Una composición que comprende (1) un primer acelerador de vulcanización que se escoge entre el grupo que consiste en amina,

una de sus sales, una amidina, una de sus sales y una mezcla de las mismas, (2) un segundo acelerador de vulcanización que se escoge entre el grupo que consiste en un derivado de ditiofosfato (C3-C32) o derivado de ditiofosfato de cinc (C3-C32), un derivado de tiuram, un derivado de ditiocarbamato de cinc y una mezclade los mismos.

Campo técnico

La presente invención se refiere a una mezcla específica de aceleradores de vulcanización y a elastómeros de poliacrilato (ACM) y de acrilato de etileno (AEM) reticulado preparados por medio del uso de esta mezcla específica. Además, la presente invención está destinada a procedimientos para la producción de la mezcla específica de aceleradores de vulcanización y para los respectivos nuevos elastómeros de poliacrilato (ACM) y acrilato de etileno (AEM) reticulado. Finalmente, la presente invención se refiere al uso de una composición de elastómero más segura capaz de producir juntas, selladuras, tubos de goma, etc, que exhiben un tiempo de vulcanización notablemente más corto, buena capacidad de procesado y estabilidad frente a la quemadura superficial prematura.

Como resultado de recientes desarrollos tecnológicos, la demanda de elastómeros de alto rendimiento en aplicaciones de automoción e industriales ha aumentado considerablemente. Actualmente, el avanzado y complejo diseño de los componentes de automoción usados en aplicaciones críticas requiere el desarrollo de nuevos materiales capaces de soportar estas condiciones extremas. Por tanto, las demandas clave que deben satisfacerse por parte de estos materiales son resistencia al aceite y al calor a largo plazo.

Una propuesta hecha para conseguir una buena resistencia al aceite y una reducida deformación mecánica permanente comprende un caucho acrílico que presenta un éster de alquilo mono-inferior de ácido fumárico con un vulcanizador de diamina aromático y un coadyuvante de vulcanización de guanidina (documento JP-A H11-92614) que copolimeriza en el mismo. La propuesta no resuelve la quemadura superficial, que es probable que ocurra en la etapa de vulcanización.

En otra propuesta, se usó 1,8-diazabiciclo[5,4,0]undeceno-7, 1,5-diazabiciclo[4,3,0]noneno-5 o una sal de estos compuestos en un caucho acrílico y el uso de la vulcanización de la composición de caucho acrílico obtenida de este modo en un vulcanizador de poliamina (JP-A H11-80488). En esta propuesta ocurre el mismo problema de quemadura superficial.

Para mejorar la resistencia a la quemadura superficial, así como la resistencia al calor y la resistencia al aceite, se usaron un caucho acrílico que contenía un grupo carboxílo, un compuesto de monoamina principal y un agente de reticulación de poliamina (EP 1 378 539).

En la patente japonesa número 9-279958, para mejorar la resistencia a la quemadura superficial, la resistencia al calor y las características de deformación mecánica por compresión, se usaron un elastómero acrílico que contenía un grupo carboxilo, un compuesto de isocianato polifuncional como agente de vulcanizado y una guanidina, un compuesto de onio cuaternario, una amina terciaria o una fosfina terciaria como acelerador de vulcanización.

Para mejorar la estabilidad de la resistencia a la quemadura superficial y las características de deformación mecánica por compresión, se procesó una composición de elastómero acrílico en la patente japonesa número 9316300, que comprende un éster de monoalquilo de ácido dicarboxílico insaturado-elastómero acrílico copolimerizado, un compuesto de diamina como agente de vulcanización, un compuesto de guanidina como acelerador de vulcanización y un compuesto de tipo benzotiazolilsulfenoamida como acelerador de vulcanización.

Para obtener unas buenas características de deformación mecánica por compresión, el documento JP A-50-45031 propone una composición de elastómero que se obtiene mezclando hexametilendiamina o carbamato de hexametilendiamina como agente de vulcanización y 4,4-metilendianilina como acelerador de vulcanización con un bipolímero de monoéster de acrilato de ácido butenodiónico o un terpolímero de monoéster de ácido etilen-acrilatobutanodionico.

La misma mejora se obtiene en JP-A-11-140264 mezclando un elastómero acrílico con un agente de vulcanización de compuesto de diamina, un acelerador de vulcanización de compuesto de guanidina y un acelerador de vulcanización de compuesto de tipo benzolilsulfeno amida.

No obstante, el compuesto que presenta, como agente de reticulación, una diamina tal como hexametilendiamina o carbamato de hexametilendiamina y amidina como acelerador de vulcanización tiene buenas características de deformación mecánica por compresión pero el tiempo de quemadura superficial es reducido, la estabilidad de procesado no resulta apropiada y las características de vulcanización resultan pobres.

La presencia de guanidina en el procedimiento de vulcanización del polímero de AEM o ACM como acelerador planteó cuestiones relativas a los aspectos médicos y toxicológicos en el entorno de trabajo. Varios estudios llevados a cabo sobre el mecanismo de reacción de la vulcanización con aceleradores de guanidina han mostrado que, a temperaturas elevadas durante la vulcanización, es preciso tener en consideración productos de reacción tales como aminas aromáticas. Estos productos pueden generar problemas toxicológicos debido a su toxicidad y/o potencial cancerígeno.

Teniendo en cuenta todo lo anterior, sigue existiendo demanda de composiciones de caucho acrílicas que proporcionen un buen equilibrio entre comportamiento de quemadura superficial, capacidad de procesado y características de vulcanización.

