JP2023543415A - 液状水素化ニトリルゴム及びその製造方法と用途 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は液状水素化ニトリルゴム及びその製造方法と用途を公開する。【解決手段】当該液状水素化ニトリルゴムは、アクリロニトリルの含有量が15%~50%、水素化度が75%~99.5%、重量平均分子量(Mw)が3000~60000、分子量分布指数(PDI)が2.0~8.0、ガラス転移温度(Tg)が-28℃未満である。当該液状水素化ニトリルゴムは、低分子量で、分子量分布が比較的広いとともに、加工時の流動性に優れ、硬化後の機械的特性にも優れており、特殊ゴムの分野で独自の応用価値があり;かつその製造方法のプロセスは簡単で実行可能である。【選択図】なし
Description
本発明は液状水素化ニトリルゴム及びその製造方法と用途に関する。
水素化ニトリルゴム(HNBR)は、その優れた性能により、航空宇宙、石油、自動車、及びエネルギーなどで大きな役割を果たしている。
液状水素化ニトリルゴムは、HNBRの特殊グレード製品の1つであり、補強充填剤、加硫促進剤などのゴム添加剤と組み合わせることができ、加硫後、弾力性が良く、流動性がより良く、加工がより容易な加硫コムが得られる。さらに、これは、特殊な接着剤、シーラント、及び、特殊な形状を持つ複雑な弾性製品で非常に重要な用途があり、特に、電磁シールドコーティング、耐油コーティング、バッテリー耐食コーティング、シーリングアクセサリ、減衰及びノイズ低減コーティングなどの特殊な複合材料のマトリックス材料として使用できるため、注目されている。
文献報告によると、液状水素化ニトリルゴム(LHNBR)の製造には2つの技術的ルートがある。その一は液状ニトリルゴム(LNBR)の溶液触媒水素化によって製造し;その二は固体ニトリルゴム(LNBR)に対し、溶解、メタセシス分解、溶液触媒水素化などのプロセスを行うことによって製造する。中国特許CN104231118A(特許文献1)は、水素化水酸基液状ニトリルゴム及びその製造方法を開示しており、ヒドラジン水和物-ホウ酸-過酸化水素で触媒水素化システムを構成し、液体不均一相反応によって水酸基液状ニトリルゴムの水素化を行い、ゲルがなく、かつ水素化度が90%超える水素化水酸基液状ニトリルゴムを得た。CN102481562A(特許文献2)は、液状水素化ニトリルゴムの製造方法を開示しており、製造中、まずニトリルゴムをクロロベンゼン溶媒に溶解し、一定量の1-ヘキセンを添加し、22℃で2時間攪拌し、次にメタセシス触媒として「1,3-ビス-(2,4,6-トリメチルフェニル)-2-イミダゾリウムメチレン)(トリシクロヘキシルホスフィン)-(フェニルメチレン)ルテニウムジクロリド」(第2世代グラブス触媒)を加え、22℃で2時間撹拌してニトリルゴムのメタセシス分解反応を完了させ;その後、水素化反応触媒として「トリ(トリフェニルホスフィン)ロジウムクロリド」(ウィルキンソン触媒)を加え、138℃で攪拌しながら4時間水素化反応をさせ、分子量(Mw)が10000~50000、分子量分布指数(PDI)が2.0未満の液状水素化ニトリルゴムを得た。使用されたウィルキンソン触媒などの一部の水素化還元触媒は、ニトリルゴムの水素化反応中にNBRの炭素-炭素二重結合のみを水素化するため、その水素化反応の結果として、対応する液状水素化ニトリルゴムの分子量分布指数(PDI)を変化させることは不可能である。
明らかに、従来の液状水素化ニトリルゴム製造技術にはまだいくつかの欠陥があり、製品の性能と用途に必要な多様性をさらに改善する余地がまだある。CN102481562A(特許文献2)に開示されている方法のように、製造プロセス全体がメタセシス分解と水素化の2つのプロセス段階を経ており、2つの段階はそれぞれ異なる金属と異なる用途を持つ2種類の触媒を採用しており、最終に得られた産品の分子量分布が比較的狭い(PDI<2.0)と、加工時の流動性と硬化後の機械的特性(例えば弾力性及び強度など)のバランスが取りにくい場合がある。分子量が比較的大きいと、硬化後の機械的特性が良いが、流動性が比較的悪く、製造プロセス中の精製と乾燥が難しいだけでなく、接着剤、シーラント、及び鋳込み成形による特殊な形状を持つ複雑な弾性製品の製造に使用する場合には理想的ではない。
本発明は、液状水素化ニトリルゴムの加工中の流動性及び硬化後の機械的特性の両方を考慮することが困難であるという従来技術の欠点を解決するために、液状水素化ニトリルゴム及びその製造方法と用途を提供する。本発明の液状水素化ニトリルゴムは、低分子量で分子量分布が広いとともに、加工時の流動性に優れ、硬化後の機械的特性にも優れており、また本発明の製造方法はプロセスが簡便であり実現可能である。
上記の目的を達成するために、本発明は以下の技術方案を採用する:
技術方案のその一:
液状水素化ニトリルゴムであって、
アクリロニトリルの含有量が15%~50%であり;
水素化度が75%~99.5%であり;
重量平均分子量(Mw)が3000~60000であり;
分子量分布指数(PDI)が2.0~8.0であり;
ガラス転移温度(Tg)が-28℃未満である。
アクリロニトリルの含有量が15%~50%であり;
水素化度が75%~99.5%であり;
重量平均分子量(Mw)が3000~60000であり;
分子量分布指数(PDI)が2.0~8.0であり;
ガラス転移温度(Tg)が-28℃未満である。
本発明において、前記液状水素化ニトリルゴムのアクリロニトリルの含有量は、好ましくは17%~45%であり、例えば25%、33%又は43%である。
本発明において、前記液状水素化ニトリルゴムの水素化度は、好ましくは80%~99%であり、より好ましくは90%~99%であり、例えば91%、92%、95%又は96%である。
本発明において、前記液状水素化ニトリルゴムの重量平均分子量は、好ましくは5000~50000であり、より好ましくは8000~20000又は24000~46000である。
本発明において、前記液状水素化ニトリルゴムの分子量分布指数(PDI)は、好ましくは2.0~6.0である。
本発明において、前記液状水素化ニトリルゴムのガラス転移温度(Tg)は、好ましくは-35℃未満であり、より好ましくは-40℃未満である。
本発明において、前記液状水素化ニトリルゴムの補外ガラス転移開始温度(Tig)は-30℃未満であってもよく、好ましくは-35℃未満であり、より好ましくは-45℃未満である。
本発明において、前記液状水素化ニトリルゴムの補外ガラス転移終点温度(Teg)は-25℃未満であってもよく、好ましくは30℃未満であり、より好ましくは-35℃未満である。
本発明において、前記液状水素化ニトリルゴムは、好ましくは式IIIa又はIIIbで表される液状水素化ニトリルゴムであり、
ここで、p=1~150;p’=1~150;q=30~590;q’=30~590;n=20~500;n’=20~500である。
本発明において、好ましくは、前記液状水素化ニトリルゴムは、
アクリロニトリルの含有量が17%~45%であり;
水素化度が80%~99%であり;
重量平均分子量(Mw)が5000~50000であり;
分子量分布指数(PDI)が2.0~6.0であり;
ガラス転移温度(Tg)が-28℃未満である。
アクリロニトリルの含有量が17%~45%であり;
水素化度が80%~99%であり;
重量平均分子量(Mw)が5000~50000であり;
分子量分布指数(PDI)が2.0~6.0であり;
ガラス転移温度(Tg)が-28℃未満である。
本発明において、好ましくは、前記液状水素化ニトリルゴムは、
アクリロニトリルの含有量が33%であり;
水素化度が99%であり;
重量平均分子量(Mw)が8000~20000であり;
分子量分布指数(PDI)が2.5~3.5であり;
ガラス転移温度(Tg)が-35℃未満である。
アクリロニトリルの含有量が33%であり;
水素化度が99%であり;
重量平均分子量(Mw)が8000~20000であり;
分子量分布指数(PDI)が2.5~3.5であり;
ガラス転移温度(Tg)が-35℃未満である。
本発明において、好ましくは、前記液状水素化ニトリルゴムは、
アクリロニトリルの含有量が25%~43%であり;
水素化度が91%~99%であり;
重量平均分子量(Mw)が24000~46000であり;
分子量分布指数(PDI)が2.1~5.6であり;
ガラス転移温度(Tg)が-29℃未満である。
アクリロニトリルの含有量が25%~43%であり;
水素化度が91%~99%であり;
重量平均分子量(Mw)が24000~46000であり;
分子量分布指数(PDI)が2.1~5.6であり;
ガラス転移温度(Tg)が-29℃未満である。
本発明の好ましい一実施形態において、前記液状水素化ニトリルゴムは、
アクリロニトリルの含有量が33%であり;
水素化度が92%であり;
重量平均分子量(Mw)が37000~38000であり;
分子量分布指数(PDI)が2.1であり;
ガラス転移温度(Tg)が-31.2℃である。
アクリロニトリルの含有量が33%であり;
水素化度が92%であり;
重量平均分子量(Mw)が37000~38000であり;
分子量分布指数(PDI)が2.1であり;
ガラス転移温度(Tg)が-31.2℃である。
本発明の好ましい一実施形態において、前記液状水素化ニトリルゴムは、
アクリロニトリルの含有量が33%であり;
水素化度が96%であり;
重量平均分子量(Mw)が44000~45000であり;
分子量分布指数(PDI)が2.2であり;
ガラス転移温度(Tg)が-2.5℃である。
アクリロニトリルの含有量が33%であり;
水素化度が96%であり;
重量平均分子量(Mw)が44000~45000であり;
分子量分布指数(PDI)が2.2であり;
ガラス転移温度(Tg)が-2.5℃である。
本発明の好ましい一実施形態において、前記液状水素化ニトリルゴムは、
アクリロニトリルの含有量が33%であり;
水素化度が99%であり;
重量平均分子量(Mw)が45000~46000であり;
分子量分布指数(PDI)が2.2であり;
ガラス転移温度(Tg)が-29.8℃である。
アクリロニトリルの含有量が33%であり;
水素化度が99%であり;
重量平均分子量(Mw)が45000~46000であり;
分子量分布指数(PDI)が2.2であり;
ガラス転移温度(Tg)が-29.8℃である。
本発明の好ましい一実施形態において、前記液状水素化ニトリルゴムは、
アクリロニトリルの含有量が33%であり;
水素化度が99%であり;
重量平均分子量(Mw)が24000~25000であり;
分子量分布指数(PDI)が2.4であり;
ガラス転移温度(Tg)が-30.9℃である。
アクリロニトリルの含有量が33%であり;
水素化度が99%であり;
重量平均分子量(Mw)が24000~25000であり;
