JP3448782B2 - Rubber composition and rubber - Google Patents

Rubber composition and rubber

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JP3448782B2
JP3448782B2 JP34013093A JP34013093A JP3448782B2 JP 3448782 B2 JP3448782 B2 JP 3448782B2 JP 34013093 A JP34013093 A JP 34013093A JP 34013093 A JP34013093 A JP 34013093A JP 3448782 B2 JP3448782 B2 JP 3448782B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、水添ジエン系共重合
体、該水添ジエン系共重合体のグラフト変性体、ニトリ
ル変性アクリレート系共重合体等からなる、機械的特
性、耐熱、耐寒性等に優れた工業用材料として好適なゴ
ム組成物及びゴムに関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention comprises a hydrogenated diene-based copolymer, a graft modified product of the hydrogenated diene-based copolymer, a nitrile-modified acrylate-based copolymer, etc. The present invention relates to a rubber composition and rubber suitable as an industrial material having excellent properties.

【0002】[0002]

【従来の技術】二種類以上のゴムをブレンドすることに
より、単一ゴムでは得られない性能を引き出す手法は古
くから行われている。新規な性能を付与すること以外に
も、加工性の向上や原材料費を低減する目的にもブレン
ド手法が用いられている。代表例として、タイヤのトレ
ッド用材料としてのスチレン−ブタジエン共重合ゴム
(SBR)とブタジエンゴム(BR)とのブレンド組成
物や、タイヤのサイドウォール用材料としてのSBRと
エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合ゴム(EPD
M)のブレンド組成物などが挙げられる。後者のような
飽和系ゴムとジエン系ゴムとのブレンドは、耐熱性や耐
候性、特に耐オゾン性を向上させることを目的とするも
のであるが、ブレンド物の機械的特性はブレンドにより
低下する傾向にあるのが一般的であった。飽和系ゴムと
ブレンドする相手が、極性の高いエラストマーである場
合には、特にその傾向が著しく、ブレンドゴムはその劣
った機械的特性のため、実用に供し得ないものであっ
た。
2. Description of the Related Art A method of bringing out the performance which cannot be obtained by a single rubber by blending two or more kinds of rubber has been used for a long time. In addition to imparting new performance, blending techniques are also used for the purpose of improving processability and reducing raw material costs. As a typical example, a blend composition of styrene-butadiene copolymer rubber (SBR) and butadiene rubber (BR) as a material for a tire tread, and SBR and ethylene-propylene-diene ternary as a material for a tire sidewall. Copolymer rubber (EPD
The blend composition of M) etc. are mentioned. A blend of a saturated rubber and a diene rubber such as the latter is intended to improve heat resistance and weather resistance, particularly ozone resistance, but the mechanical properties of the blend are deteriorated by blending. The tendency was generally. This tendency is particularly remarkable when the partner to be blended with the saturated rubber is a highly polar elastomer, and the blended rubber cannot be put to practical use because of its poor mechanical properties.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】近年、一連の自動車排
ガス規制、パワーステアリング、空調、排ガスコンバー
タなど、快適性や信頼性の要求によって、自動車のエン
ジン温度は上昇してきており、またコンパクトなフード
アセンブリによってもエンジンルーム内の温度は上昇を
来たしている。さらにハイパワーと高速性能がエンジン
さらにはオイル、冷却水、燃料などの温度を上昇させて
いる。自動車エンジンの高温化並びに一般産業機械の高
速、高性能化などにより耐久性、耐熱性に優れた耐油性
ゴム材料が強く要求されるようになり、従来のクロロプ
レンゴム(CR)やブタジエン−アクリロニトリル共重
合ゴム(NBR)では要求に応えられなくなってきてい
る。この様な要求に応えるゴム材料として、アクリレー
ト系共重合体(アクリルゴム)があるが、加工性、加硫
成形性、機械的特性、耐寒性が不十分であり、その解決
が期待されている。
In recent years, the engine temperature of automobiles has risen due to demands for comfort and reliability in a series of automobile exhaust gas regulations, power steering, air conditioning, exhaust gas converters, etc., and a compact hood assembly is also provided. The temperature in the engine room is rising due to. Furthermore, high power and high speed performance are raising the temperature of the engine, oil, cooling water and fuel. Due to the high temperature of automobile engines and the high speed and high performance of general industrial machinery, there has been a strong demand for oil resistant rubber materials with excellent durability and heat resistance. Conventional chloroprene rubber (CR) and butadiene-acrylonitrile Polymer rubber (NBR) is no longer able to meet the demand. An acrylate-based copolymer (acrylic rubber) is a rubber material that meets such requirements, but its processability, vulcanization moldability, mechanical properties, and cold resistance are insufficient, and its solution is expected. .

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の課
題を解決するために、水添ジエン系共重合体とアクリル
ゴムを主体とし、両成分を重合段階から変性したものを
種々合成し、これらをブレンドして加工性、加硫物性な
どを評価し研究の結果、本発明に到達した。すなわち、
本発明は、(A)ビニル芳香族化合物および共役ジエン
化合物からなるランダム共重合体のジエン重合体部分を
水素添加して該共重合体のオレフィン性不飽和結合の5
0%以上が水素添加された水添ジエン系共重合体と、
(B)該水添ジエン系共重合体に対し、ニトリル基含有
ビニル単量体および/または−COO−結合含有ビニル
単量体をグラフト共重合させて得られる変性水添ジエン
系共重合体、(C)ニトリル変性アクリレート系共重合
、及び架橋剤を含有し、成分((A)+(B))と成
分(C)の配合比率が重量比90:10〜50:50で
あり、かつ、成分(A)と成分(B)の配合比率が重量
比0:100〜100:0であることを特徴とするゴム
組成物を提供する。また本発明は、前記架橋剤が有機
過酸化物であり、且つ、前記ゴム成分((A)+(B)
+(C))100重量部に対し、上記有機過酸化物の配
合割合が0.5〜10重量部であるゴム組成物を提供す
。更に、本発明は、本発明のゴム組成物が架橋されて
なることを特徴とするゴムを提供する
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have synthesized various compounds mainly containing a hydrogenated diene-based copolymer and acrylic rubber, and modifying both components from the polymerization stage. Then, these were blended to evaluate workability, vulcanization physical properties and the like, and as a result of research, the present invention was reached. That is,
According to the present invention, the diene polymer portion of the random copolymer (A) composed of the vinyl aromatic compound and the conjugated diene compound is hydrogenated to obtain 5 parts of the olefinic unsaturated bond of the copolymer.
A hydrogenated diene copolymer having 0% or more hydrogenated,
(B) A modified hydrogenated diene-based copolymer obtained by graft-copolymerizing the hydrogenated diene-based copolymer with a nitrile group-containing vinyl monomer and / or a -COO-bond-containing vinyl monomer, (C) contains a nitrile-modified acrylate copolymer and a cross-linking agent, and the mixing ratio of the components ((A) + (B)) and the component (C) is 90:10 to 50:50 by weight, and And a compounding ratio of the component (A) and the component (B) in a weight ratio of 0: 100 to 100: 0. In the present invention, the crosslinking agent is organic.
It is a peroxide and the rubber component ((A) + (B)
+ (C)) relative to 100 parts by weight, distribution of the organic peroxide
A rubber composition having a combined ratio of 0.5 to 10 parts by weight is provided . Furthermore, the present invention provides that the rubber composition of the present invention is crosslinked.
A rubber characterized by being provided .

