[0001] 本发明涉及一种含有2-咪唑烷硫酮的母料。

[0002] 2-咪唑烷硫酮主要被用作氯丁橡胶(下文中被称为“CR”)的一种交联促进剂。(例如，参见专利文献1和专利文献2)将2-咪唑烷硫酮添加至CR化合物中时，值得特别提及的效果为，作为交联促进剂以缩短交联时间的同时，交联化合物获得了低永久压缩应变性与高拉伸强度的优异特性。

[0003] 另一方面，在生产过程中，CR化合物根据用途而采用直泄捏合机或者双辊捏合机进行混合与生产。在这样的生产过程中，2-咪唑烷硫酮具有高的熔点，大于190℃，使得其难以在用于捏合工艺的80-150℃的正常温度下于捏合过程中熔融。因此，2-咪唑烷硫酮需要在CR化合物中保持在良好的粉末状分散状态。

[0004] 然而，当生产者使得用于CR化合物的捏合时间更长以使分散状态更好的时候，出现了一个问题，而不能获得有效的CR化合物，这是因为，2-咪唑烷硫酮是交联促进剂而交联反应部分发生于捏合过程中。对于此问题，必需在交联反应部分发生于捏合过程之前迅速分散所述2-咪唑烷硫酮试剂。

[0005] 使用了一种母料，粘合剂材料里的2-咪唑烷硫酮以高浓度分散在其中，以解决如何在分散和捏合时间之间实现平衡的技术问题。一种包括75-95wt％的2-咪唑烷硫酮的市售母料采用EPDM/EVA作为所述粘合剂材料的主要成分。

[0006] 专利文献

[0007] 专利文献1：日本已审查的专利申请，公开号平成六年(1994)-41538[0008] 专利文献2：日本未审查的专利申请，公开号昭和六十年(1985)-86137。

[0009] 本发明所要解决的技术问题

[0010] 然而，所述粘合剂材料的这种主要成分对CR化合物并没有足够的溶解性，从而母料成分粘合至重复性模制工艺中的模具。最终，出现了模制污染而导致的不完全成型问题。

[0011] 本发明旨在解决上述技术问题。换言之，本发明的一个目的是提供含有2-咪唑烷硫酮的母料，其改善了2-咪唑烷硫酮在CR化合物中的分散性以及模制期间的模制污染。

[0012] 解决技术问题的方法

[0013] 本发明的发明人研究了在各方面的用于含有2-咪唑烷硫酮的母料的所述粘合剂材料，以解决上述技术问题。因此，发明人发现该技术问题可通过使用丁腈橡胶(NBR，在下文中被称为“NBR”)作为所述粘合剂材料的主要成分来解决。

[0014] 也就是说，本发明为含有2-咪唑烷硫酮的母料，其含有丁腈橡胶作为粘合剂材料。进一步地，这种含有2-咪唑烷硫酮的母料优选包括：50-90wt％的2-咪唑烷硫酮和50-
10wt％的丁腈橡胶。此外，这种丁腈橡胶更优选包括40-15wt％的丙烯腈含量。

[0015] 发明的效果

[0016] 本发明所述含有2-咪唑烷硫酮的母料显示出2-咪唑烷硫酮在CR化合物中的良好分散性，并且能够在模制期间改善模制污染。

[0017] 下面结合具体实施方式对本发明作进一步阐述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施方式。

[0018] (2-咪唑烷硫酮)

[0019] 2-咪唑烷硫酮是一种白色粉末，也被称为亚乙基硫脲，并且被作为CR化合物的交联促进剂使用。

[0020] (粘合剂材料)

[0021] 本发明的发明人研发出了一种粘合剂材料，其与CR具有良好的互溶性，并且发现，相对于EPDM/EVA，NBR具有与CR更好的分散性。进一步地，发明人发现，当母料被捏合于CR中时，在其中的NBR母料中，2-咪唑烷硫酮被预先分散到NBR里，可出现快速分散并且模制污染可被减少。这些结果被推测出来，是因为，NBR具有的SP值要比EPDM/EVA的SP值更接近于(更近似于)CR的SP值。

[0022] 粘合剂材料的NBR优选具有15-40wt％的丙烯腈含量，并且更优选为18-35wt％的丙烯腈含量。当NBR中的丙烯腈含量在这些范围里的时候，NBR便可在CR中进行良好地分散。虽然原因不明，据推测NBR与CR的互溶性会增加。

[0023] 此外，作为粘合剂材料的NBR优选为低粘度NBR。NBR在100℃ML1+4下的门尼粘度优选为在15-75M范围内，更优选为在25-65M范围内。当NBR的门尼粘度在此范围内时，NBR与CR的分散性变得优异。