分子量分布指数(PDI)が2.4であり;
ガラス転移温度(Tg)が-30.9℃である。
本発明の好ましい一実施形態において、前記液状水素化ニトリルゴムは、
アクリロニトリルの含有量が33%であり;
水素化度が99%であり;
重量平均分子量(Mw)が8000~10000であり;
分子量分布指数(PDI)が2.7であり;
ガラス転移温度(Tg)が-42.8℃である。
アクリロニトリルの含有量が33%であり;
水素化度が99%であり;
重量平均分子量(Mw)が8000~10000であり;
分子量分布指数(PDI)が2.7であり;
ガラス転移温度(Tg)が-42.8℃である。
本発明の好ましい一実施形態において、前記液状水素化ニトリルゴムは、
アクリロニトリルの含有量が33%であり;
水素化度が99%であり;
重量平均分子量(Mw)が16000~17000であり;
分子量分布指数(PDI)が3.3であり;
ガラス転移温度(Tg)が-38.8℃である。
アクリロニトリルの含有量が33%であり;
水素化度が99%であり;
重量平均分子量(Mw)が16000~17000であり;
分子量分布指数(PDI)が3.3であり;
ガラス転移温度(Tg)が-38.8℃である。
本発明の好ましい一実施形態において、前記液状水素化ニトリルゴムは、
アクリロニトリルの含有量が43%であり;
水素化度が91%であり;
重量平均分子量(Mw)が33000~34000であり;
分子量分布指数(PDI)が4.3であり;
ガラス転移温度(Tg)が-30.2℃である。
アクリロニトリルの含有量が43%であり;
水素化度が91%であり;
重量平均分子量(Mw)が33000~34000であり;
分子量分布指数(PDI)が4.3であり;
ガラス転移温度(Tg)が-30.2℃である。
本発明の好ましい一実施形態において、前記液状水素化ニトリルゴムは、
アクリロニトリルの含有量が25%であり;
水素化度が95%であり;
重量平均分子量(Mw)が33000~34000であり;
分子量分布指数(PDI)が5.6であり;
ガラス転移温度(Tg)が-32.9℃である。
アクリロニトリルの含有量が25%であり;
水素化度が95%であり;
重量平均分子量(Mw)が33000~34000であり;
分子量分布指数(PDI)が5.6であり;
ガラス転移温度(Tg)が-32.9℃である。
技術方案のその二:
液状水素化ニトリルゴムの製造方法であって、不活性ガス保護下、有機溶媒中、触媒の作用下で、ニトリルゴムの分解反応と水素化還元反応を順次行うか、又はニトリルゴムの水素化還元反応を行い、液状水素化ニトリルゴムを得る工程を含み;ここで、前記触媒は、一般式Iで示されるジャン触媒(Zhan Catalysts)のうちの1つ又は複数を含む:
本発明において、前記一般式IはCN200910175790.6、US12684410及びWO2011079439A1のすべてに記載されており、一般式Iにおける各置換基の定義はCN200910175790.6、US12684410及びWO2011079439A1を参照する。
一般式Iにおいて、Lは電子供与錯体配位子であり;例えばLは-PCy3又は
L1及びL2は独立してハロゲンであり;
n=0又は1であり;
n=1の場合、Y1は独立して窒素、酸素、硫黄、CH2、置換もしくは非置換のC1-C20アルキル、置換もしくは非置換のC6-C20アリール、置換もしくは非置換のC6-C20アリールオキシ、置換もしくは非置換のC2-C20複素環式アリール、カルボニル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC1-C20アルコキシに結合したカルボニル、イミノ、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルイミノ又は式RcRdN-で示されるアミノであり;ここで、Rc及びRdは独立して水素、置換もしくは非置換のC6-C20アリール、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基、置換もしくは非置換のC1-C20アルキル、ホルミル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルホルミル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールホルミル又は置換もしくは非置換のC2-C20複素環基ホルミルであり;或いはRc、Rd及びN原子が結合して環を形成し;
n=0又は1であり;
n=1の場合、Y1は独立して窒素、酸素、硫黄、CH2、置換もしくは非置換のC1-C20アルキル、置換もしくは非置換のC6-C20アリール、置換もしくは非置換のC6-C20アリールオキシ、置換もしくは非置換のC2-C20複素環式アリール、カルボニル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC1-C20アルコキシに結合したカルボニル、イミノ、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルイミノ又は式RcRdN-で示されるアミノであり;ここで、Rc及びRdは独立して水素、置換もしくは非置換のC6-C20アリール、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基、置換もしくは非置換のC1-C20アルキル、ホルミル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルホルミル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールホルミル又は置換もしくは非置換のC2-C20複素環基ホルミルであり;或いはRc、Rd及びN原子が結合して環を形成し;
Xは窒素、酸素、硫黄、CH、CH2又はカルボニルであり;
Yは窒素、酸素、CH、メチレン、置換もしくは非置換のC1-C20アルコキシ、置換もしくは非置換のC6-C20アリール、置換もしくは非置換のC6-C20アリールオキシ、置換もしくは非置換のC2-C20複素環式アリール、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC1-C20アルコキシに結合したカルボニル、イミノ、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルイミノ又は式RcRdN-で示される基であり;ここで、Rc及びRdは独立して水素、置換もしくは非置換のC6-C20アリール、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基、置換もしくは非置換のC1-C20アルキル、ホルミル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルホルミル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールホルミル又は置換もしくは非置換のC2-C20複素環基ホルミルであり;或いはRc、Rd及びN原子が結合して環を形成し;Xで表される基が結合している親体はYであり、Yで表される基が結合している親体はXであり、
R1は水素、置換もしくは非置換のC1-C20アルキル、置換もしくは非置換のC1-C20アルコキシ、置換もしくは非置換のC6-C20アリール、置換もしくは非置換のC6-C20アリールオキシ又は置換もしくは非置換のC2-C20複素環基であり;
R2は水素、置換もしくは非置換のC1-C20アルキル、置換もしくは非置換のC1-C20アルコキシ、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルチオ、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルシロキシ、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基、置換もしくは非置換のC6-C20アリール、C6-C20アリールオキシ、アルデヒド基、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基に結合したカルボニル又は式RcRdN-で示される基であり;ここで、Rc及びRdは独立して水素、ホルミル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルホルミル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールホルミル又は置換もしくは非置換のC2-C20複素環基ホルミルであり;或いはRc、Rd及びN原子が結合して環を形成し;
Eは水素、ハロゲン、ニトロ、ニトリル、スルホキシド、スルホン基、アルデヒド基、C1-C20アルキル、C1-C20アルコキシ、C1-C20アルキルチオ、C1-C20アルキル珪素基、C1-C20アルキルシロキシ、C2-C20複素環基、C6-C20アリール、C6-C20アリールオキシ、C1-C20アルキルに結合したカルボニル、C6-C20アリールに結合したカルボニル、C2-C20複素環基に結合したカルボニル、C1-C20アルコキシに結合したカルボニル、C6-C20アリールオキシに結合したカルボニル、C6-C20複素環基オキシに結合したカルボニル、アミノアシル、C1-C20アルキルアミノに結合したカルボニル、C6-C20アリールアミノに結合したカルボニル、C2-C20複素環基アミノに結合したカルボニル、ウレイド、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルウレイド、置換もしくは非置換のC6-C20アリールウレイド、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基ウレイド、C1-C20アルキルアミノに結合したスルホニル、C6-C20アリールアミノに結合したスルホニル、C2-C20複素環基アミノに結合したスルホニル又は式RcRdN-で示される基であり;ここで、Rc及びRdは独立して水素、置換もしくは非置換のC6-C20アリール、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基、置換もしくは非置換のC1-C20アルキル、ホルミル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルホルミル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールホルミル、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基ホルミル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルスルホニル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールスルホニル又は置換もしくは非置換のC2-C20複素環基スルホニルであり;或いはRc、Rd及びN原子が結合して環を形成し;
