JP3624533B2 - ニトリル基含有高飽和共重合体ゴム組成物 - Google Patents
ニトリル基含有高飽和共重合体ゴム組成物 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、良好な耐熱性を有するニトリル基含有高飽和共重合体ゴム組成物に関し、さらに詳しくは、ニトリル基含有高飽和共重合体ゴムとエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの単独重合体またはそれらを主成分とする共重合体とのブレンド、または所望により、これらにポリアクリル酸エステル系重合体を加えたブレンドを重合体成分として含有する良好な耐熱性を有し、かつ熱老化し難いゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電線被覆材、ＩＣ基盤クッション材および自動車エンジン周りの部材などは、発熱のため長期間厳しい温度環境に曝される。そのため、熱老化によって亀裂が生じたり、時には絶縁不良ないし絶縁破壊に陥る。さらに、電線被覆材は使用環境によっては外部からの加熱を受けることもある。
電線被覆材やＩＣ基盤クッション材などとしては天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を始め多くのゴムが用いられており、特に高い耐熱性が要求される場合にはフッ素ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）およびシリコンゴムなどが用いられている。しかしながら、フッ素ゴムは非常に高価であり、ＥＰＤＭは耐熱温度が比較的低く、また、シリコンゴムは耐熱温度が比較的高い（１５０〜２００℃）ものの、強度特性に劣るという難点をもっている。
【０００３】
耐熱性良好なゴムとしてニトリル基含有高飽和共重合体ゴムも知られているが、２００℃近辺で長時間使用すると硬化型の熱劣化現象を生じ、ゴム材料としての特性が失われるという難点があった。
一方、ポリプロピレンオキサイドなどのポリエーテル型重合体は耐熱性が良好であるものの、高温で長時間使用すると軟化型の劣化現象を示すことが知られており、その強度が低下するという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、良好な耐熱性を有し、かつ長期間高温に曝しても硬化劣化することなく、良好なゴムとしての特性を維持する耐熱性ゴム材料を与えることのできるニトリル基含有高飽和共重合体ゴム組成物を提供することにある。
本発明者らは、鋭意研究の結果、水素化アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴムにポリエチレンオキサイドまたはポリプロピレンオキサイドを加えると硬化型の劣化現象を抑制できることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、（１）ヨウ素価１２０以下のニトリル基含有高飽和共重合体ゴム５０〜９０重量％（重合体成分（１）、（２）の合計量に基づく）と、（２）トルエン溶液で測定した還元粘度が０．２５以上である、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの単独重合体またはそれらを主成分とする共重合体１０〜５０重量％（重合体成分（１）、（２）の合計量に基づく）とからなる重合体成分に有機過酸化物を配合してなるニトリル基含有高飽和共重合体ゴム組成物が提供される。
【０００６】
さらに、本発明によれば、（１）ヨウ素価１２０以下のニトリル基含有高飽和共重合体ゴム５０〜９０重量％（重合体成分（１）、（２）の合計量に基づく）と、（２）トルエン溶液で測定した還元粘度が０．２５以上である、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの単独重合体またはそれらを主成分とする共重合体４０重量％以上とポリアクリル酸エステル系重合体ゴム６０重量％以下との混合物１０〜５０重量％（重合体成分（１）、（２）の合計量に基づく）とからなる重合体成分に有機過酸化物を配合してなるニトリル基含有高飽和共重合体ゴム組成物が提供される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
（ニトリル基含有高飽和共重合体ゴム）
本発明のゴム組成物は、その基本ゴム成分としてニトリル基含有高飽和共重合体ゴムを含有する。
本発明で使用するニトリル基含有高飽和共重合体ゴムは、不飽和ニトリルと共役ジエンとの共重合体または不飽和ニトリルと共役ジエンおよびこれらと共重合可能な単量体との共重合体の共役ジエン部分を水素化してなるものであって、それ自体一般に良好な耐熱性、耐オゾン性を有する。
【０００８】
この共重合体は、ムーニー粘度が３０〜２００、好ましくは６０〜１５０、ヨウ素価が１２０以下、好ましくは６０以下、より好ましくは１５以下のものである。ムーニー粘度が低過ぎると、強度の低い成形品しか得られず、好ましくない。ムーニー粘度が高過ぎると、押出成形、射出成形などが困難となる。ヨウ素価が高過ぎるとゴム組成物の耐熱性が劣る。
不飽和ニトリル−共役ジエン共重合体中の結合不飽和ニトリル単位の含有量は通常は１０〜５０重量％であり、特に１５〜４０重量％が好ましい。
不飽和ニトリルの具体例としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリルなどが挙げられる。
【０００９】
共役ジエンの具体例としては、１，３−ブタジエン、２，３−ジメチルブタジエン、イソプレン、１，３−ペンタジエンなどが挙げられる。
所望により、本発明の目的が損なわれない範囲において、不飽和ニトリルと共役ジエンに加えて、さらに不飽和カルボン酸エステルまたはその他の共重合可能な単量体を共重合せしめてもよい。
一般に、所望により共重合される不飽和カルボン酸エステルその他の単量体の量は単量体合計量に基づき通常５０重量％以下、より好ましくは４０重量％以下である。
【００１０】
所望により共重合される不飽和カルボン酸エステルの具体例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、イソノニルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、２−メチル−ペンチルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ｎ−ドデシルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレートなどの炭素数１〜１８程度のアルキル基を有するアクリレートおよびメタクリレート；
【００１１】
メトキシメチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、エトキシプロピルアクリレート、メトキシエトキシアクリレート、エトキシブトキシアクリレートなどの炭素数２〜１２程度のアルコキシアルキル基を有するアクリレート；
α−およびβ−シアノエチルアクリレート、α−，β−およびγ−シアノプロピルアクリレート、シアノブチルアクリレート、シアノヘキシルアクリレート、シアノオクチルアクリレートなどの炭素数２〜１２程度のシアノアルキル基を有するアクリレート；
【００１２】
２−ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレートなどのヒドロキシアルキル基を有するアクリレート；
マレイン酸モノエチル、マレイン酸ジメチル、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジ−ｎ−ブチル、フマル酸ジ−２−エチルヘキシル、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジ−ｎ−ブチル、イタコン酸ジ−２−エチルヘキシルなどの不飽和ジカルボン酸モノおよびジアルキルエステル；
【００１３】
さらにジメチルアミノメチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、３−（ジエチルアミノ）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２，３−ビス（ジフルオロアミノ）プロピルアクリレートなどのアミノ基含有不飽和カルボン酸エステル系単量体；
【００１４】
