Composición de caucho para vulcanización.

Una composición de caucho para vulcanización que comprende un caucho de epihalohidrina como únicocomponente de caucho,

y (a) 100 partes en peso de un caucho de epihalohidrina, (b) de 0,01 a 0,5 partes en pesode una sal de cobre del ácido ditiocarbámico, (c) un aceptor de ácido, y (d) un agente de vulcanización de tipo politiolo un agente de vulcanización de tipo poliol

Composición de caucho para vulcanización

Campo técnico [0001] La presente invención se refiere a una composición de caucho para vulcanización que comprende como base un caucho de epihalohidrina que posee una mejora de la resistencia al calor, y a un material de caucho vulcanizado obtenido por vulcanización de la composición.

Los materiales de caucho de epihalohidrina se usan ampliamente como materiales para manguera de combustible, manguera de aire y tubos en aplicaciones de automoción haciendo uso de su resistencia al calor, resistencia al aceite, resistencia al ozono y similares. Sin embargo, el requisito de la mejora de la resistencia al calor de los materiales de caucho gana importancia año tras año con la implantación de contramedidas para el control de emisiones y la contramedida de ahorro de energía de los últimos años, que aumenta la temperatura en el habitáculo del motor debido al elevado rendimiento y compactación de los motores, a los componentes de automóvil sin mantenimiento, y similares.

Ya se conoce el comportamiento de diversas sales metálicas del ácido ditiocarbámico cuando estas se añaden a un caucho de copolímero de estireno-butadieno (SBR) . Se ha descrito que, de estas sales metálicas, solo la sal de níquel del ácido ditiocarbámico actúa como un antioxidante capaz de mejorar la resistencia al calor y la resistencia al ozono de los cauchos sintéticos (NIPPON GOMU KYOKAISHI (the Journal of SRI J) , vol. 37, 5 (1964) , p333-340) .

Además, se ha propuesto un método de vulcanización del caucho de epihalohidrina mediante la combinación de diversas sales metálicas del ácido ditiocarbámico con tioureas y similares (documentos de Patente JP-B-48-6179 y JP-B-48-6180) . En este caso, las diversas sales metálicas del ácido ditiocarbámico actúan como acelerador de la vulcanización.

En los cauchos de epihalohidrina, los compuestos de organoníquel, en particular el dibutilditiocarbamato de níquel, se han empleado ampliamente como antioxidantes eficaces para mejorar la resistencia al calor y la resistencia al ozono. Sin embargo, en los últimos años, los compuestos de organoníquel empiezan a suponer una preocupación debido a su toxicidad, y se demanda un antioxidante que tenga una resistencia al calor y una resistencia al ozono excelentes sin que use compuestos de organoníquel en los cauchos de epihalohidrina o, si se usaran, utilizando los mismos en la menor cantidad posible.

Por ejemplo, se han propuesto como métodos para la mejora de la resistencia al calor de cauchos de epihalohidrina sin el uso de compuestos de organoníquel un método que usa un estabilizador de luz de amina impedida (documento de Patente JP-A-2005-2182) , un método que usa una sal de cobalto del ácido ditiocarbámico (documento de Patente JP-A-2005-350634) , un método que usa una sal de molibdeno del ácido ditiocarbámico (documento de Patente JP-A-2006-96866) , y un método que usa un jabón metálico (documento de Patente JP-A2006-176763) .

El documento de Patente EP 1 170 331 se refiere a una composición de caucho reticulable que comprende un caucho de nitrilo y un caucho de epihalohidrina y se reticula con dos o más agentes de reticulación seleccionados entre un agente de reticulación basado en azufre, un agente de reticulación de mercaptotriazina, y un agente de reticulación de 2, 3-dimercaptoquinoxalina para obtener el objetivo reticulado.

El documento de Patente EP 1 704 994 desvela un laminado de caucho vulcanizado de una composición de caucho de epiclorohidrina y una capa de una composición de fluorocaucho y especifica que la composición de caucho de epiclorohidrina puede comprender óxido de magnesio e hidrotalcitas como aceptor de ácido y 6metilquinoxalina-2, 3-ditiocarbamato o 2, 9, 6-trimercapto-1, 3, 5-triazina como agente de vulcanización de politiol o poliol.