E1は水素、ハロゲン、ニトロ、ニトリル、C1-C20アルキル、C1-C20アルコキシ、C1-C20アルキルチオ、C1-C20アルキル珪素基、C1-C20アルキルシロキシ、C2-C20複素環基、置換もしくは非置換のアミノ、アミノアシル、C1-C20アルキルアミノに結合したカルボニル、C6-C20アリール、C6-C20アリールオキシ、スルホキシド、スルホン基、アルデヒド基、C1-C20アルキルに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基に結合したカルボニル、C1-C20アルコキシに結合したカルボニル、C6-C20アリールオキシに結合したカルボニル、C2-C20複素環基オキシに結合したカルボニル、ウレイド、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルウレイド、置換もしくは非置換のC6-C20アリールウレイド又は置換もしくは非置換のC2-C20複素環基ウレイドであり;
E2は水素、ハロゲン、C1-C20アルキル、C1-C20アルコキシ、C1-C20アルキルチオ、C1-C20アルキル珪素基、C1-C20アルキルシロキシ、アミノアシル、C1-C20アルキルアミノに結合したカルボニル、C6-C20アリールアミノに結合したカルボニル、C2-C20複素環基アミノに結合したカルボニル、C6-C20アリール、C6-C20アリールオキシ、C2-C20複素環式アリール、アルデヒド基、C1-C20アルキルに結合したカルボニル、C6-C20アリールに結合したカルボニル、C2-C20複素環基に結合したカルボニル、C1-C20アルコキシに結合したカルボニル、C6-C20アリールオキシに結合したカルボニル、C2-C20複素環基オキシに結合したカルボニル又は式RcRdN-で示される基であり;ここで、Rc及びRdは独立して水素、置換もしくは非置換のC6-C20アリール、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基、置換もしくは非置換のC1-C20アルキル、ホルミル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルホルミル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールホルミル、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基ホルミル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルスルホニル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールスルホニル又は置換もしくは非置換のC2-C20複素環基スルホニルであり;或いはRc、Rd及びN原子が結合して環を形成し;
E3は水素、ハロゲン、C1-C20アルキル、C1-C20アルコキシ、C1-C20アルキルチオ、C1-C20アルキルシロキシ、C6-C20アリールオキシ、C6-C20アリール、C2-C20複素環式アリール、C1-C20アルコキシに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールオキシに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC6-C20複素環基オキシに結合したカルボニル又は式RcRdN-で示される基であり;ここで、Rc及びRdは独立して水素、置換もしくは非置換のC6-C20アリール、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基、置換もしくは非置換のC1-C20アルキル、ホルミル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルホルミル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールホルミル、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基ホルミル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルスルホニル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールスルホニル又は置換もしくは非置換のC2-C20複素環基スルホニルであり;或いはRc、Rd及びN原子が結合して環を形成し;
E4、E5、E6及びE7は独立して水素、ハロゲン、ニトロ、ニトリル、スルホキシド、スルホン基、アルデヒド基、置換もしくは非置換のC1-C20アルキル、置換もしくは非置換のC1-C20アルコキシ、C1-C20アルキルチオ、C1-C20アルキル珪素基、C1-C20アルキルシロキシ、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基、置換もしくは非置換のアミノ、アミノアシル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルアミノに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールアミノに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基アミノに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基に結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC1-C20アルコキシに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールオキシに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC6-C20複素環基オキシに結合したカルボニル、ウレイド、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルウレイド、置換もしくは非置換のC6-C20アリールウレイド、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基ウレイド、置換もしくは非置換のC6-C20アリール、置換もしくは非置換のC6-C20アリールオキシ又は式RcRdN-で示される基であり;ここで、Rc及びRdは独立して水素、置換もしくは非置換のC6-C20アリール、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基、置換もしくは非置換のC1-C20アルキル、ホルミル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルホルミル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールホルミル、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基ホルミル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルスルホニル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールスルホニル又は置換もしくは非置換のC2-C20複素環基スルホニルであり;或いはRc、Rd及びN原子が結合して環を形成する。
本発明において、前記的一般式Iは、好ましくは下記の化合物のうちの1つ又は複数を含む:
前記的一般式Iは、好ましくは式4aa、4ab、4f又は4vであり、より好ましくは式4aa又は4vである。
本発明において、前記ニトリルゴムとは、ブタジエンとアクリロニトリルを共重合させて得られたゴムを指す。
本発明において、前記ニトリルゴムのアクリロニトリルの含有量は、15%~50%であってもよく、好ましくは17%~45%であり、例えば25%、33%又は43%である。
本発明において、好ましくは、前記ニトリルゴムの重量平均分子量は3000~60000である。この場合、前記ニトリルゴムは、ニトリルゴムの直接水素化還元反応を行う場合に適した液状ニトリルゴムであってもよい。
本発明において、好ましくは、前記ニトリルゴムのムーニー粘度は30~60である。この場合、前記ニトリルゴムは、ニトリルゴムの分解反応と水素化還元反応を順次行う場合に適した固体ニトリルゴムであってもよい。
本発明において、前記ニトリルゴムの分子量分布指数(PDI)は2.0~8.0であってもよい。
本発明において、好ましくは、前記ニトリルゴムの構造は、以下の式II、IIa又はIIbで示される:
ここで、
式IIのニトリルゴムは固体ニトリルゴムを表し、そのうち、j=100~6000であり、例えば200~6000、又は300~6000、又は400~6000、又は500~6000、又は600~6000、又は800~6000、又は1,200~6000、又は2000~6000であってもよく;k=50~5000であり、例えば300~5000、又は500~5000、又は800~5000、又は1000~5000、又は2000~5000であってもよく;
式IIのニトリルゴムは固体ニトリルゴムを表し、そのうち、j=100~6000であり、例えば200~6000、又は300~6000、又は400~6000、又は500~6000、又は600~6000、又は800~6000、又は1,200~6000、又は2000~6000であってもよく;k=50~5000であり、例えば300~5000、又は500~5000、又は800~5000、又は1000~5000、又は2000~5000であってもよく;
式IIaのニトリルゴムは工業化プロセスによって合成され、かつ市場で購入できる液状ニトリルゴムを表し、これをさらに水素化して液状水素化ニトリルゴムを得ることができ、式IIaにおいてm=30~600であり、例えば30~500、又は30~400、又は30~300、又は30~200、又は30~100、又は50~80であってもよく;n=20~500であり、例えば20~450、又は20~400、又は30~300、又は40~200、又は50~100、又は60~80であってもよく;