La presente invención resuelve los problemas anteriormente mencionados proponiendo una combinación específica de aceleradores de vulcanización para una composición de caucho acrílica.

De acuerdo con la presente invención, se propone una nueva combinación de aceleradores de vulcanización que comprende

(1) un primer acelerador de vulcanización que se escoge entre el grupo que consiste en amina, una de sus sales, una amidina, una de sus sales y una mezcla de las mismas,

(2) un segundo acelerador de vulcanización que se escoge entre el grupo formado por derivado de ditiofosfato (C3-C32) o derivado de ditiofosfato de cinc (C2-C32), derivado de tiuram, derivado de ditiocarbamato decinc y una mezcla de los mismos.

Por tanto, el primer aspecto de la presente invención es una composición que comprende

(1) un primer acelerador de vulcanización que se escoge entre el grupo que consiste en amina, una de sus sales, una amidina, una de sus sales y una mezcla de las mismas,

(2) un segundo acelerador de vulcanización que se escoge entre el grupo formado por derivado de ditiofosfato (C3-C32) o derivado de ditiofosfato de cinc (C2-C32), derivado de tiuram, derivado de ditiocarbamato de cinc y una mezcla de los mismos.

Con esta composición de acelerador es posible preparar composiciones de caucho que presentan un tiempo de vulcanizado más reducido, propiedades de procesado buenas y estabilidad frente a la quemadura superficial prematura.

Como realización preferida de la presente invención, la mezcla de acelerador comprende 1,8-diazabiciclo[5,4,0]undeceno-7 ó 1,5-diazabiciclo[4,3,0]noneno-5 como primer acelerador de vulcanización. A partir de estos, se prefiere 1,8-diazabiciclo[5,4,0]undeceno-7.

Ambos compuestos -1,8-diazabiciclo[5,4,0]-undeceno-7 (DBU) y 1,5-diazabiciclo[4,3,0]noneno-5 (DBN) – se encuentran disponibles comercialmente. Por ejemplo, DBU se encuentra disponible comercialmente en BASF con el nombre comercial de Lupragen® N700.

Con respecto al segundo acelerador de vulcanización, se prefiere usar derivados de ditiofosfato-cinc (C3-C32). Estos derivados de ditiofosfato de cinc (C3-C32) se describen en particular en DE 22 22 781, cuya divulgación se incorpora por referencia en la presente invención.

Además, los derivados ditiofosfato-cinc (C4-C18) son particularmente preferidos.

La composición anteriormente mencionada puede comprender además componentes como los que se mencionan a continuación:

Carga

La composición de los aceleradores (1) y (2) anteriormente mencionada puede comprender además una carga.

Ejemplos de cargas apropiadas incluyen sílice, mineral inorgánico tal como hidróxido de aluminio, arcilla, talco, carbonato de calcio, carbonato de magnesio, negro de carbón y similares.

La carga también se puede usar como mezcla de las cargas anteriormente mencionadas.

El estado físico en el que la carga está presente es irrelevante, ya se encuentre en forma de polvo, micro-perlas, gránulos o, de forma alternativa, de bolas.

No obstante, para preparar las composiciones... [Seguir leyendo]

1. Una composición que comprende

(1) un primer acelerador de vulcanización que se escoge entre el grupo que consiste en amina, una de sus sales, una amidina, una de sus sales y una mezcla de las mismas,

(2) un segundo acelerador de vulcanización que se escoge entre el grupo que consiste en un derivado de ditiofosfato (C3-C32) o derivado de ditiofosfato de cinc (C3-C32), un derivado de tiuram, un derivado de ditiocarbamato de cinc y una mezclade los mismos.

2. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el primer acelerador de vulcanización (1) es 1,8diazabiciclo[5,4,0]undeceno-7 ó 1,5-diazabiciclo[4,3,0]noneno-5.

3. La composición de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en la que la composición comprende además una carga que se escoge entre el grupo que consiste en sílice, negro de carbón, arcilla, talco, hidróxido de aluminio, carbonato de calcio y carbonato de magnesio.

4. La composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que la composición además comprende un polímero como material aglutinante que se escoge entre el grupo que consiste en caucho de acrilato, caucho de acrilato de etileno, terpolímero de dieno etileno y propileno, copolímero de etileno propileno, acetato de etilenvinilo, acrilato de etilenmetilo y una mezcla de los mismos.

5. La composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que la composición además comprende aditivos que se escogen entre el grupo que consiste en dispersantes y plastificantes.

6. Un procedimiento para la preparación de una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que los respectivos componentes se mezclan juntos.

7. Un uso de la composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 como concentrado activador de curado para reticular elastómeros de acrilato de etileno o elastómeros de acrilato.

8. Un elastómero de acrilato de etileno o compuesto a base de elastómero de acrilato que se prepara reticulando un elastómero de acrilato de etileno o un elastómero de poliacrilato usando la composición de aceleradores de vulcanización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.

9. El elastómero de acrilato de etileno o elastómero de acrilato de acuerdo con la reivindicación 8, en el que el elastómero además comprende una diamina.

10. El uso del elastómero de acrilato de etileno o elastómero de acrilato de acuerdo con la reivindicación 8 o 9, para conseguir productos de caucho termoestables, especialmente juntas, selladuras, tubos de goma, membranas o juntas tóricas.