Composición de caucho acrílico, caucho vulcanizado a partir de ésta y su utilización.

Una composición de caucho acrílico que incluye un caucho acrílico que contiene grupos carboxilo y,

por 100partes en masa del caucho acrílico que contiene grupos carboxilo, de 10 a 100 partes en masa de negro de carbón,de 0,1 a 15 partes en masa de al menos un antioxidante primario seleccionado entre el grupo consistente en unantioxidante amina y un antioxidante fenólico y de 0,1 a 15 partes en masa de al menos un antioxidante secundarioseleccionado entre el grupo consistente en un antioxidante de fósforo y un antioxidante de azufre,donde el negro de carbón es uno que tiene una altura laminada media Lc de al menos 2 nm en la dirección del eje Cde un plano laminar en su cristalito.

Composición de caucho acrílico, caucho vulcanizado a partir de ésta y su utilización

Campo técnico La presente invención se relaciona con una composición de caucho acrílico que tiene resistencia al calor mejorada y con un caucho vulcanizado de la misma y sus aplicaciones.

Técnica anterior

EE.UU. 2002031910 describe una composición elastomérica acrílica.

Junto con un gran tamaño y una superior funcionalización de las máquinas industriales, se requiere que los componentes de caucho que se han de usar para tales máquinas tengan una mayor resistencia térmica o durabilidad. En particular, incluso cuando se emplean bajo condiciones de alta temperatura, se requiere que tengan suficiente durabilidad, de tal forma que puedan ser usados continuamente durante un tiempo prolongado.

En el espacio de un motor de un automóvil, la temperatura se eleva debido al calor generado por el motor. Por lo tanto, para un manguito de caucho o similar para uso en el espacio de un motor de un automóvil, se ha utilizado uno preparado usando un caucho acrílico excelente en cuanto a resistencia térmica y resistencia a los aceites como materia prima y que tiene dicha materia prima vulcanizada. Sin embargo, debido a los controles de emisión de gases de escape, a una tendencia hacia una mayor potencia generada del motor, etc. en los últimos años, las condiciones térmicas en el espacio de un motor se han vuelto más severas, y se requiere que el manguito de caucho para uso en el mismo tenga una resistencia térmica mayor que nunca.

Como medio para mejorar la resistencia térmica de dicho manguito de caucho, se conoce una técnica de mezcla de un negro de carbón específico con una composición de caucho acrílico (v.g., Documento de patente 1) o una técnica de mezcla de antioxidantes específicos en combinación (v.g., Documento de patente 2) .

Documento de patente 1: JP-A-2000-248139 Documento de patente 2: JP-A-2002-302576

Descripción de la invención

Objetivo que se ha de conseguir mediante la invención La presente invención está destinada a proporcionar una composición de caucho acrílico mediante la cual, cuando se vulcaniza, es posible obtener un caucho vulcanizado excelente en cuanto a resistencia térmica, especialmente con pocos cambios en el alargamiento a la ruptura (AR) y en la dureza bajo condiciones de calentamiento, y dicho caucho vulcanizado.

Medios para conseguir el objetivo La presente invención proporciona lo siguiente.

1. Una composición de caucho acrílico que incluye un caucho acrílico que contiene grupos carboxilo y, por 100 partes en masa del caucho acrílico que contiene grupos carboxilo, de 10 a 100 partes en masa de negro de carbón, de 0, 1 a 15 partes en masa de al menos un antioxidante primario seleccionado entre el grupo consistente en un antioxidante amina y un antioxidante fenólico y de 0, 1 a 15 partes en masa de al menos un antioxidante secundario seleccionado entre el grupo consistente en un antioxidante de fósforo y un antioxidante de azufre, donde el negro de carbón es uno que tiene una altura laminada media Lc de al menos 2 nm en la dirección del eje C de un plano laminar en su cristalito.

2. La composición de caucho acrílico según el anterior punto 1, donde el negro de carbón es negro de acetileno.

3. La composición de caucho acrílico según cualquiera de los anteriores puntos 1 ó 2, donde el antioxidante primario es un antioxidante amina.