式IIbのニトリルゴムは、式IIの固体ニトリルゴムを分解することによって得られる液状ニトリルゴムを表し、これをさらに水素化して液状水素化ニトリルゴムを得ることができ、式IIbにおいてm’=30~600であり、例えば30~500、又は30~400、又は30~300、又は30~200、又は30~100、又は50~80であってもよく;n’=20~500であり、例えば20~450、又は20~400、又は30~300、又は40~200、又は50~100、又は60~80であってもよい。
本発明の一実施形態によれば、j>m’;k>n’である。
本発明において、ニトリルゴムIIa及びニトリルゴムIIbは液状ニトリルゴムであってもよく、ニトリルゴムIIは固体ニトリルゴムであってもよい。
本発明において、前記ジャン触媒の用量は、当分野における従来の方法に従って選択することができ、好ましくは0.005%~0.1%であり、より好ましくは0.01%~0.05%であり、前記百分率は、前記ジャン触媒が前記ニトリルゴムに占める質量百分率である。
本発明において、前記分解反応の温度は、好ましくは60~100℃であり、より好ましくは80℃である。前記分解反応の時間は、当分野における従来の方法に従って選択することができ、好ましくは0.5~10hであり、より好ましくは1~6hであり、より好ましくは2~3hである。
本発明において、前記水素化還元反応における水素の用量は、当分野のこの種の反応での通常の用量であり、好ましくは反応系の圧力が2~15MPaに達し、より好ましくは6~10Mpa、例えば8MPaに達するようにする量である。
本発明において、前記水素化還元反応の温度は、この種の反応での通常の温度であることができ、好ましくは80~200℃であり、より好ましくは100~180℃であり、さらに好ましくは130~160℃であり、例えば150℃である。前記水素化還元反応の時間は当分野における従来の方法に従って選択することができ、2~6hであってもよい。
本発明において、前記有機溶媒は当分野のこの種の反応での通常の溶媒であることができ、例えばクロロホルム、二塩化エチレン、アセトン及びクロロベンゼンのうちの1種又は複数種であり;好ましくはクロロベンゼン、二塩化エチレン及びクロロホルムのうちの1種又は複数種であり;より好ましくはクロロベンゼン又は二塩化エチレンであり;最も好ましくはクロロベンゼンである。前記有機溶媒の用量は当分野における従来の方法に従って選択することができ、好ましくは100~300gニトリルゴム/1L有機溶媒であり、例えば120g、160g、200g又は240gニトリルゴム/1L有機溶媒である。
本発明において、前記不活性ガスは当分野のこの種の反応での通常の不活性ガスであってもよく、例えばアルゴン(Ar)或いは窒素である。
本発明において、前記水素化還元反応終了後に、後処理を行うことが好ましい。前記後処理は当分野における従来の方法で行うことができ、一般に負圧下で有機溶媒を除去すればよい。前記後処理の温度は100~150℃であってもよく、好ましくは130~140℃である。
本発明の好ましい一実施形態において、前記液状水素化ニトリルゴムの製造方法の反応の流れはルート-1で示されるように、不活性ガス保護下、有機溶媒中、水素を供給し、水素を供給すると同時に又は水素を供給した後に前記ジャン触媒を加え、ニトリルゴムIIaの水素化還元反応を行って液状水素化ニトリルゴムIIIaを得る。ここで、m、n、p及びqの定義は上記の通りである。
本発明の別の好ましい一実施形態において、前記液状水素化ニトリルゴムの製造方法の反応の流れはルート-2に示されるように、不活性ガス保護下、有機溶媒中、前記ジャン触媒を加え、ニトリルゴムIIの分解反応を行ってニトリルゴムIIbを得;さらに水素を供給し、ニトリルゴムIIbの水素化還元反応を行って液状水素化ニトリルゴムIIIbを得る。ここで、j、k、m’、n’、p’及びq’の定義は上記の通りである。
技術方案のその三:
前記液状水素化ニトリルゴムの製造方法によって製造された液状水素化ニトリルゴム。
技術方案のその四:
不活性ガス保護下、有機溶媒中、一般式Iで示されるジャン触媒の作用下で、ニトリルゴムの分解反応を行う工程を含むニトリルゴムの分解方法:
ここで、前記ジャン触媒の種類及び用量はすべて上記の通りである。
ここで、前記ニトリルゴムは上記の通りである。
ここで、前記分解反応の温度及び時間はすべて上記の通りである。
ここで、前記有機溶媒の種類及び用量はすべて上記の通りである。
ここで、前記不活性ガスはすべて上記の通りである。
ここで、前記ニトリルゴムは上記の通りである。
ここで、前記分解反応の温度及び時間はすべて上記の通りである。
ここで、前記有機溶媒の種類及び用量はすべて上記の通りである。
ここで、前記不活性ガスはすべて上記の通りである。
本発明の好ましい一実施形態において、前記ニトリルゴムの分解方法の反応の流れはルート-3で示されるように、不活性ガス保護下、有機溶媒中、前記ジャン触媒を加え、ニトリルゴムIIの分解反応を行ってニトリルゴムIIbを得る;ここで、j、k、m’及びn’の定義は上記の通りである。
技術方案のその五:
前記液状水素化ニトリルゴム、充填剤及び加硫剤を含むゴムコンパウンド。
本発明において、前記充填剤は当分野における従来のものであってもよく、好ましくはカーボンブラック及び/又はホワイトカーボンブラックである。前記カーボンブラックは、好ましくはカーボンブラックN220、カーボンブラックN-330、カーボンブラックN550又はカーボンブラックN774である。前記ホワイトカーボンブラックは、好ましくは沈降ホワイトカーボンブラック、ヒュームドホワイトカーボンブラック又は塩基性ホワイトカーボンブラックである。前記沈降ホワイトカーボンブラックとは、沈降水&シリカを指す。前記ヒュームドホワイトカーボンブラックとはヒュームドシリカを指す。前記塩基性ホワイトカーボンブラックは、好ましくは塩基性ホワイトカーボンブラックAS-70である。前記塩基性ホワイトカーボンブラックAS-70は、シリカの質量分数が0.8%であるケイ酸アルミニウムナトリウムとシリカの混合物である。
本発明において、前記加硫剤は当分野における従来のものであってもよく、好ましくは、1,4-ビス(tert-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン(商品名F-40)である。
本発明において、前記ゴムコンパウンドはさらに、加硫助剤、ステアリン酸、酸化マグネシウム、促進剤及び老化防止剤のうちの1種又は複数種の、前記加硫剤以外の当分野における他の従来のゴム配合成分を含むことができる。
ここで、前記加硫助剤は、好ましくはN,N’-m-フェニレンビスマレイミド(商品名PDM)である。
前記促進剤は、好ましくは2-メルカプトベンゾイミダゾール亜鉛塩(MBZ)である。
前記老化防止剤は、好ましくは4,4’-ビス(ジメチルベンジル)ジフェニルアミン(老化防止剤445)である。
本発明の好ましい一実施形態において、前記ゴムコンパウンドは、質量部で、液状水素化ニトリルゴム100部、カーボンブラックN-330 50部、ホワイトカーボンブラックAS-70 10部、1,4-ビス(tert-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン(F-40)14部、N,N’-m-フェニレンビスマレイミド(PDM)0.5部、ステアリン酸0.5部、酸化マグネシウム6部、2-メルカプトベンゾイミダゾール亜鉛塩(MBZ)0.5重量部及び4,4’-ビス(ジメチルベンジル)ジフェニルアミン(老化防止剤445)1.0重量部を含む。
本発明において、前記ゴムコンパウンドは、一般に各成分を混練することを含む、当分野における従来の方法によって製造することができる。前記混練は、当分野における従来の方法を使用して密閉式ミキサーで行うことができる。前記混練は、好ましくは段階的混練である。
技術方案のその六:
前記ゴムコンパウンドを加硫することによって製造された加硫ゴム。
本発明において、前記加硫は、当分野における従来の方法により行うことができる。前記加硫は、好ましくは、電熱板加硫機を用いて、前記ゴムコンパウンドを180℃×8分の条件で第1回の加硫を行い;さらに、第1回の加硫で得られた生成物を150℃×4時間の条件で第2回の加硫を行った後、常温に冷却して加硫ゴムを得る。
本発明において、前記加硫ゴムのショア硬度は60以上であってもよく、好ましくは80以上である。前記加硫ゴムの破断強度は4~8MPaであってもよい。前記加硫ゴムの破断点伸びは、160以上であってもよく、好ましくは190以上である。前記加硫ゴムの100%モジュラスは3~4MPaであってもよい。
技術方案のその七:
工業製品における前記液状水素化ニトリルゴム、前記ゴムコンパウンド又は前記加硫ゴムの用途。
ここで、前記工業製品は、好ましくはシーラント、接着剤、コーティング、ポッティング材、又は弾性製品を含む。前記コーティングは、好ましくは電磁シールドコーティング、耐油コーティング、バッテリー耐食コーティング、又は減衰及びノイズ低減コーティングである。前記接着剤は、好ましくは固体噴射剤結合剤又はアブレーション材料結合剤である。前記弾性製品は、特に特殊な形状を持つ複雑な弾性製品である。
用語の定義
アクリロニトリルの含有量(ACN%):ニトリルゴム又は水素化ニトリルゴム中のポリアクリロニトリルセグメントの質量百分率の含有量を指す。
水素化度(Hydrogenation Degree):ポリマー中のオレフィン二重結合の水素化度を指し、ヨウ素価法で表される。
分子量分布指数(PDI):ポリマーの重量平均分子量と数平均分子量の比率が多分散性指数、即ち、分子量分布指数(PDI)と呼ばれる。
ムーニー粘度:本発明に記載されるムーニー粘度とは、ムーニー粘度[ML(1+4)100℃]であり、ゴムの平均分子量及び可塑性を測る指標である。
ガラス転移温度(Tg):高弾性状態からガラス状態に変化する温度、またはガラス状態から高弾性状態に変化する温度を指す。ガラス転移は、非晶質高分子材料の固有の特性であり、高分子の運動形態の変化を巨視的に表したものであり、材料の使用性能とプロセス性能に直接影響する。ガラス転移温度(Tg)は、補外ガラス転移開始温度(Tig)と補外ガラス転移終点温度(Teg)との間にある。
アクリロニトリルの含有量(ACN%):ニトリルゴム又は水素化ニトリルゴム中のポリアクリロニトリルセグメントの質量百分率の含有量を指す。
水素化度(Hydrogenation Degree):ポリマー中のオレフィン二重結合の水素化度を指し、ヨウ素価法で表される。
分子量分布指数(PDI):ポリマーの重量平均分子量と数平均分子量の比率が多分散性指数、即ち、分子量分布指数(PDI)と呼ばれる。
ムーニー粘度:本発明に記載されるムーニー粘度とは、ムーニー粘度[ML(1+4)100℃]であり、ゴムの平均分子量及び可塑性を測る指標である。
