulsifier, and the mixture was stirred to obtain a monomer emulsion.
温度計、撹拌装置を備えた重合反応槽に、純水170部及び上記で得られた単量体エマルジョン3部を投入し、窒素気流下で12℃まで冷却した。次いで、重合反応槽中に、単量体エマルジョンの残部、硫酸第一鉄0.00033部、アスコルビン酸ナトリウム0.264部、及び過硫酸カリウム0.22部を3時間かけて連続的に滴下した。その後、重合反応槽内の温度を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。 170 parts of pure water and 3 parts of the monomer emulsion obtained above were added to a polymerization reaction tank equipped with a thermometer and a stirrer, and cooled to 12°C under a nitrogen stream. Next, 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.
次いで、温度計と撹拌装置を備えた凝固槽で、撹拌装置の撹拌翼回転数600回転(周速3.1m/s)で激しく撹拌し且つ80℃に加温した2%硫酸マグネシウム水溶液(凝固剤として硫酸マグネシウムを用いた凝固液)350部中に、上記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、凝固物であるアクリルゴムのクラムと水を含む凝固スラリーを得た。得られたスラリーからクラムを濾別しつつ凝固層から水分を排出して含水クラムを得た。 Then, in a coagulation tank equipped with a thermometer and agitator, the emulsion polymerization liquid obtained above was heated to 80°C and continuously added to 350 parts of a 2% aqueous magnesium sulfate solution (coagulation liquid using magnesium sulfate as a coagulant) that was vigorously stirred at a stirring blade rotation speed of 600 rpm (circumferential speed of 3.1 m/s) and heated to 80°C, to coagulate the polymer, thereby obtaining a coagulated slurry containing acrylic rubber crumbs as the coagulation product and water. The crumbs were filtered out of the resulting slurry, while the water was drained from the coagulation layer to obtain a water-containing crumb.
濾別された含水クラムの残った凝固槽内に194部の温水(70℃)を添加して15分間撹拌して含水クラムを洗浄した後に水分を排出させ、再び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(合計洗浄回数は2回)。洗浄後の含水クラム(クラム温度65℃)をスクリュー型押出機に供給し、脱水・乾燥・成形して幅300mmで厚さ10mmのシート状乾燥ゴム(シート状アクリルゴム成形体)を押し出した。次いで、スクリュー型押出機に直結して設けた搬送式冷却装置を用いて、シート状乾燥ゴムを冷却温度200℃/hrで冷却した。
194 parts of warm water (70°C) was added to the coagulation tank containing the filtered out wet crumbs, and the wet crumbs were washed by stirring for 15 minutes, after which the water was drained off, and 194 parts of warm water (70°C) was added again and stirred for 15 minutes to wash the wet crumbs (total number of washings: 2). 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の脱水バレルは排水を行い、第2及び第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 dehydration barrel discharges water, and the second and third dehydration barrels discharge steam. The operating conditions of the screw-type extruder were as follows:
含水量
・第1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
・供給バレルに供給する含水クラムの温度:65℃
・スクリュー型押出機から排出されるゴムの温度:140℃
各バレルの設定温度:
・第1の脱水バレル:100℃
・第2の脱水バレル:120℃
・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:
・スクリューの直径(D):132mm
・スクリューの全長(L):4620mm
・L/D:35
・スクリューの回転数:135rpm
・乾燥バレルの減圧度:10kPa
・ダイからのゴムの押出量:700kg/hr
・ダイにおける樹脂圧:2MPa
Moisture content Moisture content of wet crumb after draining in the first dewatering barrel: 20%
Moisture content of the wet crumb after steaming in the third dewatering barrel: 10%
Moisture content of the wet crumbs after drying in the fifth drying barrel: 0.4%
Rubber temperature Temperature of the water-containing crumb fed to the feed barrel: 65°C
Temperature of rubber discharged from the screw extruder: 140°C
Set temperature for each barrel:
First dehydration barrel: 100° C.
Second dehydration barrel: 120° 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:
Screw diameter (D): 132 mm
・Total length of screw (L): 4620 mm
・L/D: 35
Screw rotation speed: 135 rpm
・Decompression degree of drying barrel: 10 kPa
・Rubber extrusion rate from die: 700 kg/hr
Resin pressure in the die: 2 MPa
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、50℃まで冷却してからカッターで切断し、シート状乾燥ゴムを得た。 The sheet-like dry rubber extruded from the screw-type extruder was cooled to 50°C and then cut with a cutter to obtain sheet-like dry rubber.
次いで、シート状乾燥ゴムの温度が40℃以下にならないうちに、切断後の複数枚のシート状乾燥ゴムを20部(20kg)になるように積層してベール状アクリルゴム(A)を得た。得られたアクリルゴム(A)の反応性基含有量、ゲル量、比重、灰分量、ガラス転移温度(Tg)、pH、含水量、重量平均分子量、及びムーニー粘度(ML1+4,100℃)を測定してそれらの結果を表2に示した。 Next, before the temperature of the sheet-like dried rubber dropped below 40°C, several cut sheets of the sheet-like dried rubber were stacked to obtain 20 parts (20 kg) of acrylic rubber (A) in the form of a veil. The reactive group content, gel amount, specific gravity, ash content, glass transition temperature (Tg), pH, water content, weight average molecular weight, and Mooney viscosity (ML1+4, 100°C) of the obtained acrylic rubber (A) were measured, and the results are shown in Table 2.
次いで、アクリルゴム(A)100部と表1に記載した「配合1」の配合剤Aをバンバリーミキサーに投入し50℃で5分間混合した(1段目混合)。このときのBITを測定してアクリルゴム(A)のバンバリー加工性1を評価しその結果を表2に示した。
Next, 100 parts of acrylic rubber (A) and compounding agent A of "
さらに、1段目混合で得られた混合物それぞれを、50℃のロールに移して、「配合1」の配合剤Bを配合して混合(2段目混合)し、ゴム組成物を得た。保存安定性試験前後のアクリルゴム(A)を用いたゴム組成物の架橋試験を行い架橋密度(MH-ML)の変化を測定しその結果(保存安定性1)を表2に示した。
Furthermore, each mixture obtained in the first stage mixing was transferred to a roll at 50°C, and compounding agent B of "
こうして得られたゴム組成物を、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し、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評価1、耐熱性評価、常態物性評価を行い、その結果を表2に示した。
The rubber composition thus obtained 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 resulting primary crosslinked product was then heated in a gear oven at 180°C for 2 hours to cause secondary crosslinking, yielding a sheet-like crosslinked rubber product. A test piece measuring 3 cm x 2 cm x 0.2 cm was then cut from the resulting sheet-like crosslinked rubber product and subjected to a
[実施例2]
単量体成分をアクリル酸エチル4.5部、アクリル酸n-ブチル53.5部、アクリル酸メトキシエチル29.5部、メタクリル酸ヘキシル11部及びフマル酸モノエチル1.5部に変更する以外は実施例1と同様に行い、アクリルゴム(B)を得て各特性(配合剤は「配合2」に変更した)を評価した。それらの結果を表2に示した。
[Example 2]
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the monomer components were changed to 4.5 parts of ethyl acrylate, 53.5 parts of n-butyl acrylate, 29.5 parts of methoxyethyl acrylate, 11 parts of hexyl methacrylate, and 1.5 parts of monoethyl fumarate, and an acrylic rubber (B) was obtained and its properties were evaluated (the compounding agent was changed to "Compound 2"). The results are shown in Table 2.
[実施例3]
単量体成分をアクリル酸エチル48.6部、アクリル酸n-ブチル39部、メタクリル酸ブチル11部及びフマル酸モノエチル1.4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(C)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 3]
The same procedure as in Example 2 was carried out except that the monomer components were changed to 48.6 parts of ethyl acrylate, 39 parts of n-butyl acrylate, 11 parts of butyl methacrylate, and 1.4 parts of monoethyl fumarate, to obtain an acrylic rubber (C), and the properties thereof were evaluated. 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42.3部、アクリル酸n-ブチル45.3部、メタクリル酸ブチル11部、及びフマル酸モノエチル1.4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(D)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 4]
The same procedure as in Example 2 was carried out except that the monomer components were changed to 42.3 parts of ethyl acrylate, 45.3 parts of n-butyl acrylate, 11 parts of butyl methacrylate, and 1.4 parts of monoethyl fumarate, to obtain an acrylic rubber (D), and the properties thereof were evaluated. The results are shown in Table 2.