トリフルオロエチルアクリレート、テトラフルオロプロピルアクリレート、ペンタフルオロプロピルアクリレート、ヘプタルオロブチルアクリレート、オクタフルオロペンチルアクリレート、ノナフルオロペンチルアクリレート、ウンデカフルオロヘキシルアクリレート、ペンタデカフルオロオクチルアクリレート、ヘプタデカフルオロノニルアクリレート、ヘプタデカフルオロデシルアクリレート、ノナデカフルオロデシルアクリレート、トリフルオロエチルメタクリレート、テトラフルオロプロピルメタクリレート、オクタフルオロペンチルメタクリレート、ドデカフルオロヘプチルメタクリレート、ペンタデカフルオロオクチルアクリレート、ヘキサデカフルオロノニルメタクリレートなどのフルオロアルキル基を有するアクリレートおよびメタクリレート；
【００１５】
フルオロベンジルアクリレート、フルオロベンジルメタクリレート、ジフルオロベンジルメタクリレートなどのフッ素置換ベンジルアクリレートおよびメタクリレートなどが挙げられる。
【００１６】
上記不飽和ニトリル−共役ジエン共重合体の不飽和ニトリルとしては、アクリロニトリルが好ましく、共役ジエンとしてはブタジエンが好ましく、また、所望により用いる不飽和カルボン酸エステルとしては一般に不飽和ジカルボン酸ジアルキルエステルが挙げられる。
【００１７】
また、不飽和カルボン酸エステル以外の共重合可能な単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルピリジンなどの芳香族ビニル系単量体；ビニルノルボルネン、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエンなどの非共役ジエン系単量体；フルオロエチルビニルエーテル、フルオロプロピルビニルエーテル、トリフルオロメチルビニルエーテル、トリフルオロエチルビニルエーテル、パーフルオロプロピルビニルエーテル、パーフルオロヘキシルビニルエーテルなどのフルオロアルキルビニルエーテル、ｏ−またはｐ−トリフルオロメチルスチレン、ペンタフルオロ安息香酸ビニル、ジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンなどのフッ素含有ビニル系単量体；アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和モノカルボン酸；イタコン酸、フマル酸、マレイン酸などの不飽和ジカルボン酸またはこれらの無水物；さらに、ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
【００１８】
不飽和ニトリル−共役ジエン共重合体を水素化する方法はとくに限定されるものではなく、常法に従って水素化することができる。水素化に際し使用される触媒としては、例えば、パラジウム／シリカおよびパラジウム錯体（特開平３−２５２４０５号）などが挙げられる。さらに、特開昭６２−１２５８５８号、特開昭６２−４２９３７号、特開平１−４５４０２号、特開平１−４５４０３号、特開平１−４５４０４号、特開平１−４５４０５号などに記載されているようなロジウム化合物またはルテニウム化合物を使用することもできる。
【００１９】
本発明で使用するニトリル基含有高飽和共重合体ゴムは、不飽和ニトリル−共役ジエン共重合体のラテックスを直接水素化する方法によっても得ることができる。
【００２０】
直接水素化する方法としては、パラジウム系触媒を使用する方法（例えば、特開平２−１７８３０５号）、ロジウム系触媒を使用する方法（例えば、特開昭５９−１１５３０３号、特開昭５６−１３３２１９号、米国特許第３，８９８，２０８号）、およびルテニウム系触媒を使用する方法（例えば、特開平６−１８４２２３号、特開平６−１９２３２３号）などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。具体例としては、例えばパラジウム系触媒を使用する場合は、特開平２−１７８３０５号公報に記載されているようにして、ニトリル基含有不飽和共重合体を溶解または膨潤させる有機溶媒を該共重合体ラテックス中に添加する方法が採られる。この方法によれば、共重合体ラテックス中のニトリル基含有不飽和共重合体が有機溶媒で膨潤し、共重合体中の二重結合に水素化触媒を接近し易くすることができるので、水性エマルジョン状態を保持したままで、水素化反応を効率よく行なうことができる。
【００２１】
パラジウム化合物の具体例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ラウリン酸、コハク酸、ステアリン酸、オレイン酸、フタル酸、安息香酸などのカルボン酸のパラジウム塩類；塩化パラジウム、ジクロロ（シクロオクタジエン）パラジウム、ジクロロ（ノルボルナジエン）パラジウム、ジクロロ（ベンゾニトリル）パラジウム、ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム、テトラクロロパラジウム（ＩＩ）酸アンモニウム、ヘキサクロロパラジウム（ＩＶ）酸アンモニウムなどのパラジウムの塩素化物；臭化パラジウム；ヨウ化パラジウム；硫酸パラジウム・二水和物；テトラシアノパラジウム（ＩＩ）酸カリウム・三水和物；などの無機化合物や錯塩が挙げられるが、これらに限定されるものではない。その中でも、カルボン酸のパラジウム塩、ジクロロ（ノルボルナジエン）パラジウム、ヘキサクロロパラジウム酸アンモニウムなどが特に好ましい。
【００２２】
（エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体）
本発明で使用するエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体は、エチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドの単独重合体またはエチレンオキサイド単位もしくはプロピレンオキサイド単位を主成分とする、すなわち、少くとも５０モル％含有する共重合体である。通常、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイド５０〜９７モル％と共重合可能な単量体５０〜３モル％との共重合体が用いられる。エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの共重合割合がこの範囲にあるとき良好な耐熱性が得られる。好ましい重合体は、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合体であり、特にエチレンオキサイド単位を少くとも５０モル％含有するエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合体が好ましい。
【００２３】
エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドと共重合される単量体としては、好ましくは特開昭６４−２６６７４号に開示されている環状エーテル、環状アセタールおよび環状エステルなどの環状単量体が使用される。それらの具体例としては、１，２−エポキシブタン、２，３−エポキシブタン、１，２−エポキシペンタン、２，３−エポキシペンタン、１，２−エポキシヘキサン、２，３−エポキシヘキサン、シクロヘキセンオキシドなどのアルキレンオキサイド（環状エーテル）；トリオキサン、１，３−ジオキソランなどの環状アセタール；β−バレロラクトン、ε−カプロラクトンなどの環状エステル；エピクロロヒドリンなどのエピハロヒドリン；およびスチレンオキサイドなどを挙げることができる。
【００２４】
エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドと共重合される単量体として、炭素−炭素不飽和結合とエポキシ環を有する単量体を少割合で用いることもできる。炭素−炭素不飽和結合を有する共重合体を形成することによって、強度の高い成形品を得ることができる。そのような単量体の具体例としてはアリルグリシジルエーテルおよびグルシジルメタクリレートが挙げられる。これら単量体の使用量は共重合体重量に基づき１０モル％以下、より好ましくは７モル％以下である。
【００２５】
エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体は、比較的高い分子量を有し、濃度０．２５ｇ／ｄｌのトルエン溶液で測定した還元粘度（ｄｌ／ｇ）が、通常０．２５以上であることが、熱安定性の観点から見て必要である。エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組合せて使用することができる。
【００２６】
ニトリル基含有高飽和共重合体ゴムとエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイド重合体との配合割合（重量比）は９０／１０〜５０／５０、好ましくは８０／２０〜６０／４０である。ニトリル基含有高飽和共重合体ゴムの量が９０重量％を超え、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイド重合体の量が１０重量％未満となると熱老化後の伸びが小さい。逆に、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイド重合体の量が５０重量％を超え、ニトリル基含有高飽和共重合体ゴムの量が５０重量％未満となると強度が低下するので好ましくない。