ガラス転移温度(Tg):高弾性状態からガラス状態に変化する温度、またはガラス状態から高弾性状態に変化する温度を指す。ガラス転移は、非晶質高分子材料の固有の特性であり、高分子の運動形態の変化を巨視的に表したものであり、材料の使用性能とプロセス性能に直接影響する。ガラス転移温度(Tg)は、補外ガラス転移開始温度(Tig)と補外ガラス転移終点温度(Teg)との間にある。
上記の好ましい各条件は、当該分野の常識に基づき、任意に組み合わせて本発明の好ましい各実施例を得ることができる。
本発明で使用する試薬及び原料はすべて市販品として入手される。
本発明で使用する試薬及び原料はすべて市販品として入手される。
本発明の積極的な進歩効果は以下の通りである:
1.本発明では、ジャン触媒を使用し、独特の触媒分解反応及び/又は水素化還元反応の技術によって製造した液状水素化ニトリルゴムは、低分子量(Mw3000~60000)で、分子量分布が比較的広い(PDI=2.0~8.0)とともに、加工時の流動性に優れ、加硫後の機械的特性にも優れており、特殊ゴムの分野で独自の応用価値がある。
2.本発明の製造技術によって提供される方法は、従来技術の製造プロセスを簡素化し、同じ金属触媒システムを使用して、分解と水素化還元を同じプロセスで一度に完了することができ、さまざまな用途向けの液状水素化ニトリルゴムを効率的かつ簡単に製造することができ、液状水素化ニトリルゴムの応用分野を広げ、明らかな技術的利点を持っている。
以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明は前記実施例の範囲に限定されるものではない。以下の実施例に具体的な条件が示されない実験方法は、従来の方法及び条件に従って、又は商品の説明書に従って実施された。
以下の実施例で使用されるジャン触媒は、一般式I中の化合物4aa又は4vであり、同社の認可された特許CN200910175790.6に記載されており、具体的な構造式は次の通りである。
以下の実施例に係わる原料ニトリルゴム、産品である液状水素化ニトリルゴムの生ゴム、及びゴムコンパウンドの関連する特性パラメータはすべて、次の方法試験に従って測定、表現される。
(1)アクリロニトリルの含有量:標準SH/T1157.2-2015≪生ゴムのアクリロニトリル-ブタジエンゴム(NBR)中の結合アクリロニトリル含有量の測定 第2部:ケルダール法≫に規定された方法に従って測定され、NMR試験評価方法が補助検証方法として行われた。
(2)水素化度:標準SH/T1763≪ニトリルゴムの水素化ニトリルゴム(HNBR)における残留不飽和度の測定 ヨウ素価法≫に規定された方法に従って測定された。
(3)ガラス転移温度(Tg):DSC8500型示差走査熱量計を使用して、標準GB/T29611-2013≪生ゴムのガラス転移温度の測定 示差走査熱量測定(DSC)≫に規定された方法に従って測定された。
(4)分子量及分子量分布指数(PDI):ECS000113常温ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(Z-1601)を使用して、標準GB/T21863-2008≪ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC) テトラヒドロフランを溶出溶媒とする≫に規定された方法に従って測定された。
実施例1
窒素置換の条件下、1Lステンレス製反応器に100gのニトリルゴム[アクリロニトリルの質量含有率が33%、ムーニー粘度ML(1+4)100℃が35である]、及び500mLの無水クロロベンゼンを加え、60℃で窒素密封条件下で完全に溶解した後、ニトリルゴムの0.03%の量で「ジャン触媒」(4v)を加え、80℃でニトリルゴムの分解反応を行い、1.5時間反応させて、液状ニトリルゴムの分解物が得られ;その後、圧力が8MPaに達するまで水素を供給した後、150℃まで昇温し、4時間反応させて液状水素化ニトリルゴム溶液が得られた。水素化反応生成物の溶液からクロロベンゼン溶媒を130℃、負圧下で除去した後、液状水素化ニトリルゴムの生ゴムが得られ、産品の収率は>98%であった。
窒素置換の条件下、1Lステンレス製反応器に100gのニトリルゴム[アクリロニトリルの質量含有率が33%、ムーニー粘度ML(1+4)100℃が35である]、及び500mLの無水クロロベンゼンを加え、60℃で窒素密封条件下で完全に溶解した後、ニトリルゴムの0.03%の量で「ジャン触媒」(4v)を加え、80℃でニトリルゴムの分解反応を行い、1.5時間反応させて、液状ニトリルゴムの分解物が得られ;その後、圧力が8MPaに達するまで水素を供給した後、150℃まで昇温し、4時間反応させて液状水素化ニトリルゴム溶液が得られた。水素化反応生成物の溶液からクロロベンゼン溶媒を130℃、負圧下で除去した後、液状水素化ニトリルゴムの生ゴムが得られ、産品の収率は>98%であった。
得られた液状水素化ニトリルゴムの生ゴムの特性パラメータは、分子量(Mw)が37950、分子量分布指数が2.1、アクリロニトリルの含有量が33%、水素化度が92%(ヨウ素価:24)、ガラス転移温度(Tg)が-31.2℃(Tig:-31.7℃;Teg:-26.9℃)であった。
実施例2
窒素置換の条件下、1Lステンレス製反応器に100gのニトリルゴム[アクリロニトリルの質量含有率が33%、ムーニー粘度ML(1+4)100℃が35である]、及び500mLの無水クロロベンゼンを加え、60℃で窒素密封条件下で完全に溶解した後、ニトリルゴムの0.04%の量で「ジャン触媒」(4v)を加え、80℃でニトリルゴムの分解反応を行い、1時間反応させて、液状ニトリルゴムが得られ;その後、圧力が8MPaに達するまで水素を供給した後、150℃まで昇温し、5時間反応させて液状水素化ニトリルゴム溶液が得られた。水素化反応生成物の溶液からクロロベンゼン溶媒を130℃、負圧下で除去した後、液状水素化ニトリルゴムの生ゴムが得られ、産品の収率は>98%であった。
窒素置換の条件下、1Lステンレス製反応器に100gのニトリルゴム[アクリロニトリルの質量含有率が33%、ムーニー粘度ML(1+4)100℃が35である]、及び500mLの無水クロロベンゼンを加え、60℃で窒素密封条件下で完全に溶解した後、ニトリルゴムの0.04%の量で「ジャン触媒」(4v)を加え、80℃でニトリルゴムの分解反応を行い、1時間反応させて、液状ニトリルゴムが得られ;その後、圧力が8MPaに達するまで水素を供給した後、150℃まで昇温し、5時間反応させて液状水素化ニトリルゴム溶液が得られた。水素化反応生成物の溶液からクロロベンゼン溶媒を130℃、負圧下で除去した後、液状水素化ニトリルゴムの生ゴムが得られ、産品の収率は>98%であった。
得られた液状水素化ニトリルゴムの生ゴムの特性パラメータは、分子量(Mw)が44960、分子量分布指数が2.2、アクリロニトリルの含有量が33%、水素化度が96%(ヨウ素価:14)、ガラス転移温度(Tg)が-32.5℃(Tig:-36.1℃;Teg:-28.8℃)であった。
実施例3
窒素置換の条件下、1Lステンレス製反応器に100gのニトリルゴム[アクリロニトリルの質量含有率が33%、ムーニー粘度ML(1+4)100℃が35である]、及び500mLの無水クロロベンゼンを加え、60℃で窒素密封条件下で完全に溶解した後、ニトリルゴムの0.05%の量で「ジャン触媒」(4v)を加え、80℃でニトリルゴムの分解反応を行い、1時間反応させて、液状ニトリルゴムが得られ;その後、圧力が8MPaに達するまで水素を供給した後、150℃まで昇温し、6時間反応させて水素化度の高い液状水素化ニトリルゴム溶液が得られた。水素化反応生成物の溶液からクロロベンゼン溶媒を130℃、負圧下で除去した後、液状水素化ニトリルゴムの生ゴムが得られ、産品の収率は>98%であった。
窒素置換の条件下、1Lステンレス製反応器に100gのニトリルゴム[アクリロニトリルの質量含有率が33%、ムーニー粘度ML(1+4)100℃が35である]、及び500mLの無水クロロベンゼンを加え、60℃で窒素密封条件下で完全に溶解した後、ニトリルゴムの0.05%の量で「ジャン触媒」(4v)を加え、80℃でニトリルゴムの分解反応を行い、1時間反応させて、液状ニトリルゴムが得られ;その後、圧力が8MPaに達するまで水素を供給した後、150℃まで昇温し、6時間反応させて水素化度の高い液状水素化ニトリルゴム溶液が得られた。水素化反応生成物の溶液からクロロベンゼン溶媒を130℃、負圧下で除去した後、液状水素化ニトリルゴムの生ゴムが得られ、産品の収率は>98%であった。
得られた液状水素化ニトリルゴムの生ゴムの特性パラメータは、分子量(Mw)が45140、分子量分布指数が2.2、アクリロニトリルの含有量が33%、水素化度が99%(ヨウ素価:8)、ガラス転移温度(Tg)が-29.8℃(Tig:-33.5℃;Teg:-26.2℃)であった。
実施例4
窒素置換の条件下、1Lステンレス製反応器に100gのニトリルゴム[アクリロニトリルの質量含有率が33%、ムーニー粘度ML(1+4)100℃が35である]、及び500mLの無水クロロベンゼンを加え、60℃で窒素密封条件下で完全に溶解した後、ニトリルゴムの0.06%の量で「ジャン触媒」(4v)を加え、80℃でニトリルゴムの分解反応を行い、2時間反応させて、液状ニトリルゴムが得られ;その後、圧力が8MPaに達するまで水素を供給した後、150℃まで昇温し、6時間反応させて水素化度の高い液状水素化ニトリルゴム溶液が得られた。水素化反応生成物の溶液からクロロベンゼン溶媒を130℃、負圧下で除去した後、液状水素化ニトリルゴムの生ゴムが得られ、産品の収率は>98%であった。
窒素置換の条件下、1Lステンレス製反応器に100gのニトリルゴム[アクリロニトリルの質量含有率が33%、ムーニー粘度ML(1+4)100℃が35である]、及び500mLの無水クロロベンゼンを加え、60℃で窒素密封条件下で完全に溶解した後、ニトリルゴムの0.06%の量で「ジャン触媒」(4v)を加え、80℃でニトリルゴムの分解反応を行い、2時間反応させて、液状ニトリルゴムが得られ;その後、圧力が8MPaに達するまで水素を供給した後、150℃まで昇温し、6時間反応させて水素化度の高い液状水素化ニトリルゴム溶液が得られた。水素化反応生成物の溶液からクロロベンゼン溶媒を130℃、負圧下で除去した後、液状水素化ニトリルゴムの生ゴムが得られ、産品の収率は>98%であった。
得られた液状水素化ニトリルゴムの生ゴムの特性パラメータは、分子量(Mw)が24350、分子量分布指数が2.4、アクリロニトリルの含有量が33%、水素化度が99%(ヨウ素価:8)、ガラス転移温度(Tg)が-30.9℃(Tig:-31.5℃;Teg:-27.2℃)であった。
実施例5