【0005】本発明における(A)のビニル芳香族化合
物および共役ジエン化合物からなるランダム共重合体を
水素添加処理して得られる水添ジエン系共重合体を構成
する単量体のビニル芳香族化合物としては、好ましくは
スチレンであり、α−メチルスチレン等も用いられる。
共役ジエン化合物としてはブタジエンもしくはイソプレ
ンが好ましく、また、両者の混合物でもよい。ジエン系
共重合体中のビニル芳香族化合物からなる構成成分と共
役ジエン化合物からなる構成成分の割合は、通常、ビニ
ル芳香族化合物/共役ジエン化合物=5〜60/95〜
40(重量%)、好ましくは10〜30/90〜70
(重量%)である。ジエン系共重合体の分子構造は、ラ
ンダム共重合体であり、かつ、直鎖状、分岐状、放射状
あるいはこれらの組み合わせのいずれでも良く、特に限
定されるものではない。ジエン系共重合体は、そのオレ
フィン性不飽和結合の50%以上を水素添加することが
必要であり、好ましくは70%以上、より好ましくは8
0%以上が水素添加される。50%未満では、耐熱性を
維持することが困難となる。
A vinyl aromatic compound as a monomer constituting a hydrogenated diene copolymer obtained by hydrogenating a random copolymer of (A) a vinyl aromatic compound and a conjugated diene compound in the present invention. Is preferably styrene, and α-methylstyrene and the like can also be used.
The conjugated diene compound is preferably butadiene or isoprene, or may be a mixture of both. The ratio of the constituent component consisting of the vinyl aromatic compound and the constituent component consisting of the conjugated diene compound in the diene copolymer is usually vinyl aromatic compound / conjugated diene compound = 5 to 60/95.
40 (wt%), preferably 10-30 / 90-70
(% By weight). The molecular structure of the diene-based copolymer is a random copolymer and may be linear, branched, radial or a combination thereof, and is not particularly limited. The diene copolymer is required to hydrogenate 50% or more of its olefinic unsaturated bond, preferably 70% or more, more preferably 8% or more.
0% or more is hydrogenated. If it is less than 50%, it becomes difficult to maintain heat resistance.

【0006】ジエン系共重合体の数平均分子量は、通常
5,000〜1,000,000である。5,000未
満の場合、ゴム組成物の加工性、機械的特性が劣る。ま
た、このジエン系共重合体のジエン部分のビニル結合含
有量は、通常10〜90%で有り、好ましくは20〜8
0%、より好ましくは25〜75%、特に好ましくは3
0〜60%である。ビニル結合含有量が10%未満ある
いは90%を越える場合、ゴム組成物の低温度領域での
柔軟性が低下する。このジエン系共重合体におけるビニ
ル芳香族化合物からなる構成成分と共役ジエン化合物か
らなる構成成分の配列は、ランダムである。ブロック共
重合体の水素添加共重合体を用いた場合に比べ、ランダ
ム共重合体の水素添加共重合体を用いた場合は、圧縮永
久歪に優れたゴム組成物の加硫物が得られる。前記ジエ
ン系ランダム共重合体は、例えば、有機リチウム開始剤
を用い炭化水素溶媒中でアニオンリビング重合を行うこ
とにより得られる。また、分岐状重合体は、通常2〜
6、好ましくは3〜4官能性のカップリング剤を、前記
重合終了後に必要量添加してカップリングを行うことに
より得られる。
The number average molecular weight of the diene copolymer is usually 5,000 to 1,000,000. If it is less than 5,000, the rubber composition is inferior in processability and mechanical properties. The vinyl bond content of the diene portion of this diene-based copolymer is usually 10 to 90%, preferably 20 to 8%.
0%, more preferably 25 to 75%, particularly preferably 3
It is 0 to 60%. When the vinyl bond content is less than 10% or more than 90%, the flexibility of the rubber composition in the low temperature region is lowered. The arrangement of the constituent component composed of the vinyl aromatic compound and the constituent component composed of the conjugated diene compound in this diene copolymer is random. When a hydrogenated copolymer of a random copolymer is used, a vulcanized product of a rubber composition having an excellent compression set is obtained as compared with the case of using a hydrogenated copolymer of a block copolymer. The diene-based random copolymer is obtained, for example, by performing anion living polymerization in a hydrocarbon solvent using an organolithium initiator. The branched polymer is usually 2 to
A coupling agent having a functionality of 6, preferably 3 to 4 is added in the required amount after the completion of the polymerization to perform coupling.

【0007】有機リチウム開始剤としては、n−ブチル
リチウム、sec−ブチルリチウム、t−ブチルリチウ
ム等が用いられる。炭化水素溶媒としては、ヘキサン、
ヘプタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、ベ
ンゼン、トルエン、キシレン、2−メチルブテン−1、
2−メチルブテン−2等が用いられる。ジエン系共重合
体中の1,2−結合、3,4−結合等のビニル結合含有
量のコントロールは、ビニル芳香族化合物と共役ジエン
系化合物とを有機アルカリ金属触媒を用いて共重合する
とき、助触媒としてエーテル、三級アミン化合物、ナト
リウム、カリウム等のアルカリ金属のアルコキシド、フ
ェノキシド、スルフォン酸塩を用いて行われる。
As the organic lithium initiator, n-butyllithium, sec-butyllithium, t-butyllithium and the like are used. As the hydrocarbon solvent, hexane,
Heptane, methylcyclopentane, cyclohexane, benzene, toluene, xylene, 2-methylbutene-1,
2-Methylbutene-2 or the like is used. The content of vinyl bonds such as 1,2-bonds and 3,4-bonds in the diene copolymer can be controlled when the vinyl aromatic compound and the conjugated diene compound are copolymerized using an organic alkali metal catalyst. The cocatalyst is an ether, a tertiary amine compound, an alkoxide of an alkali metal such as sodium or potassium, a phenoxide or a sulfonate.

【0008】重合はバッチ方式でも連続方式でもよく、
重合温度は通常0〜120℃の範囲で、重合時間は10
分〜3時間の範囲で行われる。カップリング剤の例とし
ては、テトラクロロスズ、ブチルトリクロロスズ、テト
ラクロロゲルマニウム、ビス(トリクロロシリル)エタ
ン、ジビニルベンゼン、アジピン酸ジエステル、エポキ
シ化液状ポリブタジエン、エポキシ化大豆油、エポキシ
化亜麻仁油、トリレンジイソシアネート、1,2,4−
ベンゼントリイソシアネート等があげられる。水素添加
反応は前記のジエン系ランダム共重合体を炭化水素溶媒
中に溶解し、20〜150℃、1〜100kg/cm2の加圧
水素下、水素化触媒の存在下で行われる。
Polymerization may be carried out batchwise or continuously,
The polymerization temperature is usually in the range of 0 to 120 ° C., and the polymerization time is 10
It is performed in the range of minutes to 3 hours. Examples of coupling agents include tetrachlorotin, butyltrichlorotin, tetrachlorogermanium, bis (trichlorosilyl) ethane, divinylbenzene, adipic acid diester, epoxidized liquid polybutadiene, epoxidized soybean oil, epoxidized linseed oil, tri Diisocyanate, 1,2,4-
Examples thereof include benzene triisocyanate. The hydrogenation reaction is carried out by dissolving the above-mentioned diene random copolymer in a hydrocarbon solvent, at 20 to 150 ° C., under pressurized hydrogen of 1 to 100 kg / cm 2, and in the presence of a hydrogenation catalyst.