[実施例5]
含水クラムのスクリュー型押出機での脱水後の含水量(排蒸気を行う予備乾燥前までに行われる排水後の含水クラムの含水量)を30%までとする以外は実施例4と同様に行い、アクリルゴム(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 procedure was carried out in the same manner as in Example 4, except that the water content of the water-containing crumb after dehydration in a screw-type extruder (the water content of the water-containing crumb after drainage before preliminary drying with exhaust steam) was set to 30%. An acrylic rubber (E) was obtained and its properties were evaluated. The results are shown in Table 2.
[比較例1]
温度計、撹拌装置を備えた重合反応槽に、窒素気流下で、純水200部、単量体成分としてアクリル酸エチル42.3部、アクリル酸n-ブチル45.3部、メタクリル酸ブチル11部及びフマル酸モノエチル1.4部、乳化剤としてオクチルオキシジオキシエチレンリン酸エステル2.5部とポリオキシエチレンドデシルエーテル0.5部を投入し、過硫酸カリウム0.1部、アスコルビン酸ナトリウム0.1部を仕込み、次いで、過硫酸カリウム0.1部とアスコルビン酸ナトリウム0.1部を添加して反応を開始した。常温で反応を継続し、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加え重合反応を停止し、乳化重合液を得た。
[Comparative Example 1]
In a polymerization reaction tank equipped with a thermometer and a stirrer, 200 parts of pure water, 42.3 parts of ethyl acrylate, 45.3 parts of n-butyl acrylate, 11 parts of butyl methacrylate, and 1.4 parts of monoethyl fumarate as monomer components, 2.5 parts of octyloxydioxyethylene phosphate ester, and 0.5 parts of polyoxyethylene dodecyl ether as emulsifiers were charged under nitrogen gas flow, 0.1 parts of potassium persulfate, and 0.1 parts of sodium ascorbate were charged, and then 0.1 parts of potassium persulfate and 0.1 parts of sodium ascorbate were added to start the reaction. The reaction was continued at room temperature, and it was confirmed that the polymerization conversion rate reached approximately 100%, and hydroquinone was added as a polymerization terminator to terminate the polymerization reaction, and an emulsion polymerization liquid was obtained.
次いで、撹拌装置の撹拌翼回転数100回転(周速0.5m/s)で撹拌している乳化重合液に0.4%硫酸ナトリウム水溶液(凝固剤として硫酸ナトリウムを用いた凝固液)を添加して重合体を凝固させ、凝固物であるアクリルゴムのクラムと水を含む凝固スラリーを得た。得られたスラリーからクラムを濾別しつつ凝固層から水分を排出して含水クラムを得た。 Next, a 0.4% aqueous sodium sulfate solution (coagulation liquid using sodium sulfate as a coagulant) was added to the emulsion polymerization liquid, which was being stirred at a stirring blade rotation speed of 100 rpm (circumferential speed of 0.5 m/s), to coagulate the polymer, obtaining a coagulated slurry containing acrylic rubber crumbs and water, which were the coagulated product. The crumbs were filtered out of the resulting slurry, while the water was drained from the coagulated layer, obtaining a water-containing crumb.
濾別された含水クラムの残った凝固槽内に194部の25℃の水を添加して15分間撹拌して含水クラムを洗浄した後に水分を排出させ含水クラムの洗浄を行った(洗浄回数は1回)。洗浄後の含水クラムを熱風乾燥機で乾燥して含水量0.4重量%のクラム状のアクリルゴム(F)を得た。このアクリルゴム(F)について、反応性基含有量、ゲル量、比重、灰分量、ガラス転移温度(Tg)、pH、含水量、重量平均分子量、及びムーニー粘度(ML1+4,100℃)を測定し、その結果を表2に示した。 194 parts of water at 25°C was added to the coagulation tank containing the filtered out water-containing crumbs, and the mixture was stirred for 15 minutes to wash the water-containing crumbs, after which the water was drained and the water-containing crumbs were washed (washed once). The washed water-containing crumbs were dried in a hot air dryer to obtain crumb-like acrylic rubber (F) with a water content of 0.4% by weight. The reactive group content, gel amount, specific gravity, ash content, glass transition temperature (Tg), pH, water content, weight average molecular weight, and Mooney viscosity (ML1+4, 100°C) of this acrylic rubber (F) were measured, and the results are shown in Table 2.
次いで、アクリルゴム(F)100部と表1に記載した「配合2」の配合剤Aをバンバリーミキサーに投入し50℃で5分間混合した(1段目混合)。このときのBITを測定してアクリルゴム(F)のバンバリー加工性1を評価しその結果を表2に示した。さらに、1段目混合で得られた混合物それぞれを、50℃のロールに移して、「配合2」の配合剤Bを配合して混合(2段目混合)し、ゴム組成物を得た。保存安定性試験前後のアクリルゴム(F)を用いたゴム組成物の架橋試験を行い架橋密度(MH-ML)の変化を測定しその結果(保存安定性1)を表2に示した。
Next, 100 parts of acrylic rubber (F) and compounding agent A of "Compound 2" listed in Table 1 were added to a Banbury mixer and mixed at 50°C for 5 minutes (first stage mixing). The BIT at this time was measured to evaluate
得られたゴム組成物を、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し、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評価1及び耐熱性評価、常態物性評価を行い、その結果を表2に示した。
The obtained rubber composition 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 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
表2から、本発明の反応性基を有し且つ反応性基含有量が0.001~5重量%のアクリルゴムからなり、メチルエチルケトン不溶解分のゲル量が50重量%以下、pHが6以下、灰分量が0.4重量%以下で灰分中のマグネシウム、リン、カルシウム、ナトリウム及びイオウの合計量が50重量%以上、及び、比重が0.8以上であるアクリルゴム(A)~(E)は、バンバリー加工性、耐水性及び保存安定性に優れ、しかも耐熱性や強度特性含めた常態物性にも優れていることがわかる(実施例1~5)。 From Table 2, it can be seen that the acrylic rubbers (A) to (E) of the present invention, which are made of acrylic rubbers having reactive groups and a reactive group content of 0.001 to 5% by weight, have a gel content of 50% or less by weight of methyl ethyl ketone insoluble matter, a pH of 6 or less, an ash content of 0.4% or less by weight, a total content of magnesium, phosphorus, calcium, sodium and sulfur in the ash of 50% or more by weight, and a specific gravity of 0.8 or more, have excellent Banbury processability, water resistance and storage stability, and are also excellent in normal state physical properties including heat resistance and strength characteristics (Examples 1 to 5).
表2から、実施例及び比較例のアクリルゴム(A)~(F)は、カルボキシル基を有し重量平均分子量(Mw)が大きめであること、及びアクリル酸エステル由来の結合単位(A1)とメタクリル酸エステル由来の結合単位(A2)と反応性基含有単量体由来の結合単位(B)を含んでいることから耐熱性や強度特性含めた常態物性が格段に優れていることがわかる(実施例1~5及び比較例1)。しかしながら、アクリルゴム(F)は、バンバリー加工性、耐水性及び保存安定性に劣っていることがわかる(比較例1)。 From Table 2, it can be seen that the acrylic rubbers (A) to (F) of the examples and comparative examples have carboxyl groups, have a large weight average molecular weight (Mw), and contain bonding units (A1) derived from acrylic acid esters, bonding units (A2) derived from methacrylic acid esters, and bonding units (B) derived from reactive group-containing monomers, and therefore have significantly superior normal state physical properties including heat resistance and strength characteristics (Examples 1 to 5 and Comparative Example 1). However, it can be seen that the acrylic rubber (F) is inferior in Banbury processability, water resistance, and storage stability (Comparative Example 1).