窒素置換の条件下、1Lステンレス製反応器に100gのニトリルゴム[アクリロニトリルの質量含有率が33%、ムーニー粘度ML(1+4)100℃が35である]、及び500mLの無水クロロベンゼンを加え、60℃で窒素密封条件下で完全に溶解した後、ニトリルゴムの0.06%の量でジャン触媒(4v)を加え、80℃でニトリルゴムの分解反応を行い、2.5時間反応させて、液状ニトリルゴムが得られ;その後、圧力が8MPaに達するまで水素を供給した後、150℃まで昇温し、6時間反応させて水素化度の高い液状水素化ニトリルゴム溶液が得られた。水素化反応生成物の溶液からクロロベンゼン溶媒を130℃、負圧下で除去した後、液状水素化ニトリルゴムの生ゴムが得られ、産品の収率は>98%であった。
窒素置換の条件下、1Lステンレス製反応器に100gのニトリルゴム[アクリロニトリルの質量含有率が33%、ムーニー粘度ML(1+4)100℃が35である]、及び500mLの無水クロロベンゼンを加え、60℃で窒素密封条件下で完全に溶解した後、ニトリルゴムの0.06%の量でジャン触媒(4v)を加え、80℃でニトリルゴムの分解反応を行い、2.5時間反応させて、液状ニトリルゴムが得られ;その後、圧力が8MPaに達するまで水素を供給した後、150℃まで昇温し、6時間反応させて水素化度の高い液状水素化ニトリルゴム溶液が得られた。水素化反応生成物の溶液からクロロベンゼン溶媒を130℃、負圧下で除去した後、液状水素化ニトリルゴムの生ゴムが得られ、産品の収率は>98%であった。
得られた液状水素化ニトリルゴムの生ゴムの特性パラメータは、分子量(Mw)が8210、分子量分布指数が2.7、アクリロニトリルの含有量が33%、水素化度が99%(ヨウ素価:8)、ガラス転移温度(Tg)が-42.8℃(Tig:-49.8℃;Teg:-36.2℃)であった。
実施例6
窒素置換の条件下、1Lステンレス製反応器に100gの液状ニトリルゴム[アクリロニトリルの質量含有率が33%、分子量(Mw)が15780、分子量分布指数が3.2である]、及び500mLの無水クロロベンゼンを加え、60℃、窒素密封条件下でニトリルゴムの0.03%の量でジャン触媒(4aa)を加え、その後、圧力が8MPaに達するまで水素を供給した後、150℃まで昇温し、4時間反応させて水素化度の高い液状水素化ニトリルゴム溶液が得られた。水素化反応生成物の溶液からクロロベンゼン溶媒を130℃、負圧下で除去した後、液状水素化ニトリルゴムの生ゴムが得られ、産品の収率は>98%であった。
窒素置換の条件下、1Lステンレス製反応器に100gの液状ニトリルゴム[アクリロニトリルの質量含有率が33%、分子量(Mw)が15780、分子量分布指数が3.2である]、及び500mLの無水クロロベンゼンを加え、60℃、窒素密封条件下でニトリルゴムの0.03%の量でジャン触媒(4aa)を加え、その後、圧力が8MPaに達するまで水素を供給した後、150℃まで昇温し、4時間反応させて水素化度の高い液状水素化ニトリルゴム溶液が得られた。水素化反応生成物の溶液からクロロベンゼン溶媒を130℃、負圧下で除去した後、液状水素化ニトリルゴムの生ゴムが得られ、産品の収率は>98%であった。
得られた液状水素化ニトリルゴムの生ゴムの特性パラメータは、分子量(Mw)が16250、分子量分布指数が3.3、アクリロニトリルの含有量が33%、水素化度が99%(ヨウ素価:7)、ガラス転移温度(Tg)が-38.8℃(Tig:-44.5℃;Teg:-33.9℃)であった。
実施例7
窒素置換の条件下、1Lステンレス製反応器に100gの液状ニトリルゴム[アクリロニトリルの質量含有率が43%、分子量(Mw)が32660、分子量分布指数が4.3である]、及び500mLの無水クロロベンゼンを加え、60℃、窒素密封条件下でニトリルゴムの0.02%の量でジャン触媒(4aa)を加え、その後、圧力が8MPaに達するまで水素を供給した後、150℃まで昇温し、3時間反応させて水素化度の高い液状水素化ニトリルゴム溶液が得られた。水素化反応生成物の溶液からクロロベンゼン溶媒を130℃、負圧下で除去した後、液状水素化ニトリルゴムの生ゴムが得られ、産品の収率は>98%であった。
窒素置換の条件下、1Lステンレス製反応器に100gの液状ニトリルゴム[アクリロニトリルの質量含有率が43%、分子量(Mw)が32660、分子量分布指数が4.3である]、及び500mLの無水クロロベンゼンを加え、60℃、窒素密封条件下でニトリルゴムの0.02%の量でジャン触媒(4aa)を加え、その後、圧力が8MPaに達するまで水素を供給した後、150℃まで昇温し、3時間反応させて水素化度の高い液状水素化ニトリルゴム溶液が得られた。水素化反応生成物の溶液からクロロベンゼン溶媒を130℃、負圧下で除去した後、液状水素化ニトリルゴムの生ゴムが得られ、産品の収率は>98%であった。
得られた液状水素化ニトリルゴムの生ゴムの特性パラメータは、分子量(Mw)が33420、分子量分布指数が4.3、アクリロニトリルの含有量が43%、水素化度が91%(ヨウ素価:25)、ガラス転移温度(Tg)が-30.2℃(Tig:-34.7℃;Teg:-26.9℃)であった。
実施例8
窒素置換の条件下、1Lステンレス製反応器に100gの液状ニトリルゴム[アクリロニトリルの質量含有率が25%、分子量(Mw)が32770、分子量分布指数が5.5である]、及び500mLの無水クロロベンゼンを加え、60℃、窒素密封条件下でニトリルゴムの0.03%の量でジャン触媒(4aa)を加え、その後、圧力が8MPaに達するまで水素を供給した後、150℃まで昇温し、4時間反応させて水素化度の高い液状水素化ニトリルゴム溶液が得られた。水素化反応生成物の溶液からクロロベンゼン溶媒を130℃、負圧下で除去した後、液状水素化ニトリルゴムの生ゴムが得られ、産品の収率は>98%であった。
窒素置換の条件下、1Lステンレス製反応器に100gの液状ニトリルゴム[アクリロニトリルの質量含有率が25%、分子量(Mw)が32770、分子量分布指数が5.5である]、及び500mLの無水クロロベンゼンを加え、60℃、窒素密封条件下でニトリルゴムの0.03%の量でジャン触媒(4aa)を加え、その後、圧力が8MPaに達するまで水素を供給した後、150℃まで昇温し、4時間反応させて水素化度の高い液状水素化ニトリルゴム溶液が得られた。水素化反応生成物の溶液からクロロベンゼン溶媒を130℃、負圧下で除去した後、液状水素化ニトリルゴムの生ゴムが得られ、産品の収率は>98%であった。
得られた液状水素化ニトリルゴムの生ゴムの特性パラメータは、分子量(Mw)が33950、分子量分布指数が5.6、アクリロニトリルの含有量が25%、水素化度が95%(ヨウ素価:13)、ガラス転移温度(Tg)が-32.9℃(Tig:-36.6℃;Teg:-29.4℃)であった。
実施例9
1.加硫ゴムの調製
前記ゴムコンパウンドは、質量部で、液状水素化ニトリルゴム(実施例3で得られた生ゴム)100部、F-40 14部、PDM 0.5部、ステアリン酸0.5部、酸化マグネシウム6部、カーボンブラックN-330 50部、ホワイトカーボンブラックAS-70 10部、MBZ 0.5重量部及び老化防止剤445 1.0重量部を含む。
1.加硫ゴムの調製
前記ゴムコンパウンドは、質量部で、液状水素化ニトリルゴム(実施例3で得られた生ゴム)100部、F-40 14部、PDM 0.5部、ステアリン酸0.5部、酸化マグネシウム6部、カーボンブラックN-330 50部、ホワイトカーボンブラックAS-70 10部、MBZ 0.5重量部及び老化防止剤445 1.0重量部を含む。
以下のプロセス手順に従ってゴムコンパウンド及び加硫ゴムを調製した。
(1)混練:まず、前記ゴムコンパウンドの各成分を混練機に投入し、30~60℃で8~10分間混練した後、ゴムを強制的に除去し;次に、第1回の混練で得られたゴムコンパウンドを、オープンミル又は3本ロールミルで3~5回薄く通過又は研磨し、排出後、12時間置かれて、所要のゴムコンパウンドが得られた。
(2)加硫:電熱板加硫機を用いて、前記ゴムコンパウンドを180℃×8分の条件で第1回の加硫を行い;さらに、第1回の加硫で得られた生成物を150℃×4時間の条件で第2回の加硫を行った後、常温に冷却して加硫ゴムを得た。
(1)混練:まず、前記ゴムコンパウンドの各成分を混練機に投入し、30~60℃で8~10分間混練した後、ゴムを強制的に除去し;次に、第1回の混練で得られたゴムコンパウンドを、オープンミル又は3本ロールミルで3~5回薄く通過又は研磨し、排出後、12時間置かれて、所要のゴムコンパウンドが得られた。
(2)加硫:電熱板加硫機を用いて、前記ゴムコンパウンドを180℃×8分の条件で第1回の加硫を行い;さらに、第1回の加硫で得られた生成物を150℃×4時間の条件で第2回の加硫を行った後、常温に冷却して加硫ゴムを得た。
2.加硫ゴムの性能試験
GB/T531.1-2008に従って、GSD-719K型のゴム硬度計でショアA硬度(ショア硬度)を試験し;GB/T528-2009、GB/T529-2008及びGB/T532-2008の試験標準に従って、それぞれ、AI-7000-LU型の電子引張試験機で引張性能と破壊性能を試験した。性能試験の結果は表1に示される。
GB/T531.1-2008に従って、GSD-719K型のゴム硬度計でショアA硬度(ショア硬度)を試験し;GB/T528-2009、GB/T529-2008及びGB/T532-2008の試験標準に従って、それぞれ、AI-7000-LU型の電子引張試験機で引張性能と破壊性能を試験した。性能試験の結果は表1に示される。
実施例10
実施例4で得られた液状水素化ニトリルゴムの生ゴムを使用した以外、他の調製手順及び条件はすべて実施例9と同様にして、加硫ゴムを調製した。その性能試験結果は表2に示される。
実施例4で得られた液状水素化ニトリルゴムの生ゴムを使用した以外、他の調製手順及び条件はすべて実施例9と同様にして、加硫ゴムを調製した。その性能試験結果は表2に示される。
Claims (10)
- アクリロニトリルの含有量が15%~50%であり;
水素化度が75%~99.5%であり;
重量平均分子量が3000~60000であり;
分子量分布指数が2.0~8.0であり;
ガラス転移温度が-28℃未満である、液状水素化ニトリルゴム。 - 前記液状水素化ニトリルゴムのアクリロニトリルの含有量が17%~45%であり、例えば25%、33%又は43%であり;
及び/又は、前記液状水素化ニトリルゴムの水素化度が80%~99%であり、好ましくは90%~99%であり、例えば91%、92%、95%又は96%であり;
及び/又は、前記液状水素化ニトリルゴムの重量平均分子量が5000~50000であり、好ましくは8000~20000又は24000~46000であり;
及び/又は、前記液状水素化ニトリルゴムの分子量分布指数が2.0~6.0であり;
及び/又は、前記液状水素化ニトリルゴムのガラス転移温度が-35℃未満であり、好ましくは-40℃未満であり;
及び/又は、前記液状水素化ニトリルゴムの補外ガラス転移開始温度が-30℃未満であり、好ましくは-35℃未満であり、より好ましくは-45℃未満であり;