【００２７】
（ポリアクリル酸エステル系重合体）
所望により、上記エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体の一部をポリアクリル酸エステル系重合体で置換することができる。ポリアクリル酸エステル系重合体の併用によってゴム組成物の常態物性、特に強度が顕著に改善される。
一般に、ポリアクリル酸エステル系重合体の配合量は６０重量％以下（ポリアクリル酸エステル系重合体とエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体との合計量に基づく）である。十分な強度改善効果を得るには、一般に、その配合量は３０重量％以上であることが望ましい。
【００２８】
ここで使用されるポリアクリル酸エステル系重合体は、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレートなどの炭素数８以下のアルキル基を有するアルキルアクリレート単位および／またはメトキシメチルアクリレートなどの炭素数８以下のアルコキシアルキル基を有するアルコキシアルキルアクリレート単位を少くとも８０モル％以上含む共重合体ゴムである。
【００２９】
共重合される単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルピリジンなどの芳香族ビニル系単量体；フルオロエチルビニルエーテル、フルオロプロピルビニルエーテル、トリフルオロメチルビニルエーテル、トリフルオロエチルビニルエーテル、パーフルオロプロピルビニルエーテル、パーフルオロヘキシルビニルエーテルなどのフルオロアルキルビニルエーテル、ｏ−またはｐ−トリフルオロメチルスチレン、ペンタフルオロ安息香酸ビニル、ジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンなどのフッ素含有ビニル系単量体；アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和モノカルボン酸；イタコン酸、フマル酸、マレイン酸などの不飽和ジカルボン酸およびそれらの無水物；ならびにポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
【００３０】
さらに、通常ポリアクリル酸エステル系重合体ゴムの架橋性単量体として使用される単量体を共重合することもできる。使用できる単量体としては、２−クロロエチルビニルエーテル、ビニルクロロアセテート、アリルクロロアセテート、ビニルベンジルクロライド、２−クロロエチルビニルエーテル、クロロメチルビニルケトン、５−クロロメチル−２−ノルボルネンなどの活性塩素含有不飽和単量体、２−クロロエチルビニルエーテルなどの非活性塩素含有不飽和単量体、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、ビニルグリシジルエーテルなどのエポキシ基含有不飽和単量体などが挙げられる。その他、カルボキシル基含有不飽和単量体も使用することができる。これらの単量体のなかでも活性塩基含有不飽和単量体が好ましい。
【００３１】
上記のポリアクリル酸エステル系重合体ゴムの中でも、特に、エチルアクリレート９０モル％以上、好ましくは９５モル％以上と、これと共重合可能な単量体１０モル％以下、好ましくは５モル％以下とを構成単位とし、実質的に炭素−炭素不飽和結合を含有しない共重合体が望ましい。このようなエチルアクリレート共重合体を用いると、高い耐熱性を有し、かつ長期間保持しても硬化劣化をほとんど生じないゴム組成物を得ることができる。そのようなエチルアクリレート共重合体を得るために、エチルアクリレートと共重合される単量体としてはエチルアクリレートとの共重合に関与する炭素−炭素二重結合の他には実質的に炭素−炭素二重結合（ただしベンゼン環を除く）をもたない単量体が用いられる。
【００３２】
一般に、アクリルゴムの架橋用成分としてアクリレートとの共重合に関与する炭素−炭素二重結合の他に炭素−炭素二重結合を有する不飽和化合物（例えば、ブタジエン、２−ブテニルアクリレート、テトラヒドロベンジルアクリレート、アリルアクリレート、トリアリルイソシアヌレート、ジビニルベンゼンなど）も用いられているが、このような炭素−炭素不飽和結合を有する不飽和化合物は硬化型劣化を促進するので高い耐熱性が要求される用途においてはできるかぎり用いないことが好ましい。
ポリアクリル酸エステル系共重合体ゴムはムーニー粘度ＭＬ４が１０〜９０であることが望ましい。粘度が低過ぎると被覆材の強度が低下し、また粘度が高過ぎると押出成形性が低下する。
【００３３】
（有機過酸化物系架橋剤）
本発明で使用する有機過酸化物系架橋剤は、通常のゴムの過酸化物加硫で使用されるものであればよく、特に限定されない。その具体例としては、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、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（ベンゾイルパーオキシ）ヘキシン、α，α′−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼンなどが挙げられる。なかでも、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイドが好ましい。これらの有機過酸化物は、重合体成分１００重量部に対し、すなわち、ニトリル基含有高飽和共重合体ゴムとエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体およびポリアクリル酸エステル系共重合体との合計１００重量部に対し通常０．０５〜３０重量部、好ましくは０．１〜１５重量部の範囲で使用される。
【００３４】
さらに、架橋助剤を用いることができる。架橋助剤としては通常、有機過酸化物加硫において架橋助剤として使用される不飽和化合物が挙げられる。その例としては、エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、Ｎ，Ｎ′−ｍ−フェニレンジマレイミド、トリアリルイソシアヌレートなどが挙げられる。なかでも加硫物性からトリアリルイソシアヌレートが好ましい。これらの添加量は、重合体成分合計１００重量部に対し通常０．１〜１５重量部の範囲である。
【００３５】
（その他の配合成分）
本発明のゴム組成物には、耐熱性およびゴムとしての特性が損なわれない限り、他のゴムおよび樹脂成分を少割合で配合することができる。配合されるゴム成分の例としては、シリコンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。また、配合される樹脂成分としてはエポキシド化合物の重合体、スチレン系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、熱可塑性ポリウレタン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリオレフィン、ポリアクリロニトリル、ポリアリールスルホンなどが挙げられる。樹脂成分の代表例として、エポキシド化合物の重合体、より詳しくは、炭素数３以上のエポキシド化合物の単独重合体または該エポキシド化合物７０重量％以上とエチレンオキサイド３０重量％以下との共重合体が用いられる。炭素数３以上のエポキシド化合物としては、１，２−エポキシブタン、２，３−エポキシブタン、１，２−エポキシペンタン、２，３−エポキシペンタン、１，２−エポキシヘキサン、２，３−エポキシヘキサン、シクロヘキサンオキサイド、エピクロロヒドリン、スチレンオキサイドなどが挙げられる。
【００３６】
また、本発明のゴム組成物には、必要に応じて、ゴム分野において使用される通常の他の配合剤、例えば、補強剤（カーボンブラック、シリカ、タルクなど）、充填剤（炭酸カルシウム、クレーなど）、加工助剤、プロセス油、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤、シランカップリング剤、着色助剤などを配合することができる。
【００３７】
本発明のゴム組成物の製造方法は特に限定されないが、通常は、押出機やロール、バンバリーミキサーなどの混合機により、ニトリル基含有高飽和共重合体ゴム、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体、所望により用いるポリアクリル酸エステル系重合体および有機過酸化物その他の配合剤とを混練・混合することによって該ゴム組成物を製造する。電線被覆材として用いる場合は、常法に従って、加硫機と直結した押出機を用い、ゴム組成物を押出機から押出して電線を被覆するとともに加熱架橋する方法が採られる。
