制造海绵橡胶的方法技术

本发明专利技术提供了：（１）一种制造密度小于０．５０ｇ／ｃｍ＃＋［３］海绵橡胶的方法，该方法包括橡胶组合物的发泡和交联步骤，该组合物包含：（ｉ）乙烯－α－烯烃共聚物橡胶；（ｉｉ）硫化剂和（ｉｉｉ）以中径计的颗粒直径不超过１０微米的发泡剂，其中，每重量１００份乙烯－α－烯烃共聚物橡胶有超过４．０重量份的发泡剂，以及（２）一种车用密封材料，该材料含用上述制造海绵橡胶的方法获得的海绵橡胶。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制造轻型海绵橡胶的方法，该橡胶具有优良的压缩永久应变，外观和形状维持性质；制造轻型海绵橡胶的工艺；以及含任何一种用这些工艺获得的海绵橡胶的车用密封材料。用于密封材料的海绵橡胶需要具有如下性质(1)优良的压缩永久应变，因为密封材料必须长期保持其高密封性；(2)高膨胀率以实现密封材料的低成本和轻型，以及(3)从密封材料设计性质的观点来看，优良的外观和形状维持性。而且近来，这些要求变得越来越高。但是，本领域已知的海绵橡胶中还没有达到具有高膨胀率、压缩永久应变、外观和形状维持性的足够的加工性和发泡性。本专利技术的另一个目的是提供制造轻型海绵橡胶的方法；以及含用该方法获得的海绵橡胶的车用密封材料。本专利技术提供了制造密度为0.30～0.50g/cm3的海绵橡胶的方法，该方法包括一种橡胶组合物的发泡和交联步骤，该组合物包含(1)满足如下条件(A)～(D)的乙烯-α-烯烃非共轭二烯共聚物橡胶；(2)硫化剂和(3)发泡剂；(A)共聚物橡胶中不溶于二甲苯的部分占重量的5％～20％，或者其环己烷不溶部分占重量的5～30％，(B)共聚物橡胶中乙烯聚合单元/α-烯烃聚合单元的重量比为73/27～40/60，(C)共聚物橡胶中非共轭二烯聚合单元的含量以碘值计，为18～36，和(D)根据JIS-K-6300-门尼粘度测试测定的共聚物橡胶的门尼粘度(ML1+4(121))为50～120(该方法以后称为“方法1”)。本专利技术还提供了车用密封材料，该材料含根据上述方法1所得的海绵橡胶。此外，本专利技术提供了制造密度小于0.50g/cm3海绵橡胶的方法，该方法包括一种橡胶组合物的发泡和交联步骤，该组合物包含(1)乙烯-α-烯烃共聚物橡胶；(2)硫化剂和(3)颗粒直径以中径计不超过10μm的发泡剂，其中发泡剂数量以重量计，每100份乙烯-α-烯烃共聚物橡胶有超过4.0份的发泡剂(该方法以后称为“方法2”)。还有，本专利技术提供了一种车用材料，该材料含根据上述方法2获得的海绵橡胶。根据上述方法1，可以获得具有优良的压缩永久应变、外观和形状维持性质的轻型海绵橡胶；根据上述方法2，可以获得轻型海绵橡胶。上述方法1和2在本专利技术中一起称作“本专利技术的方法”。专利技术详述用于本专利技术方法1的乙烯-α-烯烃非共轭二烯共聚物橡胶中所含的二甲苯不溶部分为重量的5～20％，优选占重量的6～11％；而其环己烷不溶部分占重量的5～30％，优选为重量的5～15％。当各个不溶部分均不足重量的5％时，膨胀率将太低，而无法获得任何轻型海绵橡胶，且所得的海绵橡胶不具备优良的形状维持性。当不溶部分分别超过重量的20％或30％时，用于本专利技术的橡胶组合物不具有良好的捏合加工性能，从而所得海绵橡胶没有优良的外观。本专利技术所用乙烯-α-烯烃非共轭二烯共聚物橡胶中的乙烯聚合单元/α-烯烃聚合单元的重量比为73/27～40/60，优选为67/33～45/55。本专利技术中，“单体聚合单元”，例如“乙烯聚合单元”以后称为“单体单元”。当乙烯单元的重量比率超过73时，所得海绵橡胶在低温下不具优良的压缩永久应变，或不具优良的恢复性能。当乙烯单元的重量比率小于27时，强化剂(如碳黑)和无机填料在本专利技术所用橡胶组合物中的分散将不充分，从而使所得海绵橡胶没有优良的外观。非共轭二烯单元在方法1所用的乙烯-α-烯烃非共轭二烯共聚物橡胶中的含量，以碘值计，为18～36，且优选20～29。当碘值小于18时，所得海绵橡胶的交联密度太低，而使所得海绵橡胶不具有优良的压缩永久应变。而当碘值超过36时，所得海绵橡胶也不具有任何改善的压缩永久应变。方法1所用的乙烯-α-烯烃非共轭二烯共聚物橡胶的门尼粘度为50～120，优选75～95。门尼粘度不足50时，由用于形成橡胶组合物的发泡剂分解产生的气体很难保留在组合物中，因而无法获得任何轻型海绵橡胶。