【0009】水素化触媒としてはパラジウム、ルテニウ
ム、ロジウム、白金等の貴金属をシリカ、カーボン、ケ
イソウ土等に担持した触媒、ルテニウム、ロジウム、白
金等の錯体触媒、コバルト、ニッケル等の有機カルボン
酸と有機アルミニウムまたは、有機リチウムからなる触
媒、ジシクロペンタジエニルチタンジクロライド、ジシ
クロペンタジエニルジフェニルチタン、ジシクロペンタ
ジエニルチタンジトリル、ジシクロペンタジエニルチタ
ンジベンジル等のチタン化合物とリチウム、アルミニウ
ム、マグネシウムよりなる有機金属化合物からなる水素
化触媒等が用いられる。こうして重合されたジエン系ラ
ンダム共重合体を水素添加することにより本発明のゴム
状共重合体である水添ジエン系共重合体(A)が得られ
る。
As the hydrogenation catalyst, a catalyst in which a noble metal such as palladium, ruthenium, rhodium or platinum is supported on silica, carbon, diatomaceous earth, a complex catalyst such as ruthenium, rhodium or platinum, or an organic carboxylic acid such as cobalt or nickel is used. Organoaluminum or a catalyst composed of organolithium, titanium compounds such as dicyclopentadienyl titanium dichloride, dicyclopentadienyl diphenyl titanium, dicyclopentadienyl titanium ditolyl, dicyclopentadienyl titanium dibenzyl, and lithium, A hydrogenation catalyst made of an organometallic compound made of aluminum or magnesium is used. By hydrogenating the diene-based random copolymer thus polymerized, the hydrogenated diene-based copolymer (A) which is the rubber-like copolymer of the present invention is obtained.

【0010】成分(B)は上述した水添ジエン系共重合
体に対し、ニトリル基含有ビニル単量体および/または
−COO−結合含有ビニル単量体をグラフト共重合させ
ることにより得ることができる。ここで水添ジエン重合
体50〜95重量%に対し、ニトリル基含有ビニル単量
体および/または−COO−結合含有ビニル単量体5〜
50重量%をグラフト共重合させることが好ましい。な
お、本発明で規定する変性水添ジエン系共重合体は、
(A)水添ジエン系共重合体に、ニトリル基含有ビニル
単量体および/または−COO−結合含有ビニル単量体
をグラフト重合して得られるグラフト共重合体のほか、
ニトリル基含有ビニル単量体と−COO−結合含有ビニ
ル単量体の共重合体と該グラフト共重合体との混合物で
あってよい。
The component (B) can be obtained by graft-copolymerizing a nitrile group-containing vinyl monomer and / or a --COO-bond-containing vinyl monomer with the above hydrogenated diene copolymer. . Here, the nitrile group-containing vinyl monomer and / or the -COO-bond-containing vinyl monomer 5 to 5 to 95% by weight of the hydrogenated diene polymer is used.
It is preferable to graft-copolymerize 50% by weight. The modified hydrogenated diene-based copolymer specified in the present invention,
(A) In addition to a graft copolymer obtained by graft-polymerizing a nitrile group-containing vinyl monomer and / or a —COO-bond-containing vinyl monomer on a hydrogenated diene-based copolymer,
It may be a mixture of a copolymer of a vinyl monomer containing a nitrile group and a vinyl monomer containing a -COO-bond and the graft copolymer.

【0011】ニトリル基含有ビニル単量体の例として
は、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等があげら
れる。−COO−結合含有ビニル単量体の例としては、
炭素数1〜10のアルキル基を持つ(メタ)アクリル酸
アルキルエステル、CnH2n+1−O−CmH2m−基
(ここでn、mは1〜4の整数)を持つ(メタ)アクリ
ル酸アルキルエステル、酢酸ビニル、(メタ)アクリル
酸があり、好ましくは、(メタ)アクリル酸メチル、
(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピ
ル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸メ
トキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシメチル等を
あげることができる。これらの中、(メタ)アクリル酸
メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチルが
さらに好ましく、具体的には、(メタ)アクリル酸−2
−メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシメチル
が挙げられる。
Examples of the nitrile group-containing vinyl monomer include acrylonitrile and methacrylonitrile. Examples of —COO-bond-containing vinyl monomers include:
With alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (meth) acrylic acid alkyl ester, CnH 2 n + 1 -O- CmH 2 m- group (where n, m is an integer from 1 to 4) with (meth) acrylic acid There are alkyl esters, vinyl acetate, and (meth) acrylic acid, preferably methyl (meth) acrylate,
Examples thereof include ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, and ethoxymethyl (meth) acrylate. Of these, methoxyethyl (meth) acrylate and ethoxyethyl (meth) acrylate are more preferable, and specifically, (meth) acrylic acid-2
-Methoxyethyl and ethoxymethyl (meth) acrylate.

【0012】これらニトリル基含有ビニル単量体および
−COO−結合含有ビニル単量体の中から、目的とする
ゴムの耐油性および耐寒性のバランスに合わせて1種ま
たは2種以上を任意に選び、任意の比率で組み合わせる
ことができる。ビニル単量体の組成比は、重合した全ビ
ニル単量体中、ニトリル基含有ビニル単量体/−COO
−結合含有ビニル単量体からなる構成成分が重量比で0
〜60/100〜40(重量%)、好ましくは10〜5
0/90〜50(重量%)の範囲である。
From these vinyl monomers containing a nitrile group and vinyl monomers containing a --COO-- bond, one kind or two or more kinds are arbitrarily selected in accordance with the balance of the oil resistance and cold resistance of the desired rubber. , Can be combined in any ratio. The composition ratio of the vinyl monomer is such that the nitrile group-containing vinyl monomer /-COO in all the polymerized vinyl monomers
-Constituents consisting of vinyl monomers containing bonds are 0 by weight.
-60 / 100-40 (wt%), preferably 10-5
It is in the range of 0/90 to 50 (% by weight).

【0013】これらの単量体のグラフト共重合によっ
て、生成するグラフト鎖およびグラフトしていない共重
合体のガラス転位点は特に制限されるものではないが、
ニトリル基含有ビニル単量体の含有量が60重量%以上
の場合ガラス転位点が高くなりグラフト共重合ゴムの耐
寒性が損なわれる。本発明の変性水添ジエン系共重合体
中に含有するニトリル基含有ビニル単量体および/また
はカルボキシル基含有ビニル単量体からなる構成成分の
含有量は目的に応じて任意に選ぶことができるが、ゴム
組成物の機械的特性、圧縮永久歪等の諸物性を満足する
ために、その範囲は5〜50重量%、好ましくは5〜4
0重量%である。含有量が50重量%を越えると粘度の
小さいグラフト共重合ゴムしか得られず、加工性の劣
る、しかも低物性の組成物しか得られない。
By the graft copolymerization of these monomers, the glass transition point of the graft chain produced and the copolymer not grafted are not particularly limited,
When the content of the nitrile group-containing vinyl monomer is 60% by weight or more, the glass transition point becomes high and the cold resistance of the graft copolymer rubber is impaired. The content of the nitrile group-containing vinyl monomer and / or the carboxyl group-containing vinyl monomer contained in the modified hydrogenated diene-based copolymer of the present invention can be arbitrarily selected according to the purpose. However, in order to satisfy various physical properties such as mechanical properties and compression set of the rubber composition, the range is 5 to 50% by weight, preferably 5 to 4% by weight.
It is 0% by weight. If the content exceeds 50% by weight, only a graft copolymer rubber having a low viscosity can be obtained, and only a composition having poor processability and low physical properties can be obtained.