【００３８】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、実施例、比較例および参考例中の部および％は特に断りのないかぎり重量基準である。
ゴム組成物および原料成分の特性は以下のように測定した。
（１）加硫物性
ＪＩＳ Ｋ６３０１に従い、表１の配合処方によって調製した未架橋ゴム組成物を１７０℃×２０分の条件で架橋して得られた厚さ２ｍｍのシートを、３号形ダンベルを用いて打ち抜いて試験片を作成し、引張強さ（単位：ｋｇｆ／ｃｍ２ ）、１００％引張応力（単位：ｋｇｆ／ｃｍ２）および伸び（単位：％）を測定した。硬さはＪＩＳスプリング式Ａ形硬さ試験機を用いて測定した。
【００３９】
（２）空気熱老化試験
試験片を１９０℃で７２時間放置後、ＪＩＳ−Ｋ６３０１に従い、伸び（％）を測定し、熱老化条件放置前の伸び（％）に対する変化率（％）を求めた。変化率がマイナスであることは伸びが低下したことを示す。
（３）ムーニー粘度ＭＬ１＋４
ＪＩＳ−Ｋ６３８３に従い、１００℃にて測定した。
【００４０】
実施例１〜６、比較例１
下記に示すニトリル基含有高飽和共重合体ゴムとエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体およびポリアクリル酸エステル重合体を用いて、これらの重合体に表１に示す各種配合剤を配合し、５０℃にて混練して加硫性ゴム組成物を調製し、その加硫性、ムーニー粘度、加硫物性および熱老化条件放置後の伸びの変化率を測定した。測定結果を表１に示す。
（Ａ）ＨＮＢＲ：アクリロニトリル−ブタジエン共重合体の水素化物
結合アクリロニトリル含有量３６％、ムーニー粘度５８、ヨウ素価４
【００４１】
（Ｂ−１）ＥＯポリマー１：エチレンオキサイド（９０モル％）−プロピレンオキサイド１０モル％）共重合体、還元粘度（ηｓｐ／Ｃ）５．３（ｄｌ／ｇ）
（Ｂ−２）ＥＯポリマー２：エチレンオキサイド（９０モル％）−プロピレンオキサイド５モル％）−アリルグリシジルエーテル（５モル％）共重合体、還元粘度（ηｓｐ／Ｃ）４．７（ｄｌ／ｇ）
（Ｂ−３）ＰＯポリマー１：プロピレンオキサイド（９７モル％）−アリルグリシジルエーテル（３モル％）共重合体、ムーニー粘度７０
（Ｃ） ＡＲ１：エチルアクリレート（９８モル％）−ビニルクロロアセテート（２モル％）共重合体ゴム、ムーニー粘度５０
【００４２】
【表１】
【００４３】
注：＊１ カープレックス １１２０：シリカ
＊２ グレッグ Ｇ−８２０５：脂肪酸金属塩（滑剤）
＊３ ナウガード ＃４４５：置換ジフェニルアミン
＊４ ノクラック ＭＢＺ：２−メルカプトベンゾイミダゾール亜鉛塩
＊５ Ａ−１７２
＊６ ＤＥＧ：ジエチレングリコール
＊７ Ｖｕｌ−Ｃｕｐ ４０ＫＥ：α，α′−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン４０％品
【００４４】
【発明の効果】
ニトリル基含有高飽和共重合体ゴムとエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイド重合体とからなる重合体成分に、有機過酸化物を配合してなる本発明のゴム組成物は、良好な耐熱性を有し、しかも、長期間高温に曝しても硬化劣化することなく、良好なゴムとしての特性を維持する。エチレンオキサイド重合体を配合しない場合（比較例１）は熱老化が顕著である。また、アクリルゴムをさらに配合すると（実施例６）強度が向上する。
【００４５】
従って、本発明のゴム組成物は、耐熱性シール、ガスケット、オイル用ホース
などの自動車部品；ＩＣ基盤クッション材などのＯＡ機器用部品；電線被覆材などに使用することができ、特に長期間高温に曝される用途に有用である。
【００４６】
（発明の好ましい実施態様）
本発明のニトリル基含有高飽和共重合体ゴム組成物、すなわち、（１）ヨウ素価１２０以下のニトリル基含有高飽和共重合体ゴム５０〜９０重量％（重合体成分（１）、（２）の合計量に基づく）と、（２）エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの単独重合体またはこれらを主成分とする共重合体１０〜５０重量％（重合体成分（１）、（２）の合計量に基づく）とからなる重合体成分に有機過酸化物を配合してなるゴム組成物；および（１）ヨウ素価１２０以下のニトリル基含有高飽和共重合体ゴム５０〜９０重量％（重合体成分（１）、（２）の合計量に基づく）と、（２）エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの単独重合体またはこれらを主成分とする共重合体４０重量％とポリアクリル酸エステル系重合体ゴム６０重量％以下との混合物１０〜５０重量％（重合体成分（１）、（２）の合計量に基づく）とからなる重合体成分に有機過酸化物を配合してなるゴム組成物の好ましい実施態様をまとめると以下のとおりである。
【００４７】
（１）ニトリル基含有高飽和共重合体ゴムのムーニー粘度が３０〜２００、より好ましくは６０〜１５０である。
（２）ニトリル基含有高飽和共重合体ゴムのヨウ素価が６０以下、より好ましくは１５以下である。
（３）ニトリル基含有高飽和共重合体ゴムの結合不飽和ニトリル単位含有量が１０〜５０重量％、より好ましくは１５〜４０重量％である。
【００４８】
（４）ニトリル基含有高飽和共重合体ゴムが不飽和ニトリル−共役ジエン共重合体の水素化物または不飽和ニトリル−共役ジエン−共重合可能な他の単量体の共重合体の水素化物である。
（５）ニトリル基含有高飽和共重合体ゴムが、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体の共役ジエン部分を水素化したものである。
【００４９】
（６）エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体がエチレンオキサイド単位またはプロピレンオキサイド単位を少くとも５０モル％含有する重合体である。
（７）エチレンオキサイド重合体がエチレンオキサイド５０〜９７モル％とプロピレンオキサイド５０〜３モル％との共重合体である。
【００５０】
（８）エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体が、１０モル％以下、より好ましくは７モル％以下の炭素−炭素不飽和結合を有する共重合体を形成することができる単量体を共重合したものである。
（９）上記（８）の共重合される単量体はアリルグリシジルエーテルおよびグリシジルメタクリレートの中から選ばれる。
【００５１】
（１０）ポリアクリル酸エステル系重合体は、炭素数８以下のアルキル基を有するアルキルアクリレート単位および／または炭素数８以下のアルコキシアルキル基を有するアルコキシアルキルアクリレート単位８０モル％以上と共重合可能な単量体単位２０モル％以下とからなる。
（１１）ポリアクリル酸エステル系重合体が、エチルアクリレート単位９０モル％以上、より好ましくは９５モル％以上と共重合可能な単量体単位１０モル％以下、より好ましくは５モル％以下とからなり、実質的に炭素−炭素不飽和結合を含有しない共重合体である。
（１２）ポリアクリル酸エステル系重合体の量が、該重合体とエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体との合計量に基づき、３０〜６０重量％である。
【００５２】
（１３）ニトリル基含有高飽和共重合体ゴムとエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体（または該重合体とポリアクリル酸エステル系重合体との混合物）との重量比が８０／２０〜６０／４０である。
（１４）有機過酸化物の量はニトリル基含有高飽和共重合体ゴムとエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体との合計１００重量部に対し０．０５〜３０重量部、より好ましくは０．１〜１５重量部である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、良好な耐熱性を有するニトリル基含有高飽和共重合体ゴム組成物に関し、さらに詳しくは、ニトリル基含有高飽和共重合体ゴムとエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの単独重合体またはそれらを主成分とする共重合体とのブレンド、または所望により、これらにポリアクリル酸エステル系重合体を加えたブレンドを重合体成分として含有する良好な耐熱性を有し、かつ熱老化し難いゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電線被覆材、ＩＣ基盤クッション材および自動車エンジン周りの部材などは、発熱のため長期間厳しい温度環境に曝される。そのため、熱老化によって亀裂が生じたり、時には絶縁不良ないし絶縁破壊に陥る。さらに、電線被覆材は使用環境によっては外部からの加熱を受けることもある。