4. La composición de caucho acrílico según cualquiera de los anteriores puntos 1 a 3, donde el antioxidante primario es 4, 4’-a, a-dimetilbencildifenilamina y el antioxidante secundario es al menos un miembro seleccionado entre el grupo consistente en fosfito de tris (nonilfenilo) , fosfito de triisodecilo y tiodipropionato de dilaurilo.

5. La composición de caucho acrílico según cualquiera de los anteriores puntos 1 a 4, donde el caucho

acrílico que contiene grupos carboxilo es un caucho acrílico que contiene grupos carboxilo que se puede obtener por copolimerización de un ácido graso insaturado que contiene grupos carboxilo con un monómero insaturado de tal forma que el ácido graso insaturado que contiene grupos carboxilo esté en una proporción del 0, 1 al 20% en masa.

6. La composición de caucho acrílico según cualquiera de los anteriores puntos 1 a 5, que además contiene al menos un compuesto seleccionado entre el grupo consistente en 2-mercaptobencimidazol, 2mercaptometilbencimidazol y 4, 5-mercaptometilbencimidazol.

7. La composición de caucho acrílico según cualquiera de los anteriores puntos 1 a 6, que además contiene un vulcanizador.

8. La composición de caucho acrílico según el anterior punto 7, donde el vulcanizador es 2, 2-bis[4- (4aminofenoxi) fenil]propano.

9. Un caucho vulcanizado obtenido vulcanizando la composición de caucho acrílico definida en cualquiera de los anteriores puntos 1 a 8.

10. El caucho vulcanizado según el anterior punto 9, que tiene un alargamiento a la ruptura de al menos el 100% en una prueba de tracción tras exposición a 200°C durante 7 días según JIS K6257.

11. Un manguito de caucho que incluye el caucho vulcanizado definido en los anteriores puntos 9 ó 10.

12. Un artículo de sellado que incluye el caucho vulcanizado definido en los anteriores puntos 9 ó 10.

13. Un aislante de vibración de caucho que incluye el caucho vulcanizado definido en los anteriores puntos 9 ó 10.

Efecto de la invención La presente invención proporciona una composición de caucho acrílico y un caucho vulcanizado que aseguran resistencia térmica, especialmente pocos cambios en el alargamiento a la ruptura (AR) y la dureza bajo condiciones de calentamiento del caucho vulcanizado.

Mejor modo de realización de la invención La composición de caucho acrílico incluye un caucho acrílico que contiene grupos carboxilo, un negro de carbón específico, un antioxidante primario específico y un antioxidante secundario específico.

El caucho acrílico que contiene grupos carboxilo es uno que se puede obtener copolimerizando un monómero insaturado, tal como un éster alquílico de ácido acrílico, con un ácido graso insaturado que contiene grupos carboxilo por un método conocido, tal como polimerización en emulsión, polimerización en suspensión, polimerización en solución o polimerización en masa.

El éster alquílico de ácido acrílico puede ser, por ejemplo, acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de n-propilo, acrilato de isobutilo, acrilato de n-butilo, acrilato de n-pentilo, acrilato de n-hexilo, acrilato de n-octilo o acrilato de 2etilhexilo.

Además, como éster alquílico de ácido acrílico, se pueden usar, por ejemplo, acrilato de n-decilo, acrilato de ndodecilo, acrilato de n-octadecilo, acrilato de cianometilo, acrilato de 1-cianoetilo, acrilato de 2-cianoetilo, acrilato de 1-cianopropilo, acrilato de 2-cianopropilo, acrilato de 3-cianopropilo, acrilato de 4-cianobutilo, acrilato de 6cianohexilo, acrilato de 2-etil-6-cianohexilo o acrilato de 8-cianooctilo.

Además, como éster alquílico de ácido acrílico, se puede usar, por ejemplo, un éster alcoxialquílico de ácido acrílico, tal como acrilato de 2-metoxietilo, acrilato de 2-etoxietilo, acrilato de 2- (n-propoxi) etilo, acrilato de 2- (n-butoxi) etilo, acrilato de 3-metoxipropilo, acrilato de 3-etoxipropilo, acrilato de 2- (n-propoxi) propilo o acrilato de 2- (n-butoxi) propilo.