[0024] (母料)

[0025] 2-咪唑烷硫酮在母料中的含量为50-90wt％，并且NBR在母料中的含量优选为50-10wt％。进一步优选地，2-咪唑烷硫酮含量为65-85wt％且NBR含量为35-15wt％。当2-咪唑烷硫酮和NBR的含量处于这些含量范围内时，2-咪唑烷硫酮在母料中的分散性好，其导致了在CR里良好的分散性。进一步地，所述母料可在没有任何问题的情况下被生产出来。

[0026] 如有必要，各种已知的添加剂可被加入至所述母料。可加工性和可操作性得以改进，例如，通过添加0.1-5wt％的如硬脂酸、增塑剂、填料等普通加工助剂。

[0027] (生产母料的方法)

[0028] 如直泄捏合机、双辊捏合机、粗料送料机、单螺杆或双螺杆挤出机、柱塞式挤出机等捏合装置可被用于一种生产母料的方法。采用这些捏合装置中的单个或多个，母料被加工以产生所需的形状。

[0029] 首先，在所述NBR通过一种捏合装置被捏合之后，2-咪唑烷硫酮粉末被分别加入，以逐步增加其含量直至特定含量。捏合过程的温度依据粘合剂材料种类而优选为80-150℃。此外，捏合时间优选为5-30分钟。捏合之后，产品从捏合装置排出(排出捏塑体)，被切成小颗粒，以圆筒或方形的形状形成料粒。此外，必要时，在捏合开始的时候或者捏合过程中，类似上述加工助剂或增塑剂等的其它添加剂可被加入至这样的程度：使得本发明的目的受到影响。

[0030] 与传统母料的粘合剂材料相比较，包括NBR作为粘合剂材料的含有2-咪唑烷硫酮的母料可在CR化合物中快速分散，并且能够在模制时改善模制污染。

[0031] 实施例

[0032] 本发明将通过以下实施例进行说明，但是本发明并不限于以下实施例。所述母料的生产与评估被实施，所述CR化合物的生产与评估也被实施。

[0033] <母料组合物>

[0034] 如表1所示，通过使用40质量份的如下所示的各种粘合剂材料与60质量份的2-咪唑烷硫酮，母料被生产出来。

[0035] 2-咪唑烷硫酮：SANCELER 22C(由三新化学工業株式会社生产)

[0036] 粘合剂材料：

[0037] (1)实施例1：NBR1为N240S(由JSR公司生产)；ML1+4(100℃)的门尼粘度为56M；丙烯腈含量(粘结的丙烯腈)为26wt％。

[0038] (2)实施例2：NBR2为N225SH(由JSR公司生产)；ML1+4(100℃)的门尼粘度为85M；丙烯腈含量(粘结的丙烯腈)为43wt％。

[0039] (3)对比例1：EPDM/EVA；EPDM：EVA的质量比为50:50。EPDM为EPT4045(由三井化学公司生产)；ML1+4(100℃)的门尼粘度为45M；乙烯含量为54wt％；二烯含量为8.1wt％；EVA为Ultrasen 684(由Toso公司生产)；乙酸乙烯酯的含量为20wt％。

[0040] (4)对比例2：EPDM为EPT4045(由三井化学公司生产)。

[0041] (5)对比例3：ECO为表氯醇橡胶(Hydorin T3100，由日本Zeon公司生产)；ML1+4(100℃)的门尼粘度为70M。

[0042] <母料的捏合与模制的过程>

[0043] 首先，采用在100℃预热了的1L直泄式捏合机，粘合剂材料被捏合1分钟。为得到60wt％的2-咪唑烷硫酮，2-咪唑烷硫酮被分为三份并分三次加入，并且每次捏合3分钟，以获得混合物。所述混合物从所述1L直泄式捏合机中排出，并用开放式辊形成片状，具有大约
5毫米厚。

[0044] <母料的评估方法>

[0045] 1.对辊的附着力

[0046] ×：该符号表示，在卷制工艺过程中，母料显示出对辊的强的捏塑体附着力。

[0047] △：该符号表示，在卷制工艺过程中，母料显示出对辊的弱的捏塑体附着力并且是适合加工的。

[0048] ○：该符号表示，在卷制工艺过程中，母料显示出对辊的弱的捏塑体附着力，可被有利地适于加工处理。

[0049] 2.母料的交联

[0050] ×：该符号表示，母料与所述粘合剂材料反应以失活，从而交联下降。

[0051] ○：该符号表示，母料不与所述粘合剂材料反应，以保持其交联反应性。

[0052] 3.切割容易性

[0053] 5毫米薄片厚的每个处理后的母料被在室温下放置一天。此后，通过用剪刀切割薄片来做出评估。

[0054] ×：该符号表示，薄片很硬且难以切割。

[0055] △：该符号表示，薄片有点硬，但其可被切割。

[0056] ○：该符号表示，薄片是软的且其可被容易地切割。

[0057] 表1

[0058]