電線被覆材やＩＣ基盤クッション材などとしては天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を始め多くのゴムが用いられており、特に高い耐熱性が要求される場合にはフッ素ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）およびシリコンゴムなどが用いられている。しかしながら、フッ素ゴムは非常に高価であり、ＥＰＤＭは耐熱温度が比較的低く、また、シリコンゴムは耐熱温度が比較的高い（１５０〜２００℃）ものの、強度特性に劣るという難点をもっている。
【０００３】
耐熱性良好なゴムとしてニトリル基含有高飽和共重合体ゴムも知られているが、２００℃近辺で長時間使用すると硬化型の熱劣化現象を生じ、ゴム材料としての特性が失われるという難点があった。
一方、ポリプロピレンオキサイドなどのポリエーテル型重合体は耐熱性が良好であるものの、高温で長時間使用すると軟化型の劣化現象を示すことが知られており、その強度が低下するという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、良好な耐熱性を有し、かつ長期間高温に曝しても硬化劣化することなく、良好なゴムとしての特性を維持する耐熱性ゴム材料を与えることのできるニトリル基含有高飽和共重合体ゴム組成物を提供することにある。
本発明者らは、鋭意研究の結果、水素化アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴムにポリエチレンオキサイドまたはポリプロピレンオキサイドを加えると硬化型の劣化現象を抑制できることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、（１）ヨウ素価１２０以下のニトリル基含有高飽和共重合体ゴム５０〜９０重量％（重合体成分（１）、（２）の合計量に基づく）と、（２）トルエン溶液で測定した還元粘度が０．２５以上である、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの単独重合体またはそれらを主成分とする共重合体１０〜５０重量％（重合体成分（１）、（２）の合計量に基づく）とからなる重合体成分に有機過酸化物を配合してなるニトリル基含有高飽和共重合体ゴム組成物が提供される。
【０００６】
さらに、本発明によれば、（１）ヨウ素価１２０以下のニトリル基含有高飽和共重合体ゴム５０〜９０重量％（重合体成分（１）、（２）の合計量に基づく）と、（２）トルエン溶液で測定した還元粘度が０．２５以上である、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの単独重合体またはそれらを主成分とする共重合体４０重量％以上とポリアクリル酸エステル系重合体ゴム６０重量％以下との混合物１０〜５０重量％（重合体成分（１）、（２）の合計量に基づく）とからなる重合体成分に有機過酸化物を配合してなるニトリル基含有高飽和共重合体ゴム組成物が提供される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
（ニトリル基含有高飽和共重合体ゴム）
本発明のゴム組成物は、その基本ゴム成分としてニトリル基含有高飽和共重合体ゴムを含有する。
本発明で使用するニトリル基含有高飽和共重合体ゴムは、不飽和ニトリルと共役ジエンとの共重合体または不飽和ニトリルと共役ジエンおよびこれらと共重合可能な単量体との共重合体の共役ジエン部分を水素化してなるものであって、それ自体一般に良好な耐熱性、耐オゾン性を有する。
【０００８】
この共重合体は、ムーニー粘度が３０〜２００、好ましくは６０〜１５０、ヨウ素価が１２０以下、好ましくは６０以下、より好ましくは１５以下のものである。ムーニー粘度が低過ぎると、強度の低い成形品しか得られず、好ましくない。ムーニー粘度が高過ぎると、押出成形、射出成形などが困難となる。ヨウ素価が高過ぎるとゴム組成物の耐熱性が劣る。
不飽和ニトリル−共役ジエン共重合体中の結合不飽和ニトリル単位の含有量は通常は１０〜５０重量％であり、特に１５〜４０重量％が好ましい。
不飽和ニトリルの具体例としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリルなどが挙げられる。
【０００９】
共役ジエンの具体例としては、１，３−ブタジエン、２，３−ジメチルブタジエン、イソプレン、１，３−ペンタジエンなどが挙げられる。
所望により、本発明の目的が損なわれない範囲において、不飽和ニトリルと共役ジエンに加えて、さらに不飽和カルボン酸エステルまたはその他の共重合可能な単量体を共重合せしめてもよい。
一般に、所望により共重合される不飽和カルボン酸エステルその他の単量体の量は単量体合計量に基づき通常５０重量％以下、より好ましくは４０重量％以下である。
【００１０】
所望により共重合される不飽和カルボン酸エステルの具体例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、イソノニルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、２−メチル−ペンチルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ｎ−ドデシルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレートなどの炭素数１〜１８程度のアルキル基を有するアクリレートおよびメタクリレート；
【００１１】
メトキシメチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、エトキシプロピルアクリレート、メトキシエトキシアクリレート、エトキシブトキシアクリレートなどの炭素数２〜１２程度のアルコキシアルキル基を有するアクリレート；
α−およびβ−シアノエチルアクリレート、α−，β−およびγ−シアノプロピルアクリレート、シアノブチルアクリレート、シアノヘキシルアクリレート、シアノオクチルアクリレートなどの炭素数２〜１２程度のシアノアルキル基を有するアクリレート；
【００１２】
２−ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレートなどのヒドロキシアルキル基を有するアクリレート；
マレイン酸モノエチル、マレイン酸ジメチル、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジ−ｎ−ブチル、フマル酸ジ−２−エチルヘキシル、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジ−ｎ−ブチル、イタコン酸ジ−２−エチルヘキシルなどの不飽和ジカルボン酸モノおよびジアルキルエステル；
【００１３】
さらにジメチルアミノメチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、３−（ジエチルアミノ）−２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２，３−ビス（ジフルオロアミノ）プロピルアクリレートなどのアミノ基含有不飽和カルボン酸エステル系単量体；
【００１４】
トリフルオロエチルアクリレート、テトラフルオロプロピルアクリレート、ペンタフルオロプロピルアクリレート、ヘプタルオロブチルアクリレート、オクタフルオロペンチルアクリレート、ノナフルオロペンチルアクリレート、ウンデカフルオロヘキシルアクリレート、ペンタデカフルオロオクチルアクリレート、ヘプタデカフルオロノニルアクリレート、ヘプタデカフルオロデシルアクリレート、ノナデカフルオロデシルアクリレート、トリフルオロエチルメタクリレート、テトラフルオロプロピルメタクリレート、オクタフルオロペンチルメタクリレート、ドデカフルオロヘプチルメタクリレート、ペンタデカフルオロオクチルアクリレート、ヘキサデカフルオロノニルメタクリレートなどのフルオロアルキル基を有するアクリレートおよびメタクリレート；
【００１５】
フルオロベンジルアクリレート、フルオロベンジルメタクリレート、ジフルオロベンジルメタクリレートなどのフッ素置換ベンジルアクリレートおよびメタクリレートなどが挙げられる。
【００１６】