表2からは、アクリルゴムのバンバリーミキサーにおける加工性(BIT)は、アクリルゴム中のメチルエチルケトン不溶解分のゲル量と相関しており、そのゲル量を低減させるためには、第5乾燥バレル部で実質的に水分を含まない状態(含水量が1重量%未満)でアクリルゴムを溶融回転させることが重要であることがわかる。一方、スクリュー型押出機内で長時間アクリルゴムを滞留させるのは分子切断や焼けなどが起こりアクリルゴムの強度特性を含む常態物性、耐熱性、保存安定性などの特性を劣化させ好ましくなく、表2からわかるように、早期に乾燥バレル部で実質的に水分を含まない状態にさせるためには脱水バレル部の脱水を如何に効率よく行うかが課題で、今回は各バレル部の温度や減圧度を調整することでクリアしている。また、乾燥バレル部で実質的に水分を含まない状態で溶融回転されるアクリルゴムの劣化を防ぎ且つアクリルゴムの含水量とゲル量を低減するために、スクリュー型押出機の押出量Q又は押出量Qと回転数Nとの比(Q/N)を特定の範囲内にすることが重要であった。 From Table 2, it can be seen that the processability (BIT) of acrylic rubber in a Banbury mixer correlates with the amount of gel in the acrylic rubber that is insoluble in methyl ethyl ketone, and that in order to reduce the amount of gel, it is important to melt and rotate the acrylic rubber in a state in which it is substantially free of moisture in the fifth drying barrel section (water content is less than 1% by weight). On the other hand, it is not preferable to hold the acrylic rubber in the screw-type extruder for a long time, as this causes molecular cutting and burning, which deteriorates the properties of the acrylic rubber, such as its normal physical properties including its strength properties, its heat resistance, and its storage stability. As can be seen from Table 2, in order to quickly make the drying barrel section substantially free of moisture, the challenge is how to efficiently dehydrate the dehydration barrel section, and this was cleared in this case by adjusting the temperature and degree of vacuum of each barrel section. In addition, in order to prevent deterioration of the acrylic rubber that is melt-rotated in a state in which it is substantially free of moisture in the drying barrel section and to reduce the moisture content and gel amount of the acrylic rubber, it was important to set the extrusion amount Q of the screw-type extruder or the ratio of the extrusion amount Q to the rotation speed N (Q/N) within a specific range.
表2から、また、本発明のアクリルゴム(A)~(E)は、耐水性が格段に優れていることがわかる(実施例1~5と比較例1との比較)。また、表2から、乳化重合液を激しく撹拌している濃い目の凝固液に添加して凝固反応を行うこと、洗浄で温水を使用すること、及び脱水(含水クラムから水分を絞り出すこと)を行うことで耐水性が格段に改善されていることがわかる(実施例1~5と比較例1との比較)。特に、表2には示していないが、乳化重合液を濃い目の激しく撹拌している凝固液に添加して凝固反応を行うことで粒径が710μm~4.75mmの小さめな範囲に集束した含水クラムを生成することができ、温水での洗浄効率及び脱水時の除去効率が格段に向上しアクリルゴム中の灰分量を格段に低減し耐水性を改善している(実施例1~5と比較例1との比較)。 From Table 2, it can be seen that the acrylic rubbers (A) to (E) of the present invention have significantly superior water resistance (comparison between Examples 1 to 5 and Comparative Example 1). Also, from Table 2, it can be seen that the water resistance is significantly improved by adding the emulsion polymerization liquid to a thick coagulation liquid that is being vigorously stirred and performing the coagulation reaction, using warm water for washing, and performing dehydration (squeezing out water from the water-containing crumbs) (comparison between Examples 1 to 5 and Comparative Example 1). In particular, although not shown in Table 2, by adding the emulsion polymerization liquid to a thick coagulation liquid that is being vigorously stirred and performing the coagulation reaction, it is possible to generate water-containing crumbs concentrated in a small particle size range of 710 μm to 4.75 mm, which significantly improves the washing efficiency with warm water and the removal efficiency during dehydration, significantly reduces the ash content in the acrylic rubber, and improves water resistance (comparison between Examples 1 to 5 and Comparative Example 1).
表2からは、更に、本発明のアクリルゴム(A)~(E)は、比重が大きく空気の含まないアクリルゴム成形体になっているために強度特性と加工性と保存安定性が高度に改善されていることがわかる(実施例1~5と比較例1との比較)。アクリルゴム(F)は、生成した含水クラムを洗浄後に直接乾燥して得ているが、カルボキシル基等の反応性基を有するアクリルゴムは粘着性で且つ空気を抜きづらく比重が小さくなっているが、本発明のアクリルゴム(A)~(E)は、スクリュー型二軸押出乾燥機で減圧化で乾燥しダイ部の樹脂圧を調整し殆ど空気を含まないシート状乾燥ゴムを押し出し、且つ、押し出したシート状乾燥ゴムの切断及び積層を特定温度で行うことで空気の巻き込みを排除し且つ空気が抜けやすくして殆ど空気を含まない(比重の大きな)状態で得られているので保存安定性が格段に優れていることがわかる(実施例1~5と比較例1)。 From Table 2, it can be seen that the acrylic rubbers (A) to (E) of the present invention have a high specific gravity and are acrylic rubber molded bodies that do not contain air, and therefore have highly improved strength properties, processability, and storage stability (Comparison between Examples 1 to 5 and Comparative Example 1). Acrylic rubber (F) is obtained by directly drying the generated water-containing crumbs after washing. Acrylic rubbers that have reactive groups such as carboxyl groups are sticky and difficult to remove air from, resulting in a low specific gravity. However, the acrylic rubbers (A) to (E) of the present invention are dried under reduced pressure using a screw-type twin-screw extrusion dryer, the resin pressure in the die is adjusted to extrude a sheet-like dry rubber that contains almost no air, and the extruded sheet-like dry rubber is cut and laminated at a specific temperature to eliminate air entrapment and to facilitate air removal, resulting in an almost air-free (high specific gravity) state, and therefore have significantly better storage stability (Examples 1 to 5 and Comparative Example 1).
[実施例6]
表4-1に示すように、ホモミキサーを備えた混合容器に、純水46部、単量体成分としてアクリル酸エチル4.5部、アクリル酸n-ブチル64.5部、アクリル酸メトキシエチル29.5部及びフマル酸モノn-ブチル1.5部、乳化剤としてオクチルオキシジオキシエチレンリン酸エステルナトリウム塩1.8部を仕込み撹拌して単量体エマルジョンを得た。
[Example 6]
As shown in Table 4-1, 46 parts of pure water, 4.5 parts of ethyl acrylate, 64.5 parts of n-butyl acrylate, 29.5 parts of methoxyethyl acrylate, and 1.5 parts of mono-n-butyl fumarate as monomer components, and 1.8 parts of octyloxydioxyethylene phosphate sodium salt as an emulsifier were charged into a mixing vessel equipped with a homomixer and stirred to obtain a monomer emulsion.
温度計、撹拌装置を備えた重合反応槽に、純水170部及び上記で得られた単量体エマルジョン3部を投入し、窒素気流下で12℃まで冷却した後に、硫酸第一鉄0.00033部、アスコルビン酸ナトリウム0.02部、及び無機ラジカル発生剤の過硫酸カリウム0.2部を仕込み重合反応を開始した。重合反応槽内の温度を23℃に保ち単量体エマルジョンの残部を3時間かけて連続的に滴下し、反応開始50分後にn-ドデシルメルカプタン0.0072部、100分後にn-ドデシルメルカプタン0.0036部、及び120分後にL-アスコルビン酸ナトリウム0.4部を添加し重合反応を継続させ、重合転化率が略100%に達したところで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。 170 parts of pure water and 3 parts of the monomer emulsion obtained above were added to a polymerization reaction tank equipped with a thermometer and a stirrer, and after cooling to 12°C under a nitrogen stream, 0.00033 parts of ferrous sulfate, 0.02 parts of sodium ascorbate, and 0.2 parts of potassium persulfate as an inorganic radical generator were added to start the polymerization reaction. The temperature inside the polymerization reaction tank was kept at 23°C, and the remaining monomer emulsion was continuously added dropwise over a period of 3 hours. 50 minutes after the start of the reaction, 0.0072 parts of n-dodecyl mercaptan, 100 minutes after the start of the reaction, 0.0036 parts of n-dodecyl mercaptan, and 120 minutes after the start of the reaction, 0.4 parts of sodium L-ascorbate were added to continue the polymerization reaction, and when the polymerization conversion rate reached approximately 100%, hydroquinone was added as a polymerization terminator to stop the polymerization reaction, and an emulsion polymerization liquid was obtained.