【0014】また、このようにして得られる変性水添ジ
エン重合体のグラフト率は、通常、5重量%以上必要で
ある。グラフト率が5重量%未満の場合、グラフト共重
合体とグラフトしなかった共重合体との相溶性が不足
し、加工性、機械的特性が劣るものしか得られない。本
発明の変性水添ジエン系共重合体の製造方法は、ランダ
ム共重合体の水添ジエン系共重合体に、ニトリル基含有
ビニル単量体および/または−COO−結合含有単量体
をグラフトするものである。グラフトの手法としては溶
液グラフト、溶融グラフト、あるいは水性懸濁グラフ
ト、もしくは放射線グラフトのいずれも採用し得る。例
えば、溶液グラフトで、ランダム共重合体の水添ジエン
系共重合体およびグラフト共重合体双方の可溶な有機溶
媒、例えば、ベンゼン、トルエン、テトラヒドロフラン
(THF)等に水添ジエン重合体を溶解し、単量体およ
びラジカル開始剤を加えた後昇温し、重合を開始、完結
させるものである。この方法によれば、工業的に容易に
変性水添ジエン系共重合体を得ることができる。
The graft ratio of the modified hydrogenated diene polymer thus obtained is usually 5% by weight or more. When the graft ratio is less than 5% by weight, the compatibility between the graft copolymer and the ungrafted copolymer is insufficient, and only poor processability and mechanical properties can be obtained. The method for producing the modified hydrogenated diene-based copolymer of the present invention comprises grafting a hydrogenated diene-based copolymer of a random copolymer with a nitrile group-containing vinyl monomer and / or a -COO-bond-containing monomer. To do. As the grafting method, any of solution grafting, melt grafting, aqueous suspension grafting, and radiation grafting can be adopted. For example, by solution grafting, the hydrogenated diene polymer is dissolved in an organic solvent in which both the hydrogenated diene copolymer of the random copolymer and the graft copolymer are soluble, for example, benzene, toluene, tetrahydrofuran (THF), etc. Then, after the monomer and the radical initiator are added, the temperature is raised to start and complete the polymerization. According to this method, the modified hydrogenated diene-based copolymer can be industrially easily obtained.

【0015】ラジカル開始剤としては、例えば、ベンゾ
イルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、t−
ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシア
セテート、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネ
ート、t−ブチルパーオキシベンゾエート等の有機過酸
化物が例示される。これらラジカル開始剤の使用量とし
ては、使用される単量体100重量部に対し、0.05
〜30重量部、好ましくは0.1〜20重量部程度であ
る。溶液グラフト重合に際しては、水添ジエン重合体と
単量体の合計100重量部に対して、通常有機溶媒を1
00〜1,000重量部とラジカル開始剤を上記範囲で
使用し、重合温度50〜120℃の条件で、重合転化率
30%以上、通常50%以上に重合される。
As the radical initiator, for example, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, t-
Examples thereof include organic peroxides such as butyl peroxylaurate, t-butyl peroxy acetate, t-butyl peroxy isopropyl carbonate, t-butyl peroxy benzoate. The amount of these radical initiators used is 0.05 per 100 parts by weight of the monomers used.
-30 parts by weight, preferably 0.1-20 parts by weight. In the solution graft polymerization, 1 part of the organic solvent is usually added to 100 parts by weight of the hydrogenated diene polymer and the total amount of the monomers.
The polymerization is carried out at a polymerization conversion rate of 30% or more, usually 50% or more under the conditions of a polymerization temperature of 50 to 120 ° C., using 0.00 to 1,000 parts by weight and a radical initiator in the above range.

【0016】重合された変性水添ジエン系共重合体は、
通常の水蒸気蒸留により、未反応の単量体および有機溶
媒を除去した後、乾燥することによって精製される。成
分(C)のニトリル変性アクリレート系共重合体は、
(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メ
タ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、
(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸メトキ
シエチル、(メタ)アクリル酸エトキシメチル等の(メ
タ)アクリル酸誘導体とニトリル基含有単量体との共重
合体である。
The polymerized modified hydrogenated diene copolymer is
After removing unreacted monomers and organic solvent by ordinary steam distillation, the product is purified by drying. The nitrile-modified acrylate-based copolymer of the component (C) is
(Meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate,
It is a copolymer of a nitrile group-containing monomer and a (meth) acrylic acid derivative such as butyl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, and ethoxymethyl (meth) acrylate.

【0017】ニトリル基含有ビニル単量体の例として
は、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等があげら
れる。これらビニル単量体の組成比は、アクリレート系
共重合体中、ニトリル基含有ビニル単量体は1〜60重
量%、好ましくは20〜55重量%、さらに好ましくは
35〜55重量%である。これらの単量体の共重合によ
って生成する共重合体のガラス転位点は特に制限される
ものではないが、ニトリル成分の含有量が60重量%を
越える場合、ガラス転位点が高くなりゴム組成物の耐寒
性が損なわれる。さらに、ゴム組成物の加硫を容易にす
るために(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)
アクリル酸エトキシメチル等のアルコキシアルキルアク
リレートの使用が好ましく、アルコキシアルキルアクリ
レートの含有率は、ニトリル変性アクリレート系共重合
体中5〜60重量%、好ましくは20〜55%である。
5重量%未満では、加硫がかかりにくく、60重量%を
越えると耐熱性が劣る。
Examples of the nitrile group-containing vinyl monomer include acrylonitrile and methacrylonitrile. The composition ratio of these vinyl monomers is 1 to 60% by weight, preferably 20 to 55% by weight, and more preferably 35 to 55% by weight in the nitrile group-containing vinyl monomer. The glass transition point of the copolymer produced by the copolymerization of these monomers is not particularly limited, but when the content of the nitrile component exceeds 60% by weight, the glass transition point becomes high and the rubber composition The cold resistance of is impaired. Furthermore, in order to facilitate the vulcanization of the rubber composition, methoxyethyl (meth) acrylate, (meth)
It is preferable to use an alkoxyalkyl acrylate such as ethoxymethyl acrylate, and the content of the alkoxyalkyl acrylate in the nitrile-modified acrylate copolymer is 5 to 60% by weight, preferably 20 to 55%.
If it is less than 5% by weight, vulcanization is unlikely to occur, and if it exceeds 60% by weight, heat resistance is poor.

【0018】本発明における成分((A)+(B))と
成分(C)の配合比率については目的に応じて任意に選
ぶことができるが、ゴム組成物の機械的特性、圧縮永久
歪等の諸物性を満足するために、その範囲は成分
((A)+(B)):成分(C)の重量比が90:10
〜50:50であり、成分(C)が10重量%未満では
耐油性が劣り、50重量%を越えると機械的強度が劣
る。成分(A)と成分(B)の配合比率は重量比0:1
00〜100:0で任意の比率で配合できるが、成分
(B)=0、すなわち成分(A)と成分(C)とからな
るゴム組成物が好ましい。成分(B)を配合した場合
は、成分(A)と成分(C)の相溶化剤として働き、混
練り加工性に優れる。本発明のゴム組成物は、加硫物を
得るために有機過酸化物をゴム成分100重量部に対し
0.5〜10重量部の割合で配合することができる。
The blending ratio of the component ((A) + (B)) and the component (C) in the present invention can be arbitrarily selected according to the purpose, but the mechanical properties of the rubber composition, compression set, etc. In order to satisfy the physical properties of, the range is such that the weight ratio of component ((A) + (B)): component (C) is 90:10.
When the content of the component (C) is less than 10% by weight, the oil resistance is poor, and when it exceeds 50% by weight, the mechanical strength is poor. The mixing ratio of component (A) and component (B) is 0: 1 by weight.
It can be compounded in any ratio from 00 to 100: 0, but a rubber composition comprising component (B) = 0, that is, component (A) and component (C) is preferable. When the component (B) is blended, it works as a compatibilizing agent for the component (A) and the component (C) and is excellent in kneading processability. The rubber composition of the present invention may contain an organic peroxide in an amount of 0.5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component in order to obtain a vulcanized product.