上記不飽和ニトリル−共役ジエン共重合体の不飽和ニトリルとしては、アクリロニトリルが好ましく、共役ジエンとしてはブタジエンが好ましく、また、所望により用いる不飽和カルボン酸エステルとしては一般に不飽和ジカルボン酸ジアルキルエステルが挙げられる。
【００１７】
また、不飽和カルボン酸エステル以外の共重合可能な単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルピリジンなどの芳香族ビニル系単量体；ビニルノルボルネン、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエンなどの非共役ジエン系単量体；フルオロエチルビニルエーテル、フルオロプロピルビニルエーテル、トリフルオロメチルビニルエーテル、トリフルオロエチルビニルエーテル、パーフルオロプロピルビニルエーテル、パーフルオロヘキシルビニルエーテルなどのフルオロアルキルビニルエーテル、ｏ−またはｐ−トリフルオロメチルスチレン、ペンタフルオロ安息香酸ビニル、ジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンなどのフッ素含有ビニル系単量体；アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和モノカルボン酸；イタコン酸、フマル酸、マレイン酸などの不飽和ジカルボン酸またはこれらの無水物；さらに、ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
【００１８】
不飽和ニトリル−共役ジエン共重合体を水素化する方法はとくに限定されるものではなく、常法に従って水素化することができる。水素化に際し使用される触媒としては、例えば、パラジウム／シリカおよびパラジウム錯体（特開平３−２５２４０５号）などが挙げられる。さらに、特開昭６２−１２５８５８号、特開昭６２−４２９３７号、特開平１−４５４０２号、特開平１−４５４０３号、特開平１−４５４０４号、特開平１−４５４０５号などに記載されているようなロジウム化合物またはルテニウム化合物を使用することもできる。
【００１９】
本発明で使用するニトリル基含有高飽和共重合体ゴムは、不飽和ニトリル−共役ジエン共重合体のラテックスを直接水素化する方法によっても得ることができる。
【００２０】
直接水素化する方法としては、パラジウム系触媒を使用する方法（例えば、特開平２−１７８３０５号）、ロジウム系触媒を使用する方法（例えば、特開昭５９−１１５３０３号、特開昭５６−１３３２１９号、米国特許第３，８９８，２０８号）、およびルテニウム系触媒を使用する方法（例えば、特開平６−１８４２２３号、特開平６−１９２３２３号）などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。具体例としては、例えばパラジウム系触媒を使用する場合は、特開平２−１７８３０５号公報に記載されているようにして、ニトリル基含有不飽和共重合体を溶解または膨潤させる有機溶媒を該共重合体ラテックス中に添加する方法が採られる。この方法によれば、共重合体ラテックス中のニトリル基含有不飽和共重合体が有機溶媒で膨潤し、共重合体中の二重結合に水素化触媒を接近し易くすることができるので、水性エマルジョン状態を保持したままで、水素化反応を効率よく行なうことができる。
【００２１】
パラジウム化合物の具体例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ラウリン酸、コハク酸、ステアリン酸、オレイン酸、フタル酸、安息香酸などのカルボン酸のパラジウム塩類；塩化パラジウム、ジクロロ（シクロオクタジエン）パラジウム、ジクロロ（ノルボルナジエン）パラジウム、ジクロロ（ベンゾニトリル）パラジウム、ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム、テトラクロロパラジウム（ＩＩ）酸アンモニウム、ヘキサクロロパラジウム（ＩＶ）酸アンモニウムなどのパラジウムの塩素化物；臭化パラジウム；ヨウ化パラジウム；硫酸パラジウム・二水和物；テトラシアノパラジウム（ＩＩ）酸カリウム・三水和物；などの無機化合物や錯塩が挙げられるが、これらに限定されるものではない。その中でも、カルボン酸のパラジウム塩、ジクロロ（ノルボルナジエン）パラジウム、ヘキサクロロパラジウム酸アンモニウムなどが特に好ましい。
【００２２】
（エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体）
本発明で使用するエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体は、エチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドの単独重合体またはエチレンオキサイド単位もしくはプロピレンオキサイド単位を主成分とする、すなわち、少くとも５０モル％含有する共重合体である。通常、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイド５０〜９７モル％と共重合可能な単量体５０〜３モル％との共重合体が用いられる。エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの共重合割合がこの範囲にあるとき良好な耐熱性が得られる。好ましい重合体は、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合体であり、特にエチレンオキサイド単位を少くとも５０モル％含有するエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合体が好ましい。
【００２３】
エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドと共重合される単量体としては、好ましくは特開昭６４−２６６７４号に開示されている環状エーテル、環状アセタールおよび環状エステルなどの環状単量体が使用される。それらの具体例としては、１，２−エポキシブタン、２，３−エポキシブタン、１，２−エポキシペンタン、２，３−エポキシペンタン、１，２−エポキシヘキサン、２，３−エポキシヘキサン、シクロヘキセンオキシドなどのアルキレンオキサイド（環状エーテル）；トリオキサン、１，３−ジオキソランなどの環状アセタール；β−バレロラクトン、ε−カプロラクトンなどの環状エステル；エピクロロヒドリンなどのエピハロヒドリン；およびスチレンオキサイドなどを挙げることができる。
【００２４】
エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドと共重合される単量体として、炭素−炭素不飽和結合とエポキシ環を有する単量体を少割合で用いることもできる。炭素−炭素不飽和結合を有する共重合体を形成することによって、強度の高い成形品を得ることができる。そのような単量体の具体例としてはアリルグリシジルエーテルおよびグルシジルメタクリレートが挙げられる。これら単量体の使用量は共重合体重量に基づき１０モル％以下、より好ましくは７モル％以下である。
【００２５】
エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体は、比較的高い分子量を有し、濃度０．２５ｇ／ｄｌのトルエン溶液で測定した還元粘度（ｄｌ／ｇ）が、通常０．２５以上であることが、熱安定性の観点から見て必要である。エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組合せて使用することができる。
【００２６】
ニトリル基含有高飽和共重合体ゴムとエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイド重合体との配合割合（重量比）は９０／１０〜５０／５０、好ましくは８０／２０〜６０／４０である。ニトリル基含有高飽和共重合体ゴムの量が９０重量％を超え、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイド重合体の量が１０重量％未満となると熱老化後の伸びが小さい。逆に、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイド重合体の量が５０重量％を超え、ニトリル基含有高飽和共重合体ゴムの量が５０重量％未満となると強度が低下するので好ましくない。
【００２７】
（ポリアクリル酸エステル系重合体）
所望により、上記エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体の一部をポリアクリル酸エステル系重合体で置換することができる。ポリアクリル酸エステル系重合体の併用によってゴム組成物の常態物性、特に強度が顕著に改善される。