El documento de Patente US 6 106 914 desvela una estructura laminar y una manguera formada con la estructura laminar. La lámina está formada con una composición de caucho de epiclorohidrina y una composición de fluorocaucho. La composición de caucho de epiclorohidrina puede comprender hidrotalcitas como aceptor de ácido y un derivado de 2, 3-dimercaptoquinoxalina como agente de vulcanización de politiol o poliol.

El documento de Patente US 4 511 698 se refiere a una composición curable de caucho de epiclorohidrina y caucho acrílico y compuestos metálicos y 2, 3-dimercapto-pirazina o -quinoxalina.

El documento de Patente EP 1 203 787 desvela una composición de caucho para mangueras que comprende un caucho de nitrilo y un caucho de epihalohidrina, y agentes de reticulación.

El documento de Patente GB 1 311 328 se refiere a la vulcanización de polímeros de epihalohidrina. Se [0013] El documento de Patente US 3 876 590 se refiere a un polímero reticulado de un caucho de epihalohidrina que incluye un agente de vulcanización.

Por otro lado, los agentes de vulcanización generales que pueden vulcanizar cauchos de epihalohidrina incluyen tioureas, mercaptotriazinas y quinoxalinas, y estos se seleccionan de forma apropiada de acuerdo con las propiedades requeridas en los materiales de caucho, tales como estabilidad de almacenamiento, propiedades mecánicas, ajuste de compresión, resistencia al ozono, resistencia al frío y resistencia al aceite, el método de procesamiento de los materiales de caucho, la rentabilidad económica del agente de vulcanización, y similares. Además, se selecciona de forma apropiada óxido de magnesio, compuesto de plomo, óxido de cinc, hidrotalcita sintética, cal hidratada, cal calcinada o similar como aceptor de ácido de acuerdo con el agente de vulcanización usado.

Divulgación de la invención

Problemas que resuelve la invención [0015] Sin embargo, la resistencia al calor todavía no es satisfactoria en las composiciones de caucho de epihalohidrina de estas técnicas anteriores, y se requiere una mejora adicional en la resistencia al calor mientras que se mantiene una resistencia al ozono suficiente.

En vista de la situación real indicada anteriormente, los objetivos de la presente invención son proporcionar un material de caucho vulcanizado que posea a una mejora de la resistencia al calor mientras mantiene la resistencia al ozono de caucho de epihalohidrina, y una composición de caucho para vulcanización para la producción del mismo. La presente invención también proporciona un material de caucho vulcanizado que puede conseguir el objetivo indicado anteriormente sin el uso de compuestos de organoníquel que suponen una preocupación a causa de su toxicidad o, si se usaran, utilizando los mismos en la menor cantidad posible, y una composición de caucho para vulcanización.

Medios para resolver los problemas [0017] Como resultado de diversas investigaciones para resolver los problemas anteriores, los presentes inventores han descubierto que se puede mejorar la resistencia al calor mientras que se mantiene una resistencia al ozono suficiente mediante la adición de una cantidad determinada de una sal de cobre del ácido ditiocarbámico a una composición de caucho para vulcanización que comprende un caucho de epihalohidrina, un agente de vulcanización de tipo politiol o poliol y un aceptor de ácido. Además, han descubierto de forma adicional que se puede mejorar adicionalmente la resistencia al calor y la resistencia al ozono de un vulcanizado de caucho de epihalohidrina al añadir de forma adicional un antioxidante de tipo benzoimidazol y un estabilizador de luz de amina impedida a la composición. Además, han descubierto que la composición de acuerdo con la invención puede conseguir la mejora de la resistencia al ozono y de la resistencia al calor de un caucho de epihalohidrina sin el uso de compuestos de organoníquel que suponen una preocupación a causa de su toxicidad.

La presente invención se refiere a una composición de caucho para vulcanización que comprende (a) 100 partes en peso de un caucho de epihalohidrina, (b) de 0, 01 a 0, 5 partes en peso de una sal de cobre del ácido ditiocarbámico, (c) un aceptor de ácido, y (d) un agente de vulcanización de tipo politiol o un agente de vulcanización de tipo poliol, a un material de caucho vulcanizado obtenido por vulcanización de la composición, y a un componente de caucho para automoción que comprende el material de caucho vulcanizado.