及び/又は、前記液状水素化ニトリルゴムの補外ガラス転移終点温度が-25℃未満であり、好ましくは30℃未満であり、より好ましくは-35℃未満であり;
好ましくは、前記液状水素化ニトリルゴムが式IIIa又はIIIbで表される液状水素化ニトリルゴムであり、
好ましくは、前記液状水素化ニトリルゴムは、アクリロニトリルの含有量が17%~45%であり;水素化度が80%~99%であり;重量平均分子量が5000~50000であり;分子量分布指数が2.0~6.0であり;ガラス転移温度が-28℃未満であり;
好ましくは、前記液状水素化ニトリルゴムは、アクリロニトリルの含有量が33%であり;水素化度が99%であり;重量平均分子量が8000~20000であり;分子量分布指数が2.5~3.5であり;ガラス転移温度が-35℃未満であり;
好ましくは、前記液状水素化ニトリルゴムは、アクリロニトリルの含有量が25%~43%であり;水素化度が91%~99%であり;重量平均分子量が24000~46000であり;分子量分布指数が2.1~5.6であり;ガラス転移温度が-29℃未満である、ことを特徴とする請求項1に記載の液状水素化ニトリルゴム。 - 不活性ガス保護下、有機溶媒中、触媒の作用下で、ニトリルゴムの分解反応と水素化還元反応を順次行うか、又はニトリルゴムの水素化還元反応を行い、液状水素化ニトリルゴムを得る工程を含み;ここで、前記触媒は、一般式Iで示されるジャン触媒のうちの1つ又は複数を含む、液状水素化ニトリルゴムの製造方法:
L1及びL2は独立してハロゲンであり;
n=0又は1であり;
n=1の場合、Y1は独立して窒素、酸素、硫黄、CH2、置換もしくは非置換のC1-C20アルキル、置換もしくは非置換のC6-C20アリール、置換もしくは非置換のC6-C20アリールオキシ、置換もしくは非置換のC2-C20複素環式アリール、カルボニル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC1-C20アルコキシに結合したカルボニル、イミノ、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルイミノ又は式RcRdN-で示されるアミノであり;ここで、Rc及びRdは独立して水素、置換もしくは非置換のC6-C20アリール、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基、置換もしくは非置換のC1-C20アルキル、ホルミル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルホルミル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールホルミル又は置換もしくは非置換のC2-C20複素環基ホルミルであり;或いはRc、Rd及びN原子が結合して環を形成し;
Xは窒素、酸素、硫黄、CH、CH2又はカルボニルであり;
Yは窒素、酸素、CH、メチレン、置換もしくは非置換のC1-C20アルコキシ、置換もしくは非置換のC6-C20アリール、置換もしくは非置換のC6-C20アリールオキシ、置換もしくは非置換のC2-C20複素環式アリール、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC1-C20アルコキシに結合したカルボニル、イミノ、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルイミノ又は式RcRdN-で示される基であり;ここで、Rc及びRdは独立して水素、置換もしくは非置換のC6-C20アリール、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基、置換もしくは非置換のC1-C20アルキル、ホルミル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルホルミル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールホルミル又は置換もしくは非置換のC2-C20複素環基ホルミルであり;或いはRc、Rd及びN原子が結合して環を形成し;Xで表される基が結合している親体はYであり、Yで表される基が結合している親体はXであり、
R1は水素、置換もしくは非置換のC1-C20アルキル、置換もしくは非置換のC1-C20アルコキシ、置換もしくは非置換のC6-C20アリール、置換もしくは非置換のC6-C20アリールオキシ又は置換もしくは非置換のC2-C20複素環基であり;
R2は水素、置換もしくは非置換のC1-C20アルキル、置換もしくは非置換のC1-C20アルコキシ、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルチオ、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルシロキシ、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基、置換もしくは非置換のC6-C20アリール、C6-C20アリールオキシ、アルデヒド基、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基に結合したカルボニル又は式RcRdN-で示される基であり;ここで、Rc及びRdは独立して水素、ホルミル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルホルミル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールホルミル又は置換もしくは非置換のC2-C20複素環基ホルミルであり;或いはRc、Rd及びN原子が結合して環を形成し;
Eは水素、ハロゲン、ニトロ、ニトリル、スルホキシド、スルホン基、アルデヒド基、C1-C20アルキル、C1-C20アルコキシ、C1-C20アルキルチオ、C1-C20アルキル珪素基、C1-C20アルキルシロキシ、C2-C20複素環基、C6-C20アリール、C6-C20アリールオキシ、C1-C20アルキルに結合したカルボニル、C6-C20アリールに結合したカルボニル、C2-C20複素環基に結合したカルボニル、C1-C20アルコキシに結合したカルボニル、C6-C20アリールオキシに結合したカルボニル、C6-C20複素環基オキシに結合したカルボニル、アミノアシル、C1-C20アルキルアミノに結合したカルボニル、C6-C20アリールアミノに結合したカルボニル、C2-C20複素環基アミノに結合したカルボニル、ウレイド、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルウレイド、置換もしくは非置換のC6-C20アリールウレイド、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基ウレイド、C1-C20アルキルアミノに結合したスルホニル、C6-C20アリールアミノに結合したスルホニル、C2-C20複素環基アミノに結合したスルホニル又は式RcRdN-で示される基であり;ここで、Rc及びRdは独立して水素、置換もしくは非置換のC6-C20アリール、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基、置換もしくは非置換のC1-C20アルキル、ホルミル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルホルミル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールホルミル、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基ホルミル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルスルホニル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールスルホニル又は置換もしくは非置換のC2-C20複素環基スルホニルであり;或いはRc、Rd及びN原子が結合して環を形成し;
E1は水素、ハロゲン、ニトロ、ニトリル、C1-C20アルキル、C1-C20アルコキシ、C1-C20アルキルチオ、C1-C20アルキル珪素基、C1-C20アルキルシロキシ、C2-C20複素環基、置換もしくは非置換のアミノ、アミノアシル、C1-C20アルキルアミノに結合したカルボニル、C6-C20アリール、C6-C20アリールオキシ、スルホキシド、スルホン基、アルデヒド基、C1-C20アルキルに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基に結合したカルボニル、C1-C20アルコキシに結合したカルボニル、C6-C20アリールオキシに結合したカルボニル、C2-C20複素環基オキシに結合したカルボニル、ウレイド、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルウレイド、置換もしくは非置換のC6-C20アリールウレイド又は置換もしくは非置換のC2-C20複素環基ウレイドであり;
E2は水素、ハロゲン、C1-C20アルキル、C1-C20アルコキシ、C1-C20アルキルチオ、C1-C20アルキル珪素基、C1-C20アルキルシロキシ、アミノアシル、C1-C20アルキルアミノに結合したカルボニル、C6-C20アリールアミノに結合したカルボニル、C2-C20複素環基アミノに結合したカルボニル、C6-C20アリール、C6-C20アリールオキシ、C2-C20複素環式アリール、アルデヒド基、C1-C20アルキルに結合したカルボニル、C6-C20アリールに結合したカルボニル、C2-C20複素環基に結合したカルボニル、C1-C20アルコキシに結合したカルボニル、C6-C20アリールオキシに結合したカルボニル、C2-C20複素環基オキシに結合したカルボニル又は式RcRdN-で示される基であり;ここで、Rc及びRdは独立して水素、置換もしくは非置換のC6-C20アリール、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基、置換もしくは非置換のC1-C20アルキル、ホルミル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルホルミル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールホルミル、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基ホルミル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルスルホニル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールスルホニル又は置換もしくは非置換のC2-C20複素環基スルホニルであり;或いはRc、Rd及びN原子が結合して環を形成し;