【0019】架橋剤として使用される有機過酸化物は、
通常ゴムの架橋剤として使用されるものであり、例え
ば、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオ
キシ)ヘキシン−3、2,5−ジメチル−2,5−ジ
(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,2’−ビス
(t−ブチルパーオキシ)−p−ジイソプロピルベンゼ
ン、ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキ
サイド、t−ブチルパーベンゾエート、1,1−ビス
(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシ
クロヘキサン、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサ
イド、p−クロロベンゾイルパーオキサイド等であり、
好ましくは2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチル
パーオキシ)ヘキシン−3、2,5−ジメチル−2,5
−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,2’−ビ
ス(t−ブチルパーオキシ)−p−ジイソプロピルベン
ゼンである。
The organic peroxide used as the crosslinking agent is
It is usually used as a cross-linking agent for rubber, and for example, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne-3,2,5-dimethyl-2,5-di (t -Butylperoxy) hexane, 2,2'-bis (t-butylperoxy) -p-diisopropylbenzene, dicumyl peroxide, di-t-butylperoxide, t-butylperbenzoate, 1,1-bis (T-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, p-chlorobenzoyl peroxide, and the like,
Preferably 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne-3,2,5-dimethyl-2,5
-Di (t-butylperoxy) hexane and 2,2'-bis (t-butylperoxy) -p-diisopropylbenzene.

【0020】この有機過酸化物の配合量は使用する架橋
剤によっても異なるが、ゴム100重量部に対して、
0.5〜10重量部、好ましくは1〜5重量部である。
有機過酸化物の使用量が多すぎると、ゴム成分の架橋密
度が高くなりすぎ、得られる加硫物の伸びが低下する。
なお、ゴム成分の架橋に際して、二官能以上のビニル単
量体等を架橋助剤として使用することもできる。この架
橋助剤としては、以下の化合物があげられる。即ち、エ
チレングリコールジメタクリレート、1,3−ブタンジ
オールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジメ
タクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレ
ート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、1,
4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサン
ジオールジアクリレート、2,2’−ビス(4−メタク
リロイルジエトキシフェニル)プロパン、トリメチロー
ルプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパン
トリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリ
レート、ジビニルベンゼン、N,N’−メチレンビスア
クリルアミド、p−キノンジオキシム、p,p’−ジベ
ンゾイルキノンジオキシム、トリアジンチオール、トリ
アリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ビ
スマレイミド等である。
The amount of the organic peroxide compounded varies depending on the crosslinking agent used, but with respect to 100 parts by weight of rubber,
The amount is 0.5 to 10 parts by weight, preferably 1 to 5 parts by weight.
If the amount of the organic peroxide used is too large, the crosslink density of the rubber component becomes too high, and the elongation of the obtained vulcanizate decreases.
When the rubber component is crosslinked, a bifunctional or higher functional vinyl monomer or the like may be used as a crosslinking aid. Examples of the crosslinking aid include the following compounds. That is, ethylene glycol dimethacrylate, 1,3-butanediol dimethacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, 1,
4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 2,2'-bis (4-methacryloyldiethoxyphenyl) propane, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, divinyl. Examples thereof include benzene, N, N′-methylenebisacrylamide, p-quinonedioxime, p, p′-dibenzoylquinonedioxime, triazinethiol, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate and bismaleimide.

【0021】本発明の組成物は、例えば、(A)水添ジ
エン系共重合体および(B)変性ジエン系共重合体、
(C)ニトリル変性アクリレート系共重合体を、バンバ
リーミキサー、ニーダー、あるいは2本ロール等の混練
り機器により配合、混練りする方法等によって得られ、
各成分の添加方法、添加順序、混練り方法、混練り機器
は、特に限定されるものではない。また、有機過酸化物
についても添加・配合方法、添加順序は特に限定されな
いが、ゴム組成物の保存安定性から最後に添加配合する
ことが好ましい。本発明の組成物には必要に応じて補強
性充填剤を配合することができる。この補強性充填剤は
増量剤として製品コストの低下をはかることができる利
益があるばかりでなく、機械的特性に積極的効果を付与
する。
The composition of the present invention comprises, for example, (A) hydrogenated diene-based copolymer and (B) modified diene-based copolymer,
(C) a nitrile-modified acrylate-based copolymer is obtained by a method of blending and kneading with a kneading machine such as a Banbury mixer, a kneader, or a two-roll mill,
The method of adding each component, the order of addition, the kneading method, and the kneading equipment are not particularly limited. Further, the addition / blending method and order of addition of the organic peroxide are not particularly limited, but it is preferable to add and blend the last in view of the storage stability of the rubber composition. A reinforcing filler can be added to the composition of the present invention, if necessary. This reinforcing filler not only has the advantage of being able to reduce the product cost as an extender, but also has a positive effect on the mechanical properties.

【0022】補強性充填剤としては、例えば、煙霧質シ
リカ、湿式シリカ、石英微粉末、ケイソウ土、タルク、
カーボンブラック、亜鉛華、塩基性炭酸マグネシウム、
活性炭酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アル
ミニウム、二酸化チタン、雲母粉末、硫酸アルミニウ
ム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、アスベスト、ガラ
ス繊維、有機補強剤、有機充填剤等が例示される。これ
ら補強性充填剤の配合量は、ゴム100重量部に対し、
0〜200重量部であり、好ましくは100重量部まで
である。200重量部を越える配合では、混練り性、ロ
ール作業性に劣るものとなる。本発明のゴム組成物に他
の特性を付与する目的で、公知の添加剤を本発明の効果
を損なわない範囲で配合してもよい。例えば加工助剤と
しては、例えば金属酸化物、アミン類、脂肪酸とその誘
導体;可塑剤としては、例えばフタル酸誘導体、アジピ
ン酸誘導体;軟化剤としては、例えば潤滑油、プロセス
オイル、コールタール、ヒマシ油、ステアリン酸カルシ
ウム;老化防止剤としては、例えばフェニレンジアミン
類、フォスフェート類、キノリン類、クレゾール類、フ
ェノール類、ジチオカルバメート金属塩類;耐熱剤とし
ては、例えば酸化鉄、酸化セリウム、水酸化カリウム、
ナフテン酸鉄、ナフテン酸カリウム;そのほか着色剤、
紫外線吸収剤、難燃剤、耐油性向上剤、発泡剤、スコー
チ防止剤、粘着付与剤、滑剤等を任意に配合できる。
Examples of the reinforcing filler include fumed silica, wet silica, fine quartz powder, diatomaceous earth, talc,
Carbon black, zinc white, basic magnesium carbonate,
Examples include activated calcium carbonate, magnesium silicate, aluminum silicate, titanium dioxide, mica powder, aluminum sulfate, calcium sulfate, barium sulfate, asbestos, glass fiber, organic reinforcing agent, and organic filler. The amount of these reinforcing fillers blended is 100 parts by weight of rubber,
It is from 0 to 200 parts by weight, preferably up to 100 parts by weight. If the amount exceeds 200 parts by weight, the kneading property and roll workability will be poor. For the purpose of imparting other properties to the rubber composition of the present invention, known additives may be added within a range that does not impair the effects of the present invention. For example, processing aids such as metal oxides, amines, fatty acids and their derivatives; plasticizers such as phthalic acid derivatives and adipic acid derivatives; softeners such as lubricating oils, process oils, coal tar and castor. Oil, calcium stearate; Antiaging agents such as phenylenediamines, phosphates, quinolines, cresols, phenols, dithiocarbamate metal salts; Heat-resistant agents such as iron oxide, cerium oxide, potassium hydroxide,
Iron naphthenate, potassium naphthenate; other colorants,
An ultraviolet absorber, a flame retardant, an oil resistance improver, a foaming agent, an anti-scorch agent, a tackifier, a lubricant and the like can be optionally mixed.