一般に、ポリアクリル酸エステル系重合体の配合量は６０重量％以下（ポリアクリル酸エステル系重合体とエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体との合計量に基づく）である。十分な強度改善効果を得るには、一般に、その配合量は３０重量％以上であることが望ましい。
【００２８】
ここで使用されるポリアクリル酸エステル系重合体は、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレートなどの炭素数８以下のアルキル基を有するアルキルアクリレート単位および／またはメトキシメチルアクリレートなどの炭素数８以下のアルコキシアルキル基を有するアルコキシアルキルアクリレート単位を少くとも８０モル％以上含む共重合体ゴムである。
【００２９】
共重合される単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルピリジンなどの芳香族ビニル系単量体；フルオロエチルビニルエーテル、フルオロプロピルビニルエーテル、トリフルオロメチルビニルエーテル、トリフルオロエチルビニルエーテル、パーフルオロプロピルビニルエーテル、パーフルオロヘキシルビニルエーテルなどのフルオロアルキルビニルエーテル、ｏ−またはｐ−トリフルオロメチルスチレン、ペンタフルオロ安息香酸ビニル、ジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンなどのフッ素含有ビニル系単量体；アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和モノカルボン酸；イタコン酸、フマル酸、マレイン酸などの不飽和ジカルボン酸およびそれらの無水物；ならびにポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
【００３０】
さらに、通常ポリアクリル酸エステル系重合体ゴムの架橋性単量体として使用される単量体を共重合することもできる。使用できる単量体としては、２−クロロエチルビニルエーテル、ビニルクロロアセテート、アリルクロロアセテート、ビニルベンジルクロライド、２−クロロエチルビニルエーテル、クロロメチルビニルケトン、５−クロロメチル−２−ノルボルネンなどの活性塩素含有不飽和単量体、２−クロロエチルビニルエーテルなどの非活性塩素含有不飽和単量体、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、ビニルグリシジルエーテルなどのエポキシ基含有不飽和単量体などが挙げられる。その他、カルボキシル基含有不飽和単量体も使用することができる。これらの単量体のなかでも活性塩基含有不飽和単量体が好ましい。
【００３１】
上記のポリアクリル酸エステル系重合体ゴムの中でも、特に、エチルアクリレート９０モル％以上、好ましくは９５モル％以上と、これと共重合可能な単量体１０モル％以下、好ましくは５モル％以下とを構成単位とし、実質的に炭素−炭素不飽和結合を含有しない共重合体が望ましい。このようなエチルアクリレート共重合体を用いると、高い耐熱性を有し、かつ長期間保持しても硬化劣化をほとんど生じないゴム組成物を得ることができる。そのようなエチルアクリレート共重合体を得るために、エチルアクリレートと共重合される単量体としてはエチルアクリレートとの共重合に関与する炭素−炭素二重結合の他には実質的に炭素−炭素二重結合（ただしベンゼン環を除く）をもたない単量体が用いられる。
【００３２】
一般に、アクリルゴムの架橋用成分としてアクリレートとの共重合に関与する炭素−炭素二重結合の他に炭素−炭素二重結合を有する不飽和化合物（例えば、ブタジエン、２−ブテニルアクリレート、テトラヒドロベンジルアクリレート、アリルアクリレート、トリアリルイソシアヌレート、ジビニルベンゼンなど）も用いられているが、このような炭素−炭素不飽和結合を有する不飽和化合物は硬化型劣化を促進するので高い耐熱性が要求される用途においてはできるかぎり用いないことが好ましい。
ポリアクリル酸エステル系共重合体ゴムはムーニー粘度ＭＬ４が１０〜９０であることが望ましい。粘度が低過ぎると被覆材の強度が低下し、また粘度が高過ぎると押出成形性が低下する。
【００３３】
（有機過酸化物系架橋剤）
本発明で使用する有機過酸化物系架橋剤は、通常のゴムの過酸化物加硫で使用されるものであればよく、特に限定されない。その具体例としては、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、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（ベンゾイルパーオキシ）ヘキシン、α，α′−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼンなどが挙げられる。なかでも、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイドが好ましい。これらの有機過酸化物は、重合体成分１００重量部に対し、すなわち、ニトリル基含有高飽和共重合体ゴムとエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体およびポリアクリル酸エステル系共重合体との合計１００重量部に対し通常０．０５〜３０重量部、好ましくは０．１〜１５重量部の範囲で使用される。
【００３４】
さらに、架橋助剤を用いることができる。架橋助剤としては通常、有機過酸化物加硫において架橋助剤として使用される不飽和化合物が挙げられる。その例としては、エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、Ｎ，Ｎ′−ｍ−フェニレンジマレイミド、トリアリルイソシアヌレートなどが挙げられる。なかでも加硫物性からトリアリルイソシアヌレートが好ましい。これらの添加量は、重合体成分合計１００重量部に対し通常０．１〜１５重量部の範囲である。
【００３５】
（その他の配合成分）
本発明のゴム組成物には、耐熱性およびゴムとしての特性が損なわれない限り、他のゴムおよび樹脂成分を少割合で配合することができる。配合されるゴム成分の例としては、シリコンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。また、配合される樹脂成分としてはエポキシド化合物の重合体、スチレン系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、熱可塑性ポリウレタン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリオレフィン、ポリアクリロニトリル、ポリアリールスルホンなどが挙げられる。樹脂成分の代表例として、エポキシド化合物の重合体、より詳しくは、炭素数３以上のエポキシド化合物の単独重合体または該エポキシド化合物７０重量％以上とエチレンオキサイド３０重量％以下との共重合体が用いられる。炭素数３以上のエポキシド化合物としては、１，２−エポキシブタン、２，３−エポキシブタン、１，２−エポキシペンタン、２，３−エポキシペンタン、１，２−エポキシヘキサン、２，３−エポキシヘキサン、シクロヘキサンオキサイド、エピクロロヒドリン、スチレンオキサイドなどが挙げられる。
【００３６】
また、本発明のゴム組成物には、必要に応じて、ゴム分野において使用される通常の他の配合剤、例えば、補強剤（カーボンブラック、シリカ、タルクなど）、充填剤（炭酸カルシウム、クレーなど）、加工助剤、プロセス油、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤、シランカップリング剤、着色助剤などを配合することができる。
【００３７】
本発明のゴム組成物の製造方法は特に限定されないが、通常は、押出機やロール、バンバリーミキサーなどの混合機により、ニトリル基含有高飽和共重合体ゴム、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体、所望により用いるポリアクリル酸エステル系重合体および有機過酸化物その他の配合剤とを混練・混合することによって該ゴム組成物を製造する。電線被覆材として用いる場合は、常法に従って、加硫機と直結した押出機を用い、ゴム組成物を押出機から押出して電線を被覆するとともに加熱架橋する方法が採られる。
【００３８】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、実施例、比較例および参考例中の部および％は特に断りのないかぎり重量基準である。
ゴム組成物および原料成分の特性は以下のように測定した。
（１）加硫物性