次いで、温度計と撹拌装置を備えた凝固槽で、80℃に加温し、撹拌装置の撹拌翼回転数600回転(周速3.1m/s)で激しく撹拌した2%硫酸マグネシウム水溶液(凝固剤として硫酸マグネシウムを用いた凝固液)350部中に、上記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、凝固物であるアクリルゴムのクラムと水を含む凝固スラリーを得た。得られたスラリーからクラムを濾別しつつ凝固層から水分を排出して含水クラムを得た。 Then, in a coagulation tank equipped with a thermometer and agitator, the emulsion polymerization liquid obtained above was heated to 80°C and continuously added to 350 parts of a 2% aqueous magnesium sulfate solution (coagulation liquid using magnesium sulfate as a coagulant) that was heated to 80°C and vigorously stirred at a stirring blade rotation speed of 600 rpm (circumferential speed of 3.1 m/s) to coagulate the polymer, obtaining a coagulated slurry containing acrylic rubber crumbs as the coagulated product and water. The crumbs were filtered out of the resulting slurry, while the water was drained from the coagulation layer to obtain a water-containing crumb.
濾別された含水クラムの残った凝固槽内に194部の温水(70℃)を添加して15分間撹拌して含水クラムを洗浄した後に水分を排出させ、再び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(合計洗浄回数は2回)。洗浄した含水クラム(含水クラム温度65℃)をスクリュー型二軸押出乾燥機15に供給し、脱水・乾燥して幅300mmで厚さ10mmのシート状乾燥ゴムを押し出した。次に、スクリュー型二軸押出乾燥機15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。
194 parts of warm water (70°C) was added to the coagulation tank containing the filtered out wet crumbs, and the wet crumbs were washed by stirring for 15 minutes, after which the water was drained off, and 194 parts of warm water (70°C) was added again and stirred for 15 minutes to wash the wet crumbs (total number of washings: 2). The washed wet crumbs (
なお、本実施例1で用いたスクリュー型二軸押出乾燥機は、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の脱水バレルは排水を行い、第2及び第3の脱水バレルは排蒸気を行うようになっている。スクリュー型二軸押出乾燥機の操業条件は、以下のとおりとした。 The screw-type twin-screw extrusion dryer 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 dehydration barrel discharges water, and the second and third dehydration barrels discharge steam. The operating conditions of the screw-type twin-screw extrusion dryer were as follows:
含水量:
・第1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:
・供給バレルに供給する含水クラムの温度:65℃
・スクリュー型二軸押出乾燥機から排出されるゴムの温度:140℃
各バレルの設定温度:
・第1の脱水バレル:100℃
・第2の脱水バレル:120℃
・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:
・スクリューの直径(D):132mm
・スクリューの全長(L):4620mm
・L/D:35
・スクリューの回転数:135rpm
・乾燥バレルの減圧度:10kPa
・ダイからのゴムの押出量:700kg/hr
・ダイにおける樹脂圧:2MPa
・スクリュー型二軸押出乾燥機内での最大トルク:15N・m
Water content:
Moisture content of wet crumbs after draining in the first dewatering barrel: 20%
Moisture content of the wet crumb after steaming in the third dewatering barrel: 10%
Moisture content of the wet crumbs after drying in the fifth drying barrel: 0.4%
Rubber Temperature:
Temperature of the wet crumbs fed to the feed barrel: 65°C
Temperature of rubber discharged from the screw-type twin-screw extrusion dryer: 140°C
Set temperature for each barrel:
First dehydration barrel: 100° C.
Second dehydration barrel: 120° 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:
Screw diameter (D): 132 mm
・Total length of screw (L): 4620 mm
・L/D: 35
Screw rotation speed: 135 rpm
・Decompression degree of drying barrel: 10 kPa
・Rubber extrusion rate from die: 700 kg/hr
Resin pressure in the die: 2 MPa
Maximum torque in screw-type twin-screw extrusion dryer: 15 Nm
押し出されたシート状乾燥ゴムを、50℃まで冷却してからカッターで切断して、40℃以下にならない内に20部(20kg)になるように積層してベール状アクリルゴム(G)を得た。得られたアクリルゴム(G)の反応性基含有量、灰分量、灰分成分量、メチルエチルケトン不溶解分量(ゲル量)、pH、比重、ガラス転移温度(Tg)、含水量、分子量、分子量分布、及び100℃と60℃の複素粘性率を測定して表4-2に示した。また、アクリルゴム(G)の保存安定性試験2を行って含水量変化率を求め、その結果を表4-2に示した。 The extruded sheet-like dried rubber was cooled to 50°C, cut with a cutter, and laminated to 20 parts (20 kg) before the temperature dropped below 40°C to obtain a veil-like acrylic rubber (G). The reactive group content, ash content, ash component content, methyl ethyl ketone insoluble content (gel content), pH, specific gravity, glass transition temperature (Tg), water content, molecular weight, molecular weight distribution, and complex viscosity at 100°C and 60°C of the obtained acrylic rubber (G) were measured and shown in Table 4-2. In addition, storage stability test 2 of acrylic rubber (G) was performed to determine the rate of change in water content, and the results are shown in Table 4-2.
次いで、バンバリーミキサーを用い、アクリルゴム(G)100部と表3に記載の「配合3」の配合剤Aとを投入して、50℃で5分間混合した(1段目混合)。このときのBITを測定してアクリルゴムのバンバリー加工性2を評価しその結果を表4-2に示した。
次に、得られた混合物を50℃のロールに移して、「配合3」の配合剤Bを配合して混合(2段目混合)しゴム組成物を得た。このときのロール加工性を評価しその結果を表4-2に示した。
Next, 100 parts of the acrylic rubber (G) and compounding agent A of "blending 3" shown in Table 3 were added using a Banbury mixer and mixed for 5 minutes at 50°C (first stage mixing). The BIT at this time was measured to evaluate the Banbury processability 2 of the acrylic rubber, and the results are shown in Table 4-2.
Next, the obtained mixture was transferred to a roll at 50° C., and compounding ingredient B of "
得られたゴム組成物を、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し、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2、耐圧縮永久歪み特性及び常態物性を評価した。また、二次架橋を更に2時間行ったシート状ゴム架橋物の常態物性を測定し架橋性を評価した。それらの結果を表4-2に示した。 The obtained rubber composition was placed in a mold 15 cm long, 15 cm wide, and 0.2 cm deep, 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 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 to evaluate water resistance 2, compression set resistance, and normal state physical properties. In addition, the normal state physical properties of the sheet-like crosslinked rubber product that had been subjected to secondary crosslinking for an additional 2 hours were measured to evaluate the crosslinking property. The results are shown in Table 4-2.
[実施例7]
乳化剤をノニルフェニルオキシヘキサオキシエチレンリン酸エステルナトリウム塩1.8部に、無機ラジカル発生剤の過硫酸カリウム量を0.21部に、更に、連鎖移動剤n-ドデシルメルカプタンの後添加を50分後0.017部、100分後0.017部及び120分後0.017部に変更する以外は実施例6と同様に行い、アクリルゴム(H)を得て各特性を評価した。それらの結果を表4-2に示した。
[Example 7]
The same procedure as in Example 6 was carried out except that the emulsifier was changed to 1.8 parts of nonylphenyloxyhexaoxyethylene phosphate sodium salt, the amount of the inorganic radical generator potassium persulfate was changed to 0.21 parts, and the amount of the chain transfer agent n-dodecyl mercaptan added later was changed to 0.017 parts after 50 minutes, 0.017 parts after 100 minutes, and 0.017 parts after 120 minutes, to obtain an acrylic rubber (H), and the properties thereof were evaluated. The results are shown in Table 4-2.