E3は水素、ハロゲン、C1-C20アルキル、C1-C20アルコキシ、C1-C20アルキルチオ、C1-C20アルキルシロキシ、C6-C20アリールオキシ、C6-C20アリール、C2-C20複素環式アリール、C1-C20アルコキシに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールオキシに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC6-C20複素環基オキシに結合したカルボニル又は式RcRdN-で示される基であり;ここで、Rc及びRdは独立して水素、置換もしくは非置換のC6-C20アリール、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基、置換もしくは非置換のC1-C20アルキル、ホルミル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルホルミル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールホルミル、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基ホルミル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルスルホニル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールスルホニル又は置換もしくは非置換のC2-C20複素環基スルホニルであり;或いはRc、Rd及びN原子が結合して環を形成し;
E4、E5、E6及びE7は独立して水素、ハロゲン、ニトロ、ニトリル、スルホキシド、スルホン基、アルデヒド基、置換もしくは非置換のC1-C20アルキル、置換もしくは非置換のC1-C20アルコキシ、C1-C20アルキルチオ、C1-C20アルキル珪素基、C1-C20アルキルシロキシ、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基、置換もしくは非置換のアミノ、アミノアシル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルアミノに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールアミノに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基アミノに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基に結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC1-C20アルコキシに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールオキシに結合したカルボニル、置換もしくは非置換のC6-C20複素環基オキシに結合したカルボニル、ウレイド、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルウレイド、置換もしくは非置換のC6-C20アリールウレイド、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基ウレイド、置換もしくは非置換のC6-C20アリール、置換もしくは非置換のC6-C20アリールオキシ又は式RcRdN-で示される基であり;ここで、Rc及びRdは独立して水素、置換もしくは非置換のC6-C20アリール、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基、置換もしくは非置換のC1-C20アルキル、ホルミル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルホルミル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールホルミル、置換もしくは非置換のC2-C20複素環基ホルミル、置換もしくは非置換のC1-C20アルキルスルホニル、置換もしくは非置換のC6-C20アリールスルホニル又は置換もしくは非置換のC2-C20複素環基スルホニルであり;或いはRc、Rd及びN原子が結合して環を形成する)。 - 前記的一般式Iは下記の化合物のうちの1つ又は複数を含む:
及び/又は、前記ニトリルゴムのアクリロニトリルの含有量は15%~50%であり、好ましくは17%~45%であり、例えば25%、33%又は43%であり;
及び/又は、前記ニトリルゴムの重量平均分子量は3000~60000であり;
及び/又は、好ましくは、前記ニトリルゴムのムーニー粘度は30~60であり;
及び/又は、前記ニトリルゴムの分子量分布指数は2.0~8.0であり;
好ましくは、前記ニトリルゴムの構造は以下の式II、IIa又はIIbで示される:
j=100~6000;k=50~5000;
m=30~600;n=20~500;
m’=30~600;n’=20~500;
及び/又は、前記ジャン触媒の用量は0.005%~0.1%であり、好ましくは0.01%~0.05%であり、百分率は、前記ジャン触媒が前記ニトリルゴムに占める質量百分率であり;
及び/又は、前記分解反応の温度は60~100℃であり、好ましくは80℃であり;前記分解反応の時間は0.5~10hであり、好ましくは1~6hであり、より好ましくは2~3hであり;
及び/又は、前記水素化還元反応における水素の用量は、反応系の圧力が2~15MPaに達し、より好ましくは6~10Mpa、例えば8MPaに達するようにする量であり;
及び/又は、前記水素化還元反応の温度は80~200℃であり、好ましくは100~180℃であり、より好ましくは130~160℃であり、例えば150℃であり;前記水素化還元反応の時間は2~6hであり;
及び/又は、前記有機溶媒はクロロホルム、二塩化エチレン、アセトン及びクロロベンゼンのうちの1種又は複数種であり;好ましくはクロロベンゼン、二塩化エチレン及びクロロホルムのうちの1種又は複数種であり;より好ましくはクロロベンゼン又は二塩化エチレンであり;最も好ましくはクロロベンゼンであり;前記有機溶媒の用量は好ましくは100~300gニトリルゴム/1L有機溶媒であり、例えば120g、160g、200g又は240gニトリルゴム/1L有機溶媒であり;
及び/又は、前記不活性ガスはアルゴン又は窒素であり;
及び/又は、前記水素化還元反応終了後に、後処理を行い;前記後処理は負圧下で有機溶媒を除去することを含み;前記後処理の温度は好ましくは100~150℃であり、より好ましくは130~140℃である、ことを特徴とする請求項3に記載の液状水素化ニトリルゴムの製造方法。 - 前記液状水素化ニトリルゴムの製造方法の反応の流れはルート-1で示されるように、不活性ガス保護下、有機溶媒中、水素を供給し、水素を供給すると同時に又は水素を供給した後に前記ジャン触媒を加え、ニトリルゴムIIaの水素化還元反応を行って液状水素化ニトリルゴムIIIaを得ること;
及び/又は、前記液状水素化ニトリルゴムの製造方法の反応の流れはルート-2に示されるように、不活性ガス保護下、有機溶媒中、前記ジャン触媒を加え、ニトリルゴムIIの分解反応を行ってニトリルゴムIIbを得;さらに水素を供給し、ニトリルゴムIIbの水素化還元反応を行って液状水素化ニトリルゴムIIIbを得ること、を特徴とする請求項3又は4に記載の液状水素化ニトリルゴムの製造方法。
- 請求項3~5のいずれか一項に記載の液状水素化ニトリルゴムの製造方法によって製造された液状水素化ニトリルゴム。
- 不活性ガス保護下、有機溶媒中、一般式Iで示されるジャン触媒の作用下で、ニトリルゴムの分解反応を行い、ニトリルゴムの分解物を得る工程を含むニトリルゴムの分解方法:
好ましくは、前記ニトリルゴムは請求項4に記載の通りであり;
好ましくは、前記分解反応の温度及び時間は請求項4に記載の通りであり;
好ましくは、前記有機溶媒及びその用量は請求項4に記載の通りであり;
好ましくは、前記不活性ガスは請求項4に記載の通りであり;
好ましくは、前記ニトリルゴムの分解方法の反応の流れはルート-3で示される。
- 請求項1、2及び5のいずれか一項に記載の液状水素化ニトリルゴム、充填剤及び加硫剤を含むゴムコンパウンドであり;
前記充填剤は好ましくはカーボンブラック及び/又はホワイトカーボンブラックであり;前記カーボンブラックは好ましくはカーボンブラックN220、カーボンブラックN-330、カーボンブラックN550又はカーボンブラックN774であり;前記ホワイトカーボンブラックは好ましくは沈降ホワイトカーボンブラック、ヒュームドホワイトカーボンブラック又は塩基性ホワイトカーボンブラックであり;前記塩基性ホワイトカーボンブラックは好ましくは塩基性ホワイトカーボンブラックAS-70であり;
前記加硫剤は好ましくは1,4-ビス(tert-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼンであり;
前記ゴムコンパウンドは、例えば加硫助剤、ステアリン酸、酸化マグネシウム、促進剤及び老化防止剤のうちの1種又は複数種の、前記加硫剤以外の他のゴム配合成分を含み;ここで、前記加硫助剤は、好ましくはN,N’-m-フェニレンビスマレイミドであり;前記促進剤は、好ましくは2-メルカプトベンゾイミダゾール亜鉛塩であり;前記老化防止剤は、好ましくは4,4’-ビス(ジメチルベンジル)ジフェニルアミンであり;
好ましくは、前記ゴムコンパウンドは、質量部で、液状水素化ニトリルゴム100部、カーボンブラックN-330 50部、ホワイトカーボンブラックAS-70 10部、1,4-ビス(tert-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン14部、N,N’-m-フェニレンビスマレイミド0.5部、ステアリン酸0.5部、酸化マグネシウム6部、2-メルカプトベンゾイミダゾール亜鉛塩0.5重量部及び4,4’-ビス(ジメチルベンジル)ジフェニルアミン1.0重量部を含む、ゴムコンパウンド。 - 請求項8に記載のゴムコンパウンドを加硫することによって製造された加硫ゴム。
- 工業製品における請求項1、2及び5のいずれか一項に記載の液状水素化ニトリルゴム、請求項8に記載のゴムコンパウンド又は請求項9に記載の加硫ゴムの用途。
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