ＪＩＳ Ｋ６３０１に従い、表１の配合処方によって調製した未架橋ゴム組成物を１７０℃×２０分の条件で架橋して得られた厚さ２ｍｍのシートを、３号形ダンベルを用いて打ち抜いて試験片を作成し、引張強さ（単位：ｋｇｆ／ｃｍ２ ）、１００％引張応力（単位：ｋｇｆ／ｃｍ２）および伸び（単位：％）を測定した。硬さはＪＩＳスプリング式Ａ形硬さ試験機を用いて測定した。
【００３９】
（２）空気熱老化試験
試験片を１９０℃で７２時間放置後、ＪＩＳ−Ｋ６３０１に従い、伸び（％）を測定し、熱老化条件放置前の伸び（％）に対する変化率（％）を求めた。変化率がマイナスであることは伸びが低下したことを示す。
（３）ムーニー粘度ＭＬ１＋４
ＪＩＳ−Ｋ６３８３に従い、１００℃にて測定した。
【００４０】
実施例１〜６、比較例１
下記に示すニトリル基含有高飽和共重合体ゴムとエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体およびポリアクリル酸エステル重合体を用いて、これらの重合体に表１に示す各種配合剤を配合し、５０℃にて混練して加硫性ゴム組成物を調製し、その加硫性、ムーニー粘度、加硫物性および熱老化条件放置後の伸びの変化率を測定した。測定結果を表１に示す。
（Ａ）ＨＮＢＲ：アクリロニトリル−ブタジエン共重合体の水素化物
結合アクリロニトリル含有量３６％、ムーニー粘度５８、ヨウ素価４
【００４１】
（Ｂ−１）ＥＯポリマー１：エチレンオキサイド（９０モル％）−プロピレンオキサイド１０モル％）共重合体、還元粘度（ηｓｐ／Ｃ）５．３（ｄｌ／ｇ）
（Ｂ−２）ＥＯポリマー２：エチレンオキサイド（９０モル％）−プロピレンオキサイド５モル％）−アリルグリシジルエーテル（５モル％）共重合体、還元粘度（ηｓｐ／Ｃ）４．７（ｄｌ／ｇ）
（Ｂ−３）ＰＯポリマー１：プロピレンオキサイド（９７モル％）−アリルグリシジルエーテル（３モル％）共重合体、ムーニー粘度７０
（Ｃ） ＡＲ１：エチルアクリレート（９８モル％）−ビニルクロロアセテート（２モル％）共重合体ゴム、ムーニー粘度５０
【００４２】
【表１】
注：＊１ カープレックス １１２０：シリカ
＊２ グレッグ Ｇ−８２０５：脂肪酸金属塩（滑剤）
＊３ ナウガード ＃４４５：置換ジフェニルアミン
＊４ ノクラック ＭＢＺ：２−メルカプトベンゾイミダゾール亜鉛塩
＊５ Ａ−１７２
＊６ ＤＥＧ：ジエチレングリコール
＊７ Ｖｕｌ−Ｃｕｐ ４０ＫＥ：α，α′−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン４０％品
【００４４】
【発明の効果】
ニトリル基含有高飽和共重合体ゴムとエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイド重合体とからなる重合体成分に、有機過酸化物を配合してなる本発明のゴム組成物は、良好な耐熱性を有し、しかも、長期間高温に曝しても硬化劣化することなく、良好なゴムとしての特性を維持する。エチレンオキサイド重合体を配合しない場合（比較例１）は熱老化が顕著である。また、アクリルゴムをさらに配合すると（実施例６）強度が向上する。
【００４５】
従って、本発明のゴム組成物は、耐熱性シール、ガスケット、オイル用ホース
などの自動車部品；ＩＣ基盤クッション材などのＯＡ機器用部品；電線被覆材などに使用することができ、特に長期間高温に曝される用途に有用である。
【００４６】
（発明の好ましい実施態様）
本発明のニトリル基含有高飽和共重合体ゴム組成物、すなわち、（１）ヨウ素価１２０以下のニトリル基含有高飽和共重合体ゴム５０〜９０重量％（重合体成分（１）、（２）の合計量に基づく）と、（２）エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの単独重合体またはこれらを主成分とする共重合体１０〜５０重量％（重合体成分（１）、（２）の合計量に基づく）とからなる重合体成分に有機過酸化物を配合してなるゴム組成物；および（１）ヨウ素価１２０以下のニトリル基含有高飽和共重合体ゴム５０〜９０重量％（重合体成分（１）、（２）の合計量に基づく）と、（２）エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの単独重合体またはこれらを主成分とする共重合体４０重量％とポリアクリル酸エステル系重合体ゴム６０重量％以下との混合物１０〜５０重量％（重合体成分（１）、（２）の合計量に基づく）とからなる重合体成分に有機過酸化物を配合してなるゴム組成物の好ましい実施態様をまとめると以下のとおりである。
【００４７】
（１）ニトリル基含有高飽和共重合体ゴムのムーニー粘度が３０〜２００、より好ましくは６０〜１５０である。
（２）ニトリル基含有高飽和共重合体ゴムのヨウ素価が６０以下、より好ましくは１５以下である。
（３）ニトリル基含有高飽和共重合体ゴムの結合不飽和ニトリル単位含有量が１０〜５０重量％、より好ましくは１５〜４０重量％である。
【００４８】
（４）ニトリル基含有高飽和共重合体ゴムが不飽和ニトリル−共役ジエン共重合体の水素化物または不飽和ニトリル−共役ジエン−共重合可能な他の単量体の共重合体の水素化物である。
（５）ニトリル基含有高飽和共重合体ゴムが、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体の共役ジエン部分を水素化したものである。
【００４９】
（６）エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体がエチレンオキサイド単位またはプロピレンオキサイド単位を少くとも５０モル％含有する重合体である。
（７）エチレンオキサイド重合体がエチレンオキサイド５０〜９７モル％とプロピレンオキサイド５０〜３モル％との共重合体である。
【００５０】
（８）エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体が、１０モル％以下、より好ましくは７モル％以下の炭素−炭素不飽和結合を有する共重合体を形成することができる単量体を共重合したものである。
（９）上記（８）の共重合される単量体はアリルグリシジルエーテルおよびグリシジルメタクリレートの中から選ばれる。
【００５１】
（１０）ポリアクリル酸エステル系重合体は、炭素数８以下のアルキル基を有するアルキルアクリレート単位および／または炭素数８以下のアルコキシアルキル基を有するアルコキシアルキルアクリレート単位８０モル％以上と共重合可能な単量体単位２０モル％以下とからなる。
（１１）ポリアクリル酸エステル系重合体が、エチルアクリレート単位９０モル％以上、より好ましくは９５モル％以上と共重合可能な単量体単位１０モル％以下、より好ましくは５モル％以下とからなり、実質的に炭素−炭素不飽和結合を含有しない共重合体である。
（１２）ポリアクリル酸エステル系重合体の量が、該重合体とエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体との合計量に基づき、３０〜６０重量％である。
【００５２】
（１３）ニトリル基含有高飽和共重合体ゴムとエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体（または該重合体とポリアクリル酸エステル系重合体との混合物）との重量比が８０／２０〜６０／４０である。
（１４）有機過酸化物の量はニトリル基含有高飽和共重合体ゴムとエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体との合計１００重量部に対し０．０５〜３０重量部、より好ましくは０．１〜１５重量部である。
Claims (2)
- （１）ヨウ素価１２０以下のニトリル基含有高飽和共重合体ゴム５０〜９０重量％（重合体成分（１）、（２）の合計量に基づく）と、（２）トルエン溶液で測定した還元粘度が０．２５以上である、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの単独重合体またはそれらを主成分とする共重合体１０〜５０重量％（重合体成分（１）、（２）の合計量に基づく）とからなる重合体成分に有機過酸化物を配合してなるニトリル基含有高飽和共重合体ゴム組成物。
- （１）ヨウ素価１２０以下のニトリル基含有高飽和共重合体ゴム５０〜９０重量％（重合体成分（１）、（２）の合計量に基づく）と、（２）トルエン溶液で測定した還元粘度が０．２５以上である、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの単独重合体またはそれらを主成分とする共重合体４０重量％以上とポリアクリル酸エステル系重合体ゴム６０重量％以下との混合物１０〜５０重量％（重合体成分（１）、（２）の合計量に基づく）とからなる重合体成分に有機過酸化物を配合してなるニトリル基含有高飽和共重合体ゴム組成物。
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