[実施例8]
単量体成分をアクリル酸エチル48.25部、アクリル酸n-ブチル50部及びフマル酸モノn-ブチル1.75部、乳化剤をトリデシルオキシヘキサオキシエチレンリン酸エステルナトリウム塩1.8部に変更し、更に、洗浄後の含水クラムを160℃の熱風乾燥機を用いて含水量0.4%まで乾燥を行いクラム状アクリルゴムを得た後に300×650×300mmのベーラーに充填し3MPaの圧力で25秒間押し固めベール状アクリルゴムとする以外は実施例6と同様に行いアクリルゴム(I)を得た。アクリルゴム(I)の各特性を評価し(配合剤は「配合4」に変更した)、それらの結果を表4-2に示した。
[Example 8]
The monomer components were changed to 48.25 parts of ethyl acrylate, 50 parts of n-butyl acrylate, and 1.75 parts of mono n-butyl fumarate, the emulsifier was changed to 1.8 parts of tridecyloxyhexaoxyethylene phosphate sodium salt, and the water-containing crumbs after washing were dried to a water content of 0.4% using a hot air dryer at 160°C to obtain crumb-like acrylic rubber, which was then filled into a baler measuring 300 x 650 x 300 mm and pressed at a pressure of 3 MPa for 25 seconds to obtain baled acrylic rubber. The acrylic rubber (I) was obtained in the same manner as in Example 6. The properties of the acrylic rubber (I) were evaluated (the compounding agent was changed to "
[実施例9]
単量体成分をアクリル酸エチル28部、アクリル酸n-ブチル38部、アクリル酸メトキシエチル27部、アクリロニトリル5部及びアリルグリシジルエーテル2部に変更する以外は実施例8と同様に行い、アクリルゴム(J)を得て各特性(配合剤は「配合5」に変更した)を評価した。それらの結果を表4-2に示した。
[Example 9]
The same procedure as in Example 8 was carried out except that the monomer components were changed to 28 parts of ethyl acrylate, 38 parts of n-butyl acrylate, 27 parts of methoxyethyl acrylate, 5 parts of acrylonitrile, and 2 parts of allyl glycidyl ether, and an acrylic rubber (J) was obtained and each property was evaluated (the compounding agent was changed to "
[実施例10]
単量体成分をアクリル酸エチル42.2部、アクリル酸n-ブチル35部、アクリル酸メトキシエチル20部、アクリロニトリル1.5部及びクロロ酢酸ビニル1.3部に変更する以外は実施例8と同様に行い、アクリルゴム(K)を得て各特性(配合剤は「配合5」に変更した)を評価した。それらの結果を表4-2に示した。
[Example 10]
The same procedure as in Example 8 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, and an acrylic rubber (K) was obtained and each characteristic was evaluated (the compounding agent was changed to "
[実施例11]
単量体成分をアクリル酸エチル48.25部、アクリル酸n-ブチル50部及びフマル酸モノn-ブチル1.75部、乳化剤をトリデシルオキシヘキサオキシエチレンリン酸エステルナトリウム塩1.8部に変更し、更に、洗浄後の含水クラムを160℃の熱風乾燥機を用いて含水量0.4%まで乾燥を行いクラム状アクリルゴムを得た後に300×650×300mmのベーラーに充填し3MPaの圧力で25秒間押し固めベール状アクリルゴムとする以外は実施例7と同様に行いアクリルゴム(L)を得た。アクリルゴム(L)の各特性を評価し(配合剤は「配合4」に変更した)、それらの結果を表4-2に示した。
[Example 11]
The monomer components were changed to 48.25 parts of ethyl acrylate, 50 parts of n-butyl acrylate, and 1.75 parts of mono n-butyl fumarate, the emulsifier was changed to 1.8 parts of tridecyloxyhexaoxyethylene phosphate sodium salt, and the water-containing crumbs after washing were dried to a water content of 0.4% using a hot air dryer at 160°C to obtain crumb-like acrylic rubber, which was then filled into a baler measuring 300 x 650 x 300 mm and pressed at a pressure of 3 MPa for 25 seconds to obtain baled acrylic rubber. The acrylic rubber (L) was obtained in the same manner as in Example 7. The properties of the acrylic rubber (L) were evaluated (the compounding agent was changed to "
[実施例12]
単量体成分をアクリル酸エチル28部、アクリル酸n-ブチル38部、アクリル酸メトキシエチル27部、アクリロニトリル5部及びアリルグリシジルエーテル2部に変更する以外は実施例11と同様に行い、アクリルゴム(M)を得て各特性(配合剤は「配合5」に変更した)を評価した。それらの結果を表4-2に示した。
[Example 12]
The same procedure as in Example 11 was carried out except that the monomer components were changed to 28 parts of ethyl acrylate, 38 parts of n-butyl acrylate, 27 parts of methoxyethyl acrylate, 5 parts of acrylonitrile, and 2 parts of allyl glycidyl ether, and an acrylic rubber (M) was obtained and each property was evaluated (the compounding agent was changed to "
[実施例13]
単量体成分をアクリル酸エチル42.2部、アクリル酸n-ブチル35部、アクリル酸メトキシエチル20部、アクリロニトリル1.5部及びクロロ酢酸ビニル1.3部に変更する以外は実施例12と同様に行い、アクリルゴム(N)を得て各特性(配合剤は「配合6」に変更した)を評価した。それらの結果を表4-2に示した。
[Example 13]
The same procedure as in Example 12 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, and an acrylic rubber (N) was obtained and each characteristic was evaluated (the compounding agent was changed to "Compound 6"). The results are shown in Table 4-2.
[実施例14]
無機ラジカル発生剤の過硫酸カリウム量を0.22部に変更し、且つ、連鎖移動剤のn-ドデシルメルカプタン0.025部を単量体エマルジョンに連続的に添加し後添加しない以外は実施例13と同様に行い、アクリルゴム(O)を得て各特性を評価した。それらの結果を表4-2に示した。
[Example 14]
The same procedure as in Example 13 was carried out except that the amount of potassium persulfate as the inorganic radical generator was changed to 0.22 parts, and 0.025 parts of n-dodecyl mercaptan as the chain transfer agent was added continuously to the monomer emulsion and not added later, to obtain an acrylic rubber (O), and the properties thereof were evaluated. The results are shown in Table 4-2.
[比較例2]
連鎖移動剤を添加せず、凝固反応を、乳化重合後の撹拌している乳化重合液(撹拌数100rpm、周速0.5m/s)に0.7%硫酸マグネシウム水溶液を添加して行い且つベーラーによりベール化はせずにクラム状のアクリルゴムを得る以外は実施例14と同様に行い、アクリルゴム(P)を得て各特性を評価した。それらの結果を表4-2に示した。
[Comparative Example 2]
The same procedures as in Example 14 were carried out except that no chain transfer agent was added, the coagulation reaction was carried out by adding a 0.7% aqueous magnesium sulfate solution to the stirred emulsion polymerization liquid (stirring speed 100 rpm, peripheral speed 0.5 m/s) after emulsion polymerization and crumb-like acrylic rubber was obtained without baling with a baler, and an acrylic rubber (P) was obtained and each of its properties was evaluated. The results are shown in Table 4-2.
[比較例3]
乳化剤をラウリル硫酸ナトリウム塩0.709部及びポリオキシエチレンドデシルエーテル1.82部に変更し、凝固反応を、乳化重合後の撹拌している乳化重合液(撹拌数100rpm、周速0.5m/s)に硫酸ナトリウムを添加して行い、含水クラムの洗浄を工業用水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操作を2回行い且つベーラーによりベール化はせずにクラム状のアクリルゴムを得る以外は実施例14と同様に行い、アクリルゴム(Q)を得て各特性を評価した。それらの結果を表4-2に示した。
[Comparative Example 3]
The emulsifier was changed to 0.709 parts of sodium lauryl sulfate and 1.82 parts of polyoxyethylene dodecyl ether, the coagulation reaction was carried out by adding sodium sulfate to the stirred emulsion polymerization liquid after emulsion polymerization (stirring speed 100 rpm, peripheral speed 0.5 m/s), the water-containing crumbs were washed by adding 194 parts of industrial water and stirred in the coagulation tank at 25°C for 5 minutes, and then the operation of draining water from the coagulation tank was carried out twice, and crumb-like acrylic rubber was obtained without baling with a baler, and the same procedures as in Example 14 were carried out to obtain an acrylic rubber (Q), and each of the properties was evaluated. The results are shown in Table 4-2.
表4-1及び表4-2から、本発明の反応性基を有し且つ反応性基含有量が0.001~5重量%のアクリルゴムからなり、メチルエチルケトン不溶解分のゲル量が50重量%以下、pHが6以下、灰分量が0.4重量%以下で灰分中のマグネシウム、リン、カルシウム、ナトリウム及びイオウの合計量が50重量%以上、及び、比重が0.8以上であるアクリルゴム(G)~(O)は、バンバリー加工性、保存安定性及び耐水性に優れ、更に、ロール加工性、架橋性、耐圧縮永久歪み特性及び強度特性含めた常態物性にも格段に優れていることがわかる(実施例6~14)。 From Tables 4-1 and 4-2, it can be seen that the acrylic rubbers (G) to (O) of the present invention, which are made of acrylic rubbers having reactive groups and a reactive group content of 0.001 to 5% by weight, have a gel content of 50% or less by weight of methyl ethyl ketone insoluble matter, a pH of 6 or less, an ash content of 0.4% or less by weight, a total content of magnesium, phosphorus, calcium, sodium and sulfur in the ash of 50% or more by weight, and a specific gravity of 0.8 or more, are excellent in Banbury processability, storage stability and water resistance, and further have significantly excellent normal state physical properties including roll processability, crosslinkability, compression set resistance and strength properties (Examples 6 to 14).