【0023】以上の添加剤は、必要に応じて本発明のゴ
ム組成物を製造する過程において添加されてもよいし、
ゴム組成物製造後に添加されてもよい。本発明のゴム組
成物は、上記各成分を混練りし、架橋可能なゴム組成物
とした後、成形、加硫を行うことができる。このゴム組
成物を加硫するに際しては、必要に応じて架橋促進剤、
架橋助剤、促進助剤、架橋遅延剤等を併用してもよい。
また、架橋は、熱、電子線、紫外線、電磁波等のエネル
ギーを加えることにより行われる。本発明のゴム組成物
を架橋(加硫)するには、通常、80〜200℃で数分
間〜3時間、20〜200kg/cm2の加圧下で加硫を行
う。さらに必要に応じて80〜200℃で1〜48時間
の二次加硫を行うことにより製品とする。
The above additives may be added in the process of producing the rubber composition of the present invention, if necessary,
It may be added after the rubber composition is manufactured. The rubber composition of the present invention can be molded and vulcanized after kneading the above components to give a crosslinkable rubber composition. When vulcanizing this rubber composition, a crosslinking accelerator, if necessary,
A crosslinking aid, an acceleration aid, a crosslinking retarder and the like may be used in combination.
Crosslinking is performed by applying energy such as heat, electron beams, ultraviolet rays, and electromagnetic waves. To crosslink (vulcanize) the rubber composition of the present invention, vulcanization is usually performed at 80 to 200 ° C. for several minutes to 3 hours under a pressure of 20 to 200 kg / cm 2 . Further, if necessary, secondary vulcanization is performed at 80 to 200 ° C. for 1 to 48 hours to obtain a product.

【0024】[0024]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 [水添ジエン系共重合体の合成] ジエン共重合体の合成 5リットルのオートクレーブに脱気脱水したシクロヘキ
サン2,500g、スチレン150gおよび1,3−ブ
タジエン350gを仕込んだ後、テトラヒドロフラン
3.5gおよびn−ブチルリチウム0.33gを加え
て、重合温度30℃で重合開始し、80℃になるまで昇
温重合を行った。重合転化率がほぼ100%となった
後、SiCl4 を0.19g加えた。その後、水蒸気蒸
留により脱溶媒し、120℃熱ロールにて乾燥して重合
体を得た。こうして得られたスチレン−ブタジエンラン
ダム共重合体は、ビニル結合量30%、スチレン含有量
30重量%、3分岐以上の分岐重合体60重量%であっ
た。GPC分析による数平均分子量は27,000、M
w/Mnは10.7であった。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto. [Synthesis of hydrogenated diene-based copolymer] Synthesis of diene copolymer After charging 2,500 g of degassed and dehydrated cyclohexane, 150 g of styrene and 350 g of 1,3-butadiene in a 5 liter autoclave, 3.5 g of tetrahydrofuran and 0.33 g of n-butyllithium was added, polymerization was initiated at a polymerization temperature of 30 ° C., and temperature rising polymerization was performed until the temperature reached 80 ° C. After the polymerization conversion rate became almost 100%, 0.19 g of SiCl4 was added. Then, the solvent was removed by steam distillation, and the polymer was obtained by drying with a 120 ° C. hot roll. The styrene-butadiene random copolymer thus obtained had a vinyl bond content of 30% and a styrene content of 30% by weight, and a branched polymer having three or more branches was 60% by weight. Number average molecular weight by GPC analysis is 27,000, M
w / Mn was 10.7.

【0025】水素添加 で合成したスチレン−ブタジエンランダム共重合体を
3リットルのオートクレーブに仕込み、15%シクロヘ
キサン溶液とした。系内を窒素置換した後、予め別容器
で調製したナフテン酸ニッケル:n−ブチルリチウム:
テトラヒドロフラン=1:8:20(モル比)の触媒液
をオレフィン部分2,000モルに対して、ニッケルと
して1モルになるように仕込んだ。その後反応系内に水
素を導入し、70℃で水素添加反応を行った。水素の吸
収量より水素添加率をコントロールした後、窒素で系内
の水素を置換した。脱触、凝固を繰り返した後、常法に
よりロール乾燥を行い、水素添加率98%の水添ジエン
系共重合体(ムーニー粘度82:ML1+4 100℃)を
得た。
The styrene-butadiene random copolymer synthesized by hydrogenation was charged into a 3 liter autoclave to prepare a 15% cyclohexane solution. After replacing the inside of the system with nitrogen, nickel naphthenate: n-butyllithium prepared beforehand in another container:
A catalyst solution of tetrahydrofuran = 1: 8: 20 (molar ratio) was charged so that the amount of nickel was 1 mol based on 2000 mol of the olefin portion. After that, hydrogen was introduced into the reaction system, and hydrogenation reaction was performed at 70 ° C. After controlling the hydrogenation rate from the absorbed amount of hydrogen, the hydrogen in the system was replaced with nitrogen. After repeating contact removal and coagulation, roll drying was carried out by a conventional method to obtain a hydrogenated diene copolymer having a hydrogenation rate of 98% (Moonie viscosity 82: ML1 + 4 100 ° C.).

【0026】[分析方法] 結合スチレン量は、699cm-1のフェニル基の吸収に
基づいた赤外法により検量線から求めた。 ビニル結合含有量は、赤外法(モレロ法)によって求
めた。 分子量および分子量分布は、ゲルパーミエーションク
ロマトグラフィー(GPC)[装置:東ソー(株)製8
02A;キャリアー:0.5ml/minTHF;ポリ
スチレンゲルカラム:昭和電工(株)製GPC−UT8
06Lカラム;分子量:ポリスチレン換算]から求め
た。 水素添加率(水添率)は、15%濃度で測定した10
0MHzの 1H−NMRスペクトルの不飽和結合部のス
ペクトルの減少から算出した。
[Analysis Method] The amount of bound styrene was determined from a calibration curve by an infrared method based on the absorption of a phenyl group at 699 cm -1. The vinyl bond content was determined by the infrared method (Morero method). The molecular weight and the molecular weight distribution are determined by gel permeation chromatography (GPC) [apparatus: Tosoh Corp. 8
02A; carrier: 0.5 ml / min THF; polystyrene gel column: GPC-UT8 manufactured by Showa Denko KK
06L column; molecular weight: converted to polystyrene]. The hydrogenation rate (hydrogenation rate) was measured at a 15% concentration of 10
It was calculated from the decrease in the spectrum of the unsaturated bond portion of the 1 H-NMR spectrum at 0 MHz.

【0027】[変性水添ジエン重合体の合成]還流冷却
管、温度計、窒素導入口および攪拌機を備えた1リット
ルセパラブルフラスコに、上述した合成方法により製造
した水添ジエン系共重合体60重量部を入れ、系内を窒
素置換した。これに脱気したトルエン500重量部を加
え、攪拌下、加熱により溶解させた後、単量体(アクリ
ロニトリル/2−メトキシエチルアクリレート=20/
20:重量部)およびラジカル開始剤としてt−ブチル
パーオキシイソプロピルカーボネートを1重量部添加
し、95℃まで昇温後、12時間重合温度を一定に制御
し重合を行ない、重合転化率74%とした。重合終了
後、反応混合物をセパラブルフラスコから取り出し、水
蒸気蒸留により、トルエンおよび未反応の単量体を除去
した。次いで、析出したゴム状重合体を真空乾燥し、変
性水添ジエン系共重合体を得た。
[Synthesis of modified hydrogenated diene polymer] A hydrogenated diene copolymer 60 produced by the above-described synthesis method was placed in a 1 liter separable flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, a nitrogen inlet and a stirrer. By weight, the system was replaced with nitrogen. To this was added 500 parts by weight of degassed toluene, and the mixture was heated and dissolved under stirring, and then the monomer (acrylonitrile / 2-methoxyethyl acrylate = 20 /
20: parts by weight) and 1 part by weight of t-butylperoxyisopropyl carbonate as a radical initiator, the temperature was raised to 95 ° C., and the polymerization was carried out for 12 hours while controlling the polymerization temperature to a constant level to obtain a polymerization conversion rate of 74%. did. After completion of the polymerization, the reaction mixture was taken out of the separable flask, and toluene and unreacted monomers were removed by steam distillation. Next, the deposited rubbery polymer was vacuum dried to obtain a modified hydrogenated diene copolymer.