Además, como éster alquílico de ácido acrílico, se pueden usar, por ejemplo, un éster del ácido acrílico fluorado, tal como (met) acrilato de 1, 1-dihidroperfluoroetilo, (met) acrilato de 1, 1-dihidroperfluoropropilo, (met) acrilato de 1, 1, 5trihidroperfluorohexilo, (met) acrilato de 1, 1, 2, 2-tetrafluoroperfluoropropilo, (met) acrilato de 1, 1, 7trihidroperfluoroheptilo, (met) acrilato de 1, 1-dihidroperfluorooctilo o (met) acrilato de 1, 1-dihidroperfluorodecilo; un éster del ácido acrílico que contiene grupos hidroxi, tal como (met) acrilato de 1-hidroxipropilo, (met) acrilato de 2hidroxipropilo o (met) acrilato de hidroxietilo; un éster del ácido acrílico que contiene grupos amino terciario, tal como (met) acrilato de dietilaminoetilo o (met) acrilato de dibutilaminoetilo; o un metacrilato, tal como metacrilato de metilo o metacrilato de octilo.

Como éster alquílico de ácido acrílico, se prefieren, entre ellos, el acrilato de metilo, el acrilato de etilo, el acrilato de n-butilo o el acrilato de isobutilo. Como éster alquílico de ácido acrílico, se puede usar uno de estos compuestos solo o se pueden usar dos o más monómeros en combinación.

El ácido graso insaturado que contiene grupos carboxilo no... [Seguir leyendo]

1. Una composición de caucho acrílico que incluye un caucho acrílico que contiene grupos carboxilo y, por 100 partes en masa del caucho acrílico que contiene grupos carboxilo, de 10 a 100 partes en masa de negro de carbón, de 0, 1 a 15 partes en masa de al menos un antioxidante primario seleccionado entre el grupo consistente en un antioxidante amina y un antioxidante fenólico y de 0, 1 a 15 partes en masa de al menos un antioxidante secundario seleccionado entre el grupo consistente en un antioxidante de fósforo y un antioxidante de azufre, donde el negro de carbón es uno que tiene una altura laminada media Lc de al menos 2 nm en la dirección del eje C de un plano laminar en su cristalito.

2. La composición de caucho acrílico según la Reivindicación 1, donde el negro de carbón es negro de acetileno.

3. La composición de caucho acrílico según cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 2, donde el antioxidante primario es un antioxidante amina.

4. La composición de caucho acrílico según cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 3, donde el antioxidante primario es 4, 4’-a, a-dimetilbencildifenilamina y el antioxidante secundario es al menos un miembro seleccionado entre el grupo consistente en fosfito de tris (nonilfenilo) , fosfito de triisodecilo y tiodipropionato de dilaurilo.

5. La composición de caucho acrílico según cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4, donde el caucho acrílico que contiene grupos carboxilo es un caucho acrílico que contiene grupos carboxilo que se puede obtener por copolimerización de un ácido graso insaturado que contiene grupos carboxilo con un monómero insaturado, de tal forma que el ácido graso insaturado que contiene grupos carboxilo esté en una proporción del 0, 1 al 20% en masa.

6. La composición de caucho acrílico según cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 5, que además contiene al menos un compuesto seleccionado entre el grupo consistente en 2-mercaptobencimidazol, 2mercaptometilbencimidazol y 4, 5-mercaptometilbencimidazol.

7. La composición de caucho acrílico según cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 6, que además contiene un vulcanizador.

8. La composición de caucho acrílico según la Reivindicación 7, donde el vulcanizador es 2, 2-bis[4- (4aminofenoxi) fenil]propano.

9. Un caucho vulcanizado obtenido por vulcanización de la composición de caucho acrílico definida en cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 8.

10. El caucho vulcanizado según la Reivindicación 9, que tiene un alargamiento a la ruptura de al menos el 100% en una prueba de tracción tras exposición a 200°C durante 7 días según JIS K6257.

11. Un manguito de caucho que incluye el caucho vulcanizado definido en la Reivindicación 9 ó 10.

12. Un artículo de sellado que incluye el caucho vulcanizado definido en la Reivindicación 9 ó 10.

13. Un aislante de vibraciones de caucho que incluye el caucho vulcanizado definido en la Reivindicación 9 ó 10.