表4-2から、また、本願実施及び比較例の条件で製造したアクリルゴム(G)~(Q)は、イオン反応性基、あるいは、カルボキシル基、エポキシ基または塩素原子のいずれかの反応性基を有し、且つ、重量平均分子量(Mw)が大きいために架橋性、耐圧縮永久歪み特性及び強度特性含めた常態物性に優れていることがわかる(実施例6~14及び比較例2~3)。しかしながら、アクリルゴム(P)~(Q)はロール加工性、バンバリー加工性、耐水性及び保存安定性に劣り(比較例2)、また、耐水性と保存安定性に劣っている(比較例3)。 From Table 4-2, it can be seen that the acrylic rubbers (G) to (Q) produced under the conditions of the present application and the comparative examples have ion reactive groups or reactive groups of either carboxyl groups, epoxy groups or chlorine atoms, and have excellent normal state physical properties including crosslinkability, compression set resistance and strength properties due to their large weight average molecular weight (Mw) (Examples 6 to 14 and Comparative Examples 2 to 3). However, the acrylic rubbers (P) to (Q) are inferior in roll processability, Banbury processability, water resistance and storage stability (Comparative Example 2), and are also inferior in water resistance and storage stability (Comparative Example 3).
表4-2から、アクリルゴムのバンバリー加工性は、メチルエチルケトン不溶解分のゲル量に相関し、メチルエチルケトン不溶解分が少ない方がバンバリー加工性に優れていることがわかる(実施例6~14と比較例2との比較)。アクリルゴムのメチルエチルケトン不溶解分量は、連鎖移動剤存在下で乳化重合することで減少させることができ(実施例8~13及び比較例3)、特に、メチルエチルケトン不溶解分量が、強度特性を高めるために重合転化率を高める重合反応の終盤で急激に増加してくるので、重合反応終盤での連鎖移動剤後添加の実施例8~13においてメチルエチルケトン不溶解分生成を抑制できていることがわかる。アクリルゴムのメチルエチルケトン不溶解分量は、さらに、含水クラムの乾燥をスクリュー型二軸押出乾燥機で行うことにより格段に減少し製造されるアクリルゴムのバンバー加工性を大幅に改善している(実施例6~7と実施例8~13との比較)。本発明においては、本実施例では示していないが、連鎖移動剤を添加せずに乳化重合で急増したメチルエチルケトン不溶解分量が(比較例2)、スクリュー型二軸押出乾燥機内で実質的に水分を含まない状態(含水量1重量%未満)で溶融混錬すること消失しアクリルゴムのバンバリー加工性を大幅に改善できることを確認している。 From Table 4-2, it can be seen that the Banbury processability of acrylic rubber correlates with the amount of gel in the methyl ethyl ketone insolubles, and that the smaller the amount of methyl ethyl ketone insolubles, the better the Banbury processability (comparison between Examples 6-14 and Comparative Example 2). The amount of methyl ethyl ketone insolubles in acrylic rubber can be reduced by emulsion polymerization in the presence of a chain transfer agent (Examples 8-13 and Comparative Example 3). In particular, since the amount of methyl ethyl ketone insolubles increases rapidly at the end of the polymerization reaction where the polymerization conversion rate is increased to improve strength properties, it can be seen that the generation of methyl ethyl ketone insolubles can be suppressed in Examples 8-13, in which the chain transfer agent is added later at the end of the polymerization reaction. The amount of methyl ethyl ketone insolubles in acrylic rubber is further significantly reduced by drying the water-containing crumbs with a screw-type twin-screw extrusion dryer, greatly improving the Banbury processability of the produced acrylic rubber (comparison between Examples 6-7 and Examples 8-13). Although not shown in this example, it has been confirmed that the amount of methyl ethyl ketone insoluble matter that rapidly increased during emulsion polymerization without the addition of a chain transfer agent (Comparative Example 2) disappears when melt-kneaded in a substantially moisture-free state (moisture content less than 1% by weight) in a screw-type twin-screw extrusion dryer, and the Banbury processability of the acrylic rubber can be significantly improved.
表4-2から、また、アクリルゴムの保存安定性は、アクリルゴムの比重が大きく関係しており、比重が大きいとアクリルゴムに空気を巻き込んでおらず保存安定性に優れていることがわかる(実施例6~7、実施例8~14及び比較例2~3との比較)。比重の大きなアクリルゴムは、クラム状のアクリルゴムをベーラーで圧縮させてベール化することにより(実施例8~14)、更に好適にはスクリュー型二軸押出乾燥機で空気をほとんど含まないシート状に押し出して積層してベール化することにより(実施例6~7)得ることができる。アクリルゴムの保存安定性は、また、灰分量が少ないほど好ましい(実施例6~14)。また、アクリルゴムの保存安定性は、pHが6以下であることも寄与している。 Table 4-2 also shows that the storage stability of acrylic rubber is closely related to the specific gravity of the acrylic rubber, and that when the specific gravity is high, the acrylic rubber does not trap air and has excellent storage stability (comparison with Examples 6-7, Examples 8-14, and Comparative Examples 2-3). Acrylic rubber with a high specific gravity can be obtained by compressing crumb-like acrylic rubber with a baler to form a bale (Examples 8-14), or more preferably by extruding it into a sheet-like material containing almost no air using a screw-type twin-screw extrusion dryer, layering it, and forming it into a bale (Examples 6-7). The lower the ash content, the more preferable the storage stability of acrylic rubber (Examples 6-14). A pH of 6 or less also contributes to the storage stability of acrylic rubber.
表4-2から、耐水性に関して、本発明のアクリルゴム(G)~(O)が圧倒的に優れていることがわかる(実施例6~14と比較例2~3との比較)。表4-2からは、また、かかる耐水性が大幅に優れるアクリルゴム(G)~(O)が、無機ラジカル発生剤を用いて連鎖移動剤を連続あるいは回分的に後添加して乳化重合した乳化重合液の凝固工程において、乳化重合液に凝固液を添加するのではなく、撹拌している凝固液に添加して凝固反応を行うことで、更に好ましくは凝固液を激しく撹拌すること(撹拌数600rpm/周速3.1m/s)及び撹拌している凝固液の凝固剤濃度を上げることで製造できていることがわかる(実施例6~14と比較例2との比較)。これは、本願実施例ではデータを示していないが、本凝固反応により710μm~4.75mm範囲のクラム径に集束した含水クラムが生成し、温水での洗浄および脱水工程における乳化剤や凝固剤の除去効率が圧倒的に向上し、アクリルゴム中の灰分量を低減し耐水性を大幅に改善できる。 From Table 4-2, it can be seen that the acrylic rubbers (G) to (O) of the present invention are overwhelmingly superior in terms of water resistance (comparison between Examples 6 to 14 and Comparative Examples 2 to 3). From Table 4-2, it can also be seen that the acrylic rubbers (G) to (O) with such significantly superior water resistance can be produced by adding the coagulation liquid to the stirred coagulation liquid rather than adding the coagulation liquid to the emulsion polymerization liquid in the coagulation process of the emulsion polymerization liquid obtained by continuously or batchwise post-adding a chain transfer agent using an inorganic radical generator, and carrying out the coagulation reaction, and more preferably by vigorously stirring the coagulation liquid (stirring speed 600 rpm/circumferential speed 3.1 m/s) and increasing the coagulation agent concentration in the stirred coagulation liquid (comparison between Examples 6 to 14 and Comparative Example 2). Although no data is shown in the examples of this application, this coagulation reaction produces hydrous crumbs with diameters ranging from 710 μm to 4.75 mm, which dramatically improves the efficiency of removing emulsifiers and coagulants during the hot water washing and dehydration processes, reducing the ash content in the acrylic rubber and significantly improving water resistance.
表4-2から、耐水性に関しては、また、反応性基の中で、カルボキシル基やエポキシ基であるときに塩素原子よりも優れていることがわかる(実施例8~9及び実施例11~12と実施例10及び実施例13との比較)。 Table 4-2 shows that, with regard to water resistance, carboxyl and epoxy groups are superior to chlorine atoms among reactive groups (comparison of Examples 8-9 and 11-12 with Examples 10 and 13).