Además, cuando se añaden a la composición de la presente invención (e) un antioxidante de tipo benzoimidazol y/o (f) un estabilizador de luz de amina impedida, y (g) una sal sódica de ácido graso y/o una sal potásica de ácido graso como acelerador de la vulcanización, se puede aumentar de forma adicional la resistencia al calor y la resistencia al ozono del vulcanizado... [Seguir leyendo]

1. Una composición de caucho para vulcanización que comprende un caucho de epihalohidrina como único componente de caucho, y (a) 100 partes en peso de un caucho de epihalohidrina, (b) de 0, 01 a 0, 5 partes en peso de una sal de cobre del ácido ditiocarbámico, (c) un aceptor de ácido, y (d) un agente de vulcanización de tipo politiol

o un agente de vulcanización de tipo poliol.

2. La composición de caucho para vulcanización de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el agente de vulcanización de tipo politiol (d) es un agente de vulcanización de tipo triazina.

3. La composición de caucho para vulcanización de acuerdo con la reivindicación 2, en la que el agente de vulcanización de tipo politiol (d) es 2, 4, 6-trimercapto-s-triazina.

4. La composición de caucho para vulcanización de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el agente de vulcanización de tipo politiol (d) es un agente de vulcanización de tipo quinoxalina.

5. La composición de caucho para vulcanización de acuerdo con la reivindicación 4, en la que el agente de vulcanización de tipo politiol (d) es 6-metilquinoxalina-2, 3-tiocarbonato.

6. La composición de caucho para vulcanización que se ha reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además un antioxidante de tipo benzoimidazol (e) .

7. La composición de caucho para vulcanización que se ha reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende además un estabilizador de luz de amina impedida (f) .

8. La composición de caucho para vulcanización que se ha reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que la cantidad de adición de la sal de cobre del ácido ditiocarbámico (b) es de 0, 01 a 0, 3 partes en peso por 100 partes en peso de caucho de epihalohidrina (a) .

9. La composición de caucho para vulcanización de acuerdo con la reivindicación 8, en la que la cantidad de adición de la sal de cobre del ácido ditiocarbámico (b) es de 0, 05 a 0, 1 partes en peso por 100 partes en peso de caucho de epihalohidrina (a) .

10. La composición de caucho para vulcanización que se ha reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que el aceptor de ácido (c) es carbonato sódico.

11. La composición de caucho para vulcanización que se ha reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que el aceptor de ácido (c) es un compuesto metálico y/o un cristal inorgánico microporoso.

12. La composición de caucho para vulcanización de acuerdo con la reivindicación 11, en la que el aceptor de ácido

(c) es un cristal inorgánico microporoso seleccionado entre el grupo que consiste en hidrotalcita sintética, compuesto de clatrato de Li-AI y zeolita sintética, o una mezcla del cristal inorgánico microporoso y un compuesto metálico.

13. La composición de caucho para vulcanización de acuerdo con la reivindicación 12, en la que el aceptor de ácido (c) es hidrotalcita sintética o una mezcla de hidrotalcita sintética y un compuesto metálico.

14. La composición de caucho para vulcanización que se ha reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que comprende además una sal sódica de ácido graso y/o una sal potásica de ácido graso, como acelerador de la vulcanización (g) , y en la que el aceptor de ácido (c) es un cristal inorgánico microporoso seleccionado entre el grupo que consiste en hidrotalcita sintética, compuesto de clatrato de Li-AI y zeolita sintética.

15. La composición de caucho para vulcanización de acuerdo con la reivindicación 14, en la que el acelerador de la vulcanización (g) es una sal sódica de ácido graso y/o una sal potásica de ácido graso, y el aceptor de ácido (c) es hidrotalcita sintética.

16. La composición de caucho para vulcanización que se ha reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en la que el caucho de epihalohidrina (a) es un homopolímero de epiclorohidrina o una mezcla de un homopolímero de epiclorohidrina y otro caucho de epihalohidrina, y la mezcla contiene el homopolímero de epiclorohidrina en una cantidad mayor o igual a 70 partes en peso.

17. La composición de caucho para vulcanización que se ha reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, que no contiene compuestos de níquel.

18. Un vulcanizado obtenido por vulcanización de la composición de caucho para vulcanización de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17.

19. Un componente de caucho para automoción que comprende el vulcanizado de acuerdo con la reivindicación 18.