[0059]

[0060] <生产CR化合物的方法>

[0061] SRF碳，菜籽油，ZnO，MgO，硬脂酸，促进剂TT(Nocceler TT，由Ouchi Shinko Chemical Industrial Co.公司生产)和抗老化剂(3C，由Seiko Chemical Co.公司生产)被以表2所示的混合比混合至所述CR聚合物(B-30，由Toso Co.公司生产)，并用1L捏合机进行捏合，随后，作为CR化合物出料。设置如下。6英寸的双开辊的缝隙在室温下为3mm，前辊以14rpm转动，后辊以18rpm转动，并且导轨宽度为300mm。用1L捏合机生产的所述CR化合物被缩卷至所述双开辊，所述5mm厚的母料(M1-M5)包括实施例1-2与对比例1-3生产的2-咪唑烷硫酮，并且在表2所示的每一个分批次过程中被辊所捏合。

[0062] 然后，进行10次挤出，以获得包括分散母料的CR化合物(C1-C5)。覆盖着铬板的120×120×2mm模具被使用了。通过180℃压缩成形10分钟，交联模制被实施。

[0063]

[0064] 1.分散性

[0065] 采用1L捏合机捏合的CR化合物被缩卷至6英寸的辊，如表2所示量的一块母料被加入到储存库中，30秒后，薄片从该辊剥离。白色母料的分散性的评估通过外观实施。另外，在母粒为软的的情况下，其可立即被延展以被迅速捏合入CR化合物，而粗糙度变得很少。因此，粗糙度也得以评估。

[0066] (1)分散性(白色为指示剂)

[0067] ×：该符号表示，许多白色母料存在于黑色CR化合物中。

[0068] △：该符号表示，少量白色母料存在于黑色CR化合物中。

[0069] ○：该符号表示，没有白色母料存在于黑色CR化合物中。

[0070] (2)分散性(粗糙度)

[0071] ×：该符号表示，大量粗糙度存在于CR化合物上。

[0072] △：该符号表示，少量粗糙度存在于CR化合物上。

[0073] ○：该符号表示，几乎没有粗糙度存在于CR化合物上。

[0074] 2.模制污染

[0075] 120×120×2mm的镀铬模具被用于实施在180℃下的压缩成形10分钟。通过使用表2中所示的各CR化合物，此过程被实施20次。模制污染基于模具表面上的灰尘粘接条件而被评估。

[0076] ×：该符号表示，模具上存在大量胶黏材料。因此，通过连续模制而成的交联材料的表面不光滑。

[0077] △：该符号表示，模具上的胶黏材料被观察到了。但是，通过连续模制而成的交联材料的表面几乎是光滑的。

[0078] ○：该符号表示，模具上不存在胶黏材料。因此，通过连续模制而成的交联材料的表面是光滑的。

[0079] 表1显示了对母料评估的结果，而表2显示了对CR化合物评估的结果。

[0080] 表2

[0081]CR化合物 组成1 组成2 组成3 组成4 组成5
CR化合物标记 C1 C2 C3 C4 C5
<含量>质量份          
CR聚合物 100 100 100 100 100
SRF碳 40 40 40 40 40
菜籽油 30 30 30 30 30
ZnO 3 3 3 3 3
MgO 4 4 4 4 4
硬脂酸 2 2 2 2 2
促进剂TT 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
抗老化剂3C 6 6 6 6 6
母料标记 M1 M2 M3 M4 M5
母料 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4
<评估>          
分散性(白色) ○ △ ○ △ ○
分散性(粗糙度) ○ △ ○ △ ○
模制污染 ○ ○ × △ ×

[0082] 如从表1所示的评估结果所了解到的，实施例1所述的母料可通过辊被处理，并且母料的交联和切割容易性均是优异的特性。进一步地，实施例2的母料具有NBR略微高的ML1+4(100℃)门尼粘度，并且其有点硬，但是可被切割且可通过辊进行处理。实施例2的母料的交联很出色。另一方面，对比例1所述的母料包含EPDM/EVA作为粘合剂材料，并且在辊粘附性与母料的交联方面表现较差。对比例2所述的母料包含EPDM作为粘合剂材料，其容易进行交联，所以母料的交联较差。对比例3所述的母料包含表氯醇橡胶作为粘合剂材料，所以辊粘附性较差。

[0083] 如从表2所示的评估结果所了解到的，使用实施例1所述母料的CR化合物具有分散