表4-2から、耐水性に関しては、更に、含水クラムを乾燥する前に脱水した(水分を絞り出した)アクリルゴム(G)~(H)が、大幅に灰分量が低減され耐水性が改善されていることがわかる(実施例6~7と実施例8~14との比較)。また、アクリルゴム(G)~(H)の灰分中の成分量をみると、殆どが、リン(P)とマグネシウム(Mg)であり、これは、乳化剤のリン酸ナトリウム塩が凝固剤の硫酸マグネシウムと塩交換されリン酸マグネシウムとして含水クラム内に内在し、洗浄工程では十分に除去できないが、脱水する(絞り出す)ことで低減できたことが推察される。また、アクリルゴムの灰分中の成分が、リンとマグネシウムの多いものが耐水性を悪化させていないことがわかる(実施例6~14及び比較例2と比較例3との比較)。 From Table 4-2, it can be seen that, in terms of water resistance, acrylic rubbers (G) to (H), which were dehydrated (water squeezed out) before drying the wet crumbs, had a significantly reduced ash content and improved water resistance (comparison between Examples 6 to 7 and Examples 8 to 14). In addition, looking at the amount of components in the ash of acrylic rubbers (G) to (H), most of them are phosphorus (P) and magnesium (Mg), which is presumably because the sodium phosphate salt of the emulsifier is salt-exchanged with the magnesium sulfate of the coagulant and exists within the wet crumbs as magnesium phosphate, and cannot be fully removed in the washing process, but can be reduced by dehydrating (squeezing out). It can also be seen that components in the ash of acrylic rubbers that contain a lot of phosphorus and magnesium do not deteriorate water resistance (comparison between Examples 6 to 14 and Comparative Examples 2 and 3).
表4-2から、ロール加工性に関しては、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)の分子量分布が大きくかかわっており、分子量分布が広ければ広いほどロール加工性が要綱なことがわかる(実施例6~14及び比較例3と比較例2との比較)。また、強度特性とロール加工性を高度にバランスさせるためには、重量平均分子量(Mw)が高めで高分子量領域を重点にした分子量分布(z平均分子量(Mz)と重量平均分子量(Mw)との比(Mz/Mw)が高めであることが重要であった。 From Table 4-2, it can be seen that the molecular weight distribution, i.e., the ratio (Mw/Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn), plays a major role in roll processability, and the wider the molecular weight distribution, the better the roll processability (comparison between Examples 6-14 and Comparative Examples 3 and 2). Also, in order to achieve a high level of balance between strength properties and roll processability, it was important that the weight average molecular weight (Mw) was high and the molecular weight distribution (the ratio (Mz/Mw) of the z-average molecular weight (Mz) to the weight average molecular weight (Mw)) was high, with an emphasis on the high molecular weight region.
表4-1及び表4-2から、かかる強度特性に優れ且つロール加工性に優れる重量平均分子量(Mw)が大きく且つMw/Mnが広いアクリルゴムが、特定量の無機ラジカル発生剤と連鎖移動剤、特にn-ドデシルメルカプタンを用いることに製造できることがわかる(実施例6~14)。表4-2からは、また、n-ドデシルメルカプタンを連続的に添加する(実施例14)よりも、無機ラジカル発生剤の使用量を低減し且つn-ドデシルメルカプタンを初期に添加せずに回分的に後添加することにより強度特性を損ねずに更にロール加工性を改善できることがわかる(実施例6~13)。これは、無機ラジカル発生剤を減量し且つ初期に連鎖移動剤を添加しないことで1本の重合鎖長さを伸ばし、GPCチャートでは明確な二山にはなっていないものの高分子量成分と低分子量成分をバランスよく製造しMwを大きく且つMw/Mnを広くすることで強度特性とロール加工性が高度にバランスさせている。また、Mw/Mnを効率的に広げるためには、連鎖移動剤の回分的な後添加の添加量の違いよりも、回分的な後添加の回数が大きく影響し、回分的な、後添加回数が3回よりも2回の方がMw/Mnが広くなるが(実施例8~10と実施例11~13との比較)、連鎖移動剤の連続的な添加はMw/Mnの広がりがある程度限定的になる(実施例14)。また、表4-2には示していないが、本願実施例においては、還元剤のアスコルビン酸ナトリウムを重合開始120分後に添加しており、こうすることにより、アクリルゴムの高分子量成分生成が容易になり連鎖移動剤後添加のMw/Mnを広げる効果を増大している。一方、表4-1には示していないが、有機のラジカル発生剤を用いて重合すると、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が広がらずロール加工性に劣り好ましくなかった。 From Tables 4-1 and 4-2, it can be seen that an acrylic rubber having excellent strength characteristics and excellent roll processability, a large weight average molecular weight (Mw) and a wide Mw/Mn range can be produced by using a specific amount of an inorganic radical generator and a chain transfer agent, particularly n-dodecyl mercaptan (Examples 6 to 14). From Table 4-2, it can also be seen that the roll processability can be further improved without impairing the strength characteristics by reducing the amount of inorganic radical generator used and adding n-dodecyl mercaptan batchwise later rather than adding it initially (Example 14) compared to adding n-dodecyl mercaptan continuously (Example 6 to 13). This is because the length of one polymer chain is extended by reducing the amount of inorganic radical generator and not adding the chain transfer agent initially, and although there are no clear two peaks in the GPC chart, the strength characteristics and roll processability are highly balanced by producing a balanced high molecular weight component and a balanced low molecular weight component, increasing Mw and widening Mw/Mn. In addition, in order to efficiently expand Mw/Mn, the number of batch post-additions of the chain transfer agent has a greater effect than the amount of batch post-addition, and the Mw/Mn is wider when the number of batch post-additions is two than three (comparison of Examples 8-10 and Examples 11-13), but the spread of Mw/Mn is somewhat limited when the chain transfer agent is added continuously (Example 14). In addition, although not shown in Table 4-2, in the examples of the present application, the reducing agent sodium ascorbate is added 120 minutes after the start of polymerization, which makes it easier to produce high molecular weight components of the acrylic rubber and increases the effect of expanding Mw/Mn when the chain transfer agent is added later. On the other hand, although not shown in Table 4-1, when polymerization is performed using an organic radical generator, the ratio (Mw/Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) does not expand, and roll processability is poor, which is not preferable.
[実施例15]
表5-1に示すように、単量体成分をアクリル酸エチル74.5部、アクリル酸n-ブチル17部、アクリル酸メトキシエチル7部、及びフマル酸モノn-ブチル1.5部及び乳化剤をトリデシルオキシヘキサオキシエチレンリン酸エステルナトリウム塩1.8部に変更する以外は実施例7と同様にして行い、アクリルゴム(R)を得て各特性を評価し、それらの結果を表5-2に示した。また、表5-1には、スクリュー型二軸押出乾燥機の脱水(排水)後含水量、最大トルク、比電力、比動力、剪断速度及び剪断粘度を示した。
[Example 15]
As shown in Table 5-1, the same procedure as in Example 7 was carried out except that the monomer components were changed to 74.5 parts of ethyl acrylate, 17 parts of n-butyl acrylate, 7 parts of methoxyethyl acrylate, and 1.5 parts of mono n-butyl fumarate, and the emulsifier was changed to 1.8 parts of tridecyloxyhexaoxyethylene phosphate sodium salt, to obtain an acrylic rubber (R), and the properties were evaluated, and the results are shown in Table 5-2. Table 5-1 also shows the water content after dehydration (drainage), maximum torque, specific power, specific power, shear rate, and shear viscosity of the screw-type twin-screw extrusion dryer.
[実施例16]
単量体成分をアクリル酸エチル74.5部、アクリル酸n-ブチル17部、アクリル酸メトキシエチル7部、フマル酸モノn-ブチル1.5部及び乳化剤をトリデシルオキシヘキサオキシエチレンリン酸エステルナトリウム塩に変更する以外は実施例6と同様にして行い、アクリルゴム(S)を得て各特性を評価し、それらの結果を表5-2に示した。また、表5-1には、スクリュー型二軸押出乾燥機の脱水(排水)後含水量、最大トルク、比電力、比動力、剪断速度及び剪断粘度を示した。
[Example 16]
The same procedure as in Example 6 was repeated except that the monomer components were changed to 74.5 parts of ethyl acrylate, 17 parts of n-butyl acrylate, 7 parts of methoxyethyl acrylate, and 1.5 parts of mono n-butyl fumarate, and the emulsifier was changed to tridecyloxyhexaoxyethylene phosphate sodium salt, to obtain an acrylic rubber (S), and the properties were evaluated, and the results are shown in Table 5-2. Table 5-1 also shows the water content after dehydration (drainage), maximum torque, specific power, specific power, shear rate, and shear viscosity of the screw-type twin-screw extrusion dryer.