【0028】このようにして得た変性水添ジエン系共重
合体の一定量を水添ジエン系共重合体が不溶なメチルエ
チルケトン中に投入し、一昼夜攪拌し、遊離の共重合体
を溶解させる。この中から不溶分を分離し、この重量よ
りグラフトした単量体のグラフト率を求めたところ、3
0重量%であった。さらに、得られた変性水添ジエン系
共重合体の組成を以下の方法により求めた。全ゴム中の
水素添加ジエン重合体の比率は重合転化率から、単量体
の比率は100MHzの13C−NMRスペクトルの各成
分のスペクトルの比率から求めたところ次の組成であっ
た。水添ジエン重合体/アクリロニトリル/2−メトキ
シエチルアクリレート=67/16/17(重量%)
A certain amount of the modified hydrogenated diene-based copolymer thus obtained is put into methyl ethyl ketone in which the hydrogenated diene-based copolymer is insoluble, and stirred for a day and night to dissolve the free copolymer. The insoluble matter was separated from this, and the graft ratio of the grafted monomer was determined from this weight.
It was 0% by weight. Furthermore, the composition of the obtained modified hydrogenated diene-based copolymer was determined by the following method. The ratio of the hydrogenated diene polymer in the total rubber was calculated from the polymerization conversion ratio, and the ratio of the monomers was calculated from the ratio of the spectrum of each component of the 13 C-NMR spectrum at 100 MHz. Hydrogenated diene polymer / acrylonitrile / 2-methoxyethyl acrylate = 67/16/17 (wt%)

【0029】[ニトリル変性アクリレート系共重合体の
合成] 合成例1〜4 表1、合成例1欄に記載した単量体混合物100重量
部、ラウリル硫酸ナトリウム4重量部、p−メンタンハ
イドロパーオキサイド0.25重量部、硫酸一鉄0.0
1重量部、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム0.02
5重量部およびソディウムホルムアルデヒドスルフォキ
シレート0.04重量部を窒素置換したオートクレーブ
に仕込み、反応温度10℃で単量体の転化率が90%に
達するまで反応を行い、N,N−ジエチルヒドロキシア
ミン0.5重量部を加え、反応を停止した。
[Synthesis of Nitrile-Modified Acrylate Copolymer] Synthesis Examples 1 to 4 100 parts by weight of the monomer mixture described in Table 1, Synthesis Example 1 column, 4 parts by weight of sodium lauryl sulfate, p-menthane hydroperoxide. 0.25 parts by weight, monoiron sulfate 0.0
1 part by weight, sodium ethylenediaminetetraacetate 0.02
5 parts by weight and 0.04 parts by weight of sodium formaldehyde sulfoxylate were charged into an autoclave substituted with nitrogen and reacted at a reaction temperature of 10 ° C. until the monomer conversion rate reached 90%, and N, N-diethylhydroxyl was added. The reaction was stopped by adding 0.5 part by weight of amine.

【0030】次に反応混合物を取り出し、水蒸気蒸留に
より未反応の単量体を除去した。この様にして得られた
ゴムラテックスを0.25%の塩化カルシウム水溶液に
加え凝固させ、凝固物を十分に水洗した後約90℃で2
時間乾燥させることによりニトリル変性アクリレート系
共重合体P−1を得た。ニトリル変性アクリレート系共
重合体Pの組成は、13C−NMRスペクトルの化学シフ
トから算出した。重合体P−2〜4も同様の手法で合成
した。
Next, the reaction mixture was taken out, and unreacted monomers were removed by steam distillation. The rubber latex thus obtained is coagulated by adding it to a 0.25% calcium chloride aqueous solution, and the coagulated product is thoroughly washed with water and then at about 90 ° C. for 2 hours.
A nitrile modified acrylate-based copolymer P-1 was obtained by drying for an hour. The composition of the nitrile-modified acrylate copolymer P was calculated from the chemical shift of the 13 C-NMR spectrum. Polymers P-2 to 4 were also synthesized by the same method.

【0031】[0031]

【表1】 合成例1 合成例2 合成例3 合成例4 重合体番号 P−1 P−2 P−3 P−4 ポリマー組成(重量%) メチルアクリレート 25 エチルアクリレート 16 100 n-ブチルアクリレート 44 アクリル酸2-メトキシエチル 50 25 38 アクリロニトリル 50 50 2[Table 1]                             Synthesis Example 1 Synthesis Example 2 Synthesis Example 3 Synthesis Example 4 Polymer number P-1 P-2 P-3 P-4 Polymer composition (wt%) Methyl acrylate 25 Ethyl acrylate 16 100 n-butyl acrylate 44 2-Methoxyethyl acrylate 50 25 38 Acrylonitrile 50 50 2

【0032】[ゴム組成物の製造およびその評価]本発
明のゴム組成物を製造した例について説明する。 実施例1〜6、比較例1〜4 (A)水添ジエン系共重合体および(B)変性水添ジエ
ン系共重合体、(C)ニトリル変性アクリレート系共重
合体(P−1〜P−3)を表2に示す配合比に従って各
成分をインターナルミキサーにより常法で混練り配合
し、それぞれのゴム組成物を製造した。なお、比較例と
して、合成例4で合成した重合体P−4、クロロプレン
ゴム・ネオプレンGRT(商品名、Du−Pont
製)、アクリルゴム・AREX310(商品名、日本合
成ゴム(株)製)を、補強性充填剤としては、FEFカ
ーボンブラック・シーストSO(商品名、東海カーボン
(株)製)、MAFカーボンブラック・シースト116
(商品名、東海カーボン(株)製)を、ゴム薬品成分と
しては、有機過酸化物・パーカドックス14/40(商
品名、化薬アクゾ(株)製)、亜鉛華、酸化マグネシウ
ム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸ナトリウム、
硫黄を、その他の成分として、架橋助剤・バルノックP
M(商品名、大内振興化学工業(株)製)、ステアリン
酸を表2に示す配合で使用した。
[Production of Rubber Composition and Evaluation thereof] An example of producing the rubber composition of the present invention will be described. Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 to 4 (A) Hydrogenated diene-based copolymer, (B) Modified hydrogenated diene-based copolymer, (C) Nitrile-modified acrylate-based copolymer (P-1 to P- -3) was kneaded and blended in a conventional manner with an internal mixer according to the blending ratio shown in Table 2 to produce each rubber composition. As a comparative example, the polymer P-4 synthesized in Synthesis Example 4 and chloroprene rubber / neoprene GRT (trade name, Du-Pont
Manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd., and FEF carbon black, SEAST SO (trade name, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.), MAF carbon black Seast 116
(Trade name, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.), as a rubber chemical component, organic peroxide, Percadox 14/40 (trade name, manufactured by Kayaku Akzo Co., Ltd.), zinc white, magnesium oxide, stearic acid Potassium, sodium stearate,
Cross-linking aid, Barnock P, with sulfur as other component
M (trade name, manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.) and stearic acid were used in the formulations shown in Table 2.