若门尼粘度超过120，本专利技术所用的橡胶组合物将不具有良好的捏合加工性能和挤压加工性。本专利技术中，用包含如下步骤的方法测量二甲苯不溶部分和环己烷不溶部分(1)将乙烯-α-烯烃非共轭二烯共聚物橡胶切成碎片，每片尺寸大约为1mm2，(2)称量约0.5g的碎片，精确到0.1mg，将该重量记为“A”g，(3)将已称重的碎片和含0.1％重量2，6-二-叔丁基-4-甲基苯酚(抗氧化剂)的150ml二甲苯(当测量环己烷不溶部分时，为250ml环己烷)放入带有玻璃磨塞的300ml锥形瓶中(测环己烷不溶部分时，使用带有玻璃磨塞的500ml锥形瓶)，(4)将该锥形瓶装上回流冷凝器，并浸入100℃的水浴中回流6小时(该步在测量环己烷不溶部分时不是必需的)，(5)将装着回流冷凝器的锥形瓶移出水浴，在室温下放置30分钟(测环己烷不溶部分时，将步骤3的锥形瓶在25℃下放置24小时)，(6)在摇床上以120rmp的转速震荡锥形瓶1小时，(7)另一方面，将120目的钢丝网称重，精确到0.1mg，将该重量记为“B”g，(8)用该钢丝网过滤步骤6锥形瓶中的液体，(9)向残留有痕量固体的锥形瓶中加入约20ml二甲苯(测定环己烷不溶部分时，则为约40ml环己烷)，再过滤残留固体，以收集在钢丝网上，(10)在60℃-90℃下干燥带固体的钢丝网3小时，(11)在室温下将干燥的带固体钢丝网放入干燥器中约30分钟，(12)称量带固体的钢丝网，精确到0.1mg，将该重量记为“C”g，和(13)根据如下公式计算二甲苯不溶部分或环己烷不溶部分不溶部分(％)＝100(C-B)/A。用于本专利技术方法2的乙烯-α-烯烃共聚物橡胶是指乙烯-α-烯烃共聚物橡胶或上述的乙烯-α-烯烃非共轭二烯共聚物橡胶。乙烯-α-烯烃共聚物橡胶和乙烯-α-烯烃非共轭二烯共聚物橡胶的α-烯烃的实例有丙烯，1-丁烯，1-戊烯，1-己烯，4-甲基-1-戊烯，1-辛烯，1-癸烯，及其两种或多种的组合。其中，优选丙烯和1-丁烯。本专利技术中，所述共聚物橡胶的“非共轭二烯”不仅指非共轭二烯，也指非共轭多烯，例如非共轭三烯。这种化合物的实例有线性非共轭二烯，例如1，4-己二烯，1，6-辛二烯，2-甲基-1，5-己二烯，6-甲基-1，5-庚二烯和7-甲基-1，6-辛二烯；环状非共轭二烯，例如环己二烯，二环戊二烯，甲基四茚，5-乙烯基降冰片烯，5-亚乙基-2-降冰片烯和6-氯甲基-5-异丙烯基-2-降冰片烯；三烯，例如2，3-二异亚丙基-5-降冰片烯，2-亚乙基-3-异亚丙基-5-降冰片烯，2-丙烯基-2，2-降冰片二烯，1，3，7-辛三烯和1，4，9-癸三烯；5-乙烯基-2-降冰片烯；5-(2-丙烯基)-2-降冰片烯；5-(3-丁烯基)-2-降冰片烯；5-(4-戊烯基)-2-降冰片烯；5-(5-己烯基)-2-降冰片烯；5-(5-庚烯基)-2-降冰片烯；5-(7-辛烯基)-2-降冰片烯；5-亚甲基-2-降冰片烯；6，10-二甲基-1，5，9-十一碳三烯；5，9-二甲基-1，4，8-癸三烯；4-亚乙基-8-甲基-1，7-壬二烯；13-乙基-9-甲基-1，9，12-十五碳三烯；5，9，13-三甲基-1，4，8，12-十四碳二烯；8，14，16-三甲基-1，7，14-十六碳三烯；和4-亚乙基-12-甲基-1，11-十五碳二烯；及其两种或多种的组合。优选的化合物是5-亚乙基-2-降冰片烯或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造密度为０．３０～０．５０ｇ／ｃｍ↑［３］的海绵橡胶的方法，该方法包括橡胶组合物的发泡和交联步骤，该组合物包含：（１）满足如下条件（Ａ）～（Ｄ）的乙烯－α－烯烃非共轭二烯共聚物橡胶；（２）硫化剂和（３）发泡剂； （Ａ）共聚物橡胶中二甲苯不溶部分占重量的５～２０％，或者其环己烷不溶部分占重量的５～３０％， （Ｂ）共聚物橡胶中乙烯聚合单元／α－烯烃聚合单元的重量比为７３／２７～４０／６０， （Ｃ）共聚物橡胶中非共轭二烯聚合单元的含量以碘值计，为１８～３６，以及 （Ｄ）根据ＪＩＳ－Ｋ－６３００－门尼粘度测试测定的共聚物橡胶的门尼粘度（ＭＬ↓［１＋４］（１２１℃））为５０～１２０。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小柴淳一，
申请(专利权)人：住友化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]