[実施例17]
単量体成分をアクリル酸エチル28部、アクリル酸n-ブチル38部、アクリル酸メトキシエチル27部、アクリロニトリル5部及びアリルグリシジルエーテル2部に、及びスクリュー型二軸押出乾燥機の運転条件を高シェア(最大トルク45N・m)に変更する以外は実施例15と同様にして行い、アクリルゴム(T)を得て各特性(配合剤は「配合5」に変更した)を評価し、それらの結果を表5-2に示した。また、表5-1には、スクリュー型二軸押出乾燥機の脱水(排水)後含水量、最大トルク、比電力、比動力、剪断速度及び剪断粘度を示した。
[Example 17]
The same procedure as in Example 15 was carried out except that the monomer components were changed to 28 parts of ethyl acrylate, 38 parts of n-butyl acrylate, 27 parts of methoxyethyl acrylate, 5 parts of acrylonitrile, and 2 parts of allyl glycidyl ether, and the operating conditions of the screw-type twin-screw extrusion dryer were changed to high share (maximum torque 45 Nm), and an acrylic rubber (T) was obtained and each property (the compounding agent was changed to "
[実施例18]
単量体成分をアクリル酸エチル48.5部、アクリル酸n-ブチル50部及びフマル酸モノn-ブチル1.5部に変更する以外は実施例17と同様にして行い、アクリルゴム(U)を得て各特性(配合剤は「配合3」に変更した)を評価し、それらの結果を表5-2に示した。また、表5-1には、スクリュー型二軸押出乾燥機の脱水(排水)後含水量、最大トルク、比電力、比動力、剪断速度及び剪断粘度を示した。
[Example 18]
The same procedure as in Example 17 was carried out except that the monomer components were changed to 48.5 parts of ethyl acrylate, 50 parts of n-butyl acrylate, and 1.5 parts of mono n-butyl fumarate, and an acrylic rubber (U) was obtained and its properties (the compounding agent was changed to "
[実施例19]
単量体成分をアクリル酸エチル48.25部、アクリル酸n-ブチル50部及びフマルモノ酸n-ブチル1.75部に変更する以外は実施例17と同様にして行い、アクリルゴム(V)を得て各特性(配合剤は「配合4」に変更した)を評価し、それらの結果を表5-2に示した。また、表5-1には、スクリュー型二軸押出乾燥機の脱水(排水)後含水量、最大トルク、比電力、比動力、剪断速度及び剪断粘度を示した。
[Example 19]
The same procedure as in Example 17 was carried out except that the monomer components were changed to 48.25 parts of ethyl acrylate, 50 parts of n-butyl acrylate, and 1.75 parts of n-butyl fumarate, to obtain an acrylic rubber (V), and the properties thereof (the compounding agent was changed to "
[実施例20]
単量体成分をアクリル酸エチル28部、アクリル酸n-ブチル38部、アクリル酸メトキシエチル27部、アクリロニトリル5部及びアリルグリシジルエーテル2部に、及びスクリュー型二軸押出乾燥機の運転条件を高シェア(最大トルク45N・m)に変更する以外は実施例16と同様にして行い、アクリルゴム(X)を得て各特性(配合剤は「配合5」に変更した)を評価し、それらの結果を表5-2に示した。また、表5-1には、スクリュー型二軸押出乾燥機の脱水(排水)後含水量、最大トルク、比電力、比動力、剪断速度及び剪断粘度を示した。
[Example 20]
The same procedure as in Example 16 was carried out except that the monomer components were changed to 28 parts of ethyl acrylate, 38 parts of n-butyl acrylate, 27 parts of methoxyethyl acrylate, 5 parts of acrylonitrile, and 2 parts of allyl glycidyl ether, and the operating conditions of the screw-type twin-screw extrusion dryer were changed to high share (maximum torque 45 Nm), and an acrylic rubber (X) was obtained and each property (the compounding agent was changed to "
[実施例21]
単量体成分をアクリル酸エチル48.5部、アクリル酸n-ブチル50部及びフマル酸モノn-ブチル1.5部に変更する以外は実施例20と同様にして行い、アクリルゴム(Y)を得て各特性(配合剤は「配合3」に変更した)を評価し、それらの結果を表5-2に示した。また、表5-1には、スクリュー型二軸押出乾燥機の脱水(排水)後含水量、最大トルク、比電力、比動力、剪断速度及び剪断粘度を示した。
[Example 21]
The same procedure as in Example 20 was carried out except that the monomer components were changed to 48.5 parts of ethyl acrylate, 50 parts of n-butyl acrylate, and 1.5 parts of mono n-butyl fumarate, and an acrylic rubber (Y) was obtained and its properties (the compounding agent was changed to "
[実施例22]
単量体成分をアクリル酸エチル48.25部、アクリル酸n-ブチル50部及びフマル酸モノn-ブチル1.75部に変更する以外は実施例20と同様にして行い、アクリルゴム(Z)を得て各特性(配合剤は「配合4」に変更した)を評価し、それらの結果を表5-2に示した。また、表5-1には、スクリュー型二軸押出乾燥機の脱水(排水)後含水量、最大トルク、比電力、比動力、剪断速度及び剪断粘度を示した。
[Example 22]
The same procedure as in Example 20 was carried out except that the monomer components were changed to 48.25 parts of ethyl acrylate, 50 parts of n-butyl acrylate, and 1.75 parts of mono n-butyl fumarate, and an acrylic rubber (Z) was obtained and its properties (the compounding agent was changed to "
表5-2から、本発明のアクリルゴム(T)~(Z)は、バンバリー加工性、耐水性、保存安定性、架橋性、耐圧縮永久歪み特性及び強度特性含めた常態物性に優れるとともに格段とロール加工性が改善されていることがわかる(実施例17~22と実施例15~16との比較)。これは、連鎖移動剤を後添加して乳化重合した高分子量成分と低分子量成分とからなるアクリルゴムをスクリュー型二軸押出乾燥機を用いて高シェアで乾燥することにより更に分子量と分子量分布がバランスされたアクリルゴムとなりロール加工性を格段に改善できる。 From Table 5-2, it can be seen that the acrylic rubbers (T) to (Z) of the present invention are excellent in normal state physical properties including Banbury processability, water resistance, storage stability, crosslinkability, compression set resistance and strength properties, and also have significantly improved roll processability (comparison of Examples 17 to 22 with Examples 15 to 16). This is because the acrylic rubber consisting of high molecular weight and low molecular weight components emulsion-polymerized with the post-addition of a chain transfer agent is dried at high shear using a screw-type twin-screw extrusion dryer, resulting in an acrylic rubber with a balanced molecular weight and molecular weight distribution, which significantly improves roll processability.
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 (20)
得られた乳化重合液を撹拌している凝固剤濃度が1重量%以上の凝固液に添加して凝固し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60℃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含水量1~40重量%まで脱水する脱水工程と、
脱水した含水クラムを含水量1重量%未満まで乾燥する乾燥工程と、
を含む、請求項1~9のいずれか1項に記載のアクリルゴムの製造方法。 an emulsion polymerization step of emulsifying an acrylic rubber monomer component containing a reactive group-containing monomer with water and an emulsifier, and then initiating polymerization in the presence of a redox catalyst consisting of a radical generator and a reducing agent to obtain an emulsion polymerization liquid;
a coagulation step in which the obtained emulsion polymerization liquid is added to a coagulation liquid having a coagulant concentration of 1% by weight or more while being stirred, and coagulated to produce water-containing crumbs;
A washing step of washing the generated hydrous crumbs with warm water of 60°C or higher;
A dehydration step of dehydrating the washed wet crumbs to a moisture content of 1 to 40% by weight;
drying the dehydrated wet crumbs to a moisture content of less than 1% by weight;
The method for producing an acrylic rubber according to any one of claims 1 to 9 , comprising:
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