【0033】[0033]

【表2】 [Table 2]

【0034】このようにして製造した各ゴム組成物の初
期物性、老化試験、耐油性、耐寒性、圧縮永久歪は、J
IS K6301に準拠し、以下に示した条件に従って
評価した。その結果を表3に示す。加硫および物性評価
の条件は次のとおりである。 (加硫条件) 実施例1〜5、比較例1、2:170℃×20分のプレ
ス加硫。 比較例3:150℃×20分のプレス加硫。 比較例4:170℃×20分のプレス加硫の後、175
℃×4時間のギヤーオーブン2次加硫。 (物性評価条件) 老化試験: 150℃×168時間ギヤーオーブン。 耐油性 : JIS#3オイルを使用し、100℃×7
2時間浸せき。 耐寒性 : 低温ねじり試験。 圧縮永久歪:25%圧縮、120℃×72時間ギヤーオ
ーブン。
The initial physical properties, aging test, oil resistance, cold resistance and compression set of each rubber composition thus produced are J
It evaluated based on IS K6301 and the conditions shown below. The results are shown in Table 3. The conditions for vulcanization and evaluation of physical properties are as follows. (Vulcanization Conditions) Examples 1 to 5, Comparative Examples 1 and 2: Press vulcanization at 170 ° C. for 20 minutes. Comparative Example 3: 150 ° C. × 20 minutes press vulcanization. Comparative Example 4: After press vulcanization at 170 ° C. for 20 minutes, 175
Gear oven secondary vulcanization at ℃ × 4 hours. (Physical property evaluation conditions) Aging test: 150 ° C. × 168 hours Gear oven. Oil resistance: JIS # 3 oil is used, 100 ℃ × 7
Soak for 2 hours. Cold resistance: Low temperature torsion test. Compression set: 25% compression, 120 ° C x 72 hours gear oven.

【0035】[0035]

【表3】 [Table 3]

【0036】表3に示す結果から実施例1〜5において
は、水添ジエン系共重合体および変性水添ジエン系共重
合体、ニトリル変性アクリレート系共重合体とをブレン
ドすることにより、機械的特性、耐熱性、耐寒性、耐油
性が優れたゴム組成物が得られることがわかる。さらに
実施例6においては、グラフト変性ゴムを用いることに
より、加硫物の物性を損なうことなく、混練り加工性を
改良できることがわかる。これに対して、比較例1およ
び比較例4は、ニトリル変性アクリレート系共重合体の
代わりにアクリルゴムを使用した例で、機械的特性、耐
油性が劣っている。比較例2はゴム成分として水添スチ
レン−ブタジエンランダム共重合ゴムのみを用いた例で
あるが、耐油性が劣っている。 比較例3は従来の耐油
性ゴム(クロロプレンゴム)であり、耐油性を有してい
るが、耐熱性が劣っている。
From the results shown in Table 3, in Examples 1 to 5, the hydrogenated diene-based copolymer, the modified hydrogenated diene-based copolymer and the nitrile-modified acrylate-based copolymer were blended to mechanically It can be seen that a rubber composition having excellent properties, heat resistance, cold resistance and oil resistance can be obtained. Furthermore, in Example 6, it can be seen that by using the graft modified rubber, the kneading processability can be improved without impairing the physical properties of the vulcanized product. On the other hand, Comparative Examples 1 and 4 are examples in which acrylic rubber was used instead of the nitrile-modified acrylate copolymer, and the mechanical properties and oil resistance were poor. Comparative Example 2 is an example in which only hydrogenated styrene-butadiene random copolymer rubber was used as the rubber component, but the oil resistance was poor. Comparative Example 3 is a conventional oil resistant rubber (chloroprene rubber), which has oil resistance but is inferior in heat resistance.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明は、(変性)水添ジエン系共重合
体と、ニトリル変性アクリレート系共重合体をブレンド
させて得られた新規な耐油性ゴム組成物を提供するもの
であり、本発明によると機械的特性、耐熱性、耐寒性、
耐油性、圧縮永久歪に優れたゴム、およびゴム組成物が
得られる。従来の耐油性ゴムは、物性バランスにおいて
劣っており、耐油性−耐熱性または耐油性−機械的特性
の両者が要求される用途での使用が制限されていたが、
本発明によるゴムおよびゴム組成物は優れたバランスを
有しており、従来のゴムにおいては制限されていた用途
への展開が可能となった。そして、本発明のゴム組成物
は、歯付きベルト、Vリブドベルトなどの各種ベルト材
料、ホース材料、ガスケット、ブーツ、電線ケーブル、
接着剤、コーティング剤、工業用引布、窓ガラスのシー
ル材、自動車用、産業用の成形品や押し出し品、製靴、
製紙用等の分野に広く応用することができる。
The present invention provides a novel oil resistant rubber composition obtained by blending a (modified) hydrogenated diene copolymer and a nitrile modified acrylate copolymer. According to the invention, mechanical properties, heat resistance, cold resistance,
A rubber and a rubber composition having excellent oil resistance and compression set can be obtained. Conventional oil-resistant rubber is inferior in physical property balance, and its use in applications where both oil resistance-heat resistance or oil resistance-mechanical properties are required has been limited,
The rubber and the rubber composition according to the present invention have an excellent balance, and it has become possible to develop applications that are limited in the conventional rubber. The rubber composition of the present invention is used for various belt materials such as toothed belts and V-ribbed belts, hose materials, gaskets, boots, electric cables,
Adhesives, coatings, industrial cloths, window glass sealing materials, automobile and industrial moldings and extrusions, shoes,
It can be widely applied to fields such as papermaking.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−41140(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 51/06 C08L 15/00 C08K 5/14 C08L 33/08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-3-41140 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C08L 51/06 C08L 15/00 C08K 5 / 14 C08L 33/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (A)ビニル芳香族化合物および共役ジ
エン化合物からなるランダム共重合体のジエン重合体部
分を水素添加して該共重合体のオレフィン性不飽和結合
の50%以上が水素添加された水添ジエン系共重合体、
(B)該水添ジエン系共重合体に対し、ニトリル基含有
ビニル単量体および/または−COO−結合含有ビニル
単量体をグラフト共重合させて得られる変性水添ジエン
系共重合体、(C)ニトリル変性アクリレート系共重合
、及び架橋剤を含有し、成分((A)+(B))と成
分(C)の配合比率が重量比90:10〜50:50で
あり、かつ、成分(A)と成分(B)の配合比率が重量
比0:100〜100:0であることを特徴とするゴム
組成物。
1. A hydrogenated part of a diene polymer of a random copolymer (A) comprising a vinyl aromatic compound and a conjugated diene compound is hydrogenated so that 50% or more of the olefinically unsaturated bond of the copolymer is hydrogenated. Hydrogenated diene-based copolymer,
(B) A modified hydrogenated diene-based copolymer obtained by graft-copolymerizing the hydrogenated diene-based copolymer with a nitrile group-containing vinyl monomer and / or a -COO-bond-containing vinyl monomer, (C) contains a nitrile-modified acrylate copolymer and a cross-linking agent, and the mixing ratio of the components ((A) + (B)) and the component (C) is 90:10 to 50:50 by weight, and The rubber composition, wherein the compounding ratio of the component (A) and the component (B) is a weight ratio of 0: 100 to 100: 0.
【請求項2】 前記架橋剤が有機過酸化物であり、且
つ、上記ゴム成分((A)+(B)+(C))100重
量部に対し、前記有機過酸化物の配合割合が0.5〜1
0重量部である請求項1記載のゴム組成物。
2. The cross-linking agent is an organic peroxide, and
One, the rubber component ((A) + (B) + (C)) 100 parts by weight of mixing ratio of said organic peroxide is 0.5 to 1
The rubber composition according to claim 1, which is 0 part by weight.
【請求項3】 請求項1又は2記載のゴム組成物が架橋
されてなることを特徴とするゴム
3. The rubber composition according to claim 1 or 2 is crosslinked.
A rubber characterized by being formed .
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