JP6717982B2

JP6717982B2 - ゴム組成物

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Publication number: JP6717982B2
Application number: JP2018560501A
Authority: JP
Inventors: マルティン・ファン・ダイン; ヴィクトル・フィデル・キローガ・ノラブエナ; ゴゼ・ファン・ザントフォ−ルト; マリア・モンセラート・アルヴァレス−グリマ
Original assignee: アランセオ・ネザーランズ・ベー・フェー
Priority date: 2016-05-20
Filing date: 2017-05-11
Publication date: 2020-07-08
Anticipated expiration: 2037-05-11
Also published as: US10808113B2; US20190153206A1; KR20190013747A; JP2019516836A; CA3024655A1; EP3458515B1; EP3458515A1; WO2017198521A1; CN109153832A; CN109153832B; KR102344619B1

Description

本発明は、限定した量のエキステンダーオイルを含むある種のゴム組成物、それを製造するための方法、および高充填加硫物（ｈｉｇｈｌｙｌｏａｄｅｄｖｕｌｃａｎｉｚａｔｅｓ）を作製するためのその使用に関する。

自動車のシール、ビルおよび建造物の窓用ガスケット、ならびにその他の用途においては、高度に充填された加硫物が好ましい。特に自動車用途においては、良好な弾性と良好な機械的性質を組み合わせて有するＥＰＤＭゴム組成物が望ましい。今日の業界において、良好な弾性および機械的性質を備えた高度に充填されたゴム加硫物は、問題をもたらす。

加硫ゴムコンパウンド物は、典型的には、機械的性能および弾性の面で特徴を有している。本発明の文脈においては、引張性能たとえば引張強度および破断時伸び、ならびに引き裂き強度が、重要な機械的性質であり、高温、および室温以下の温度での圧縮永久歪みが、弾性に関する重要な特性である。

エチレン−α−オレフィン−ジエンエラストマー、特にエチレン−プロピレン−ジエンコポリマー（ＥＰＤＭ）は、優れた汎用エラストマーとして認められ、広く各種の用途において有用である。ＥＰＤＭは、エチレンおよびプロピレンの繰り返し単位と共に、不飽和結合を導入することによりそれらのポリマー鎖の架橋を容易とするための、少量の非共役ジエン単位からなっている。ＥＰＤＭは、そのポリマー骨格の中に不飽和をまったく含まないゴムであって、そのために、ポリジエンゴムに比較して、酸素、オゾン、熱、およびＵＶ照射に対する優れた抵抗性を有している。したがって、ＥＰＤＭゴムは、屋外用途および高温用途、たとえば、自動車のシーリングシステム、ビルおよび建造物の窓用ガスケット、屋根板、冷却液用ホース、およびベルトなどに使用されている。ＥＰＤＭゴムは、典型的には、充填剤たとえば、補強性カーボンブラックおよび不活性なホワイトフィラー、ならびに可塑剤、特にミネラルオイルと共にコンパウンディングされる。一方では、このことによって、混合、加工、および最終用途に関わる技術的規準を満たす、実用的なＥＰＤＭコンパウンド物が得られる。他方では、このことによって、比較的低価格でありながらも、満足のいく技術的性能を備えたコンパウンド物を製造することが可能となる。しかしながら、ベースのエラストマーに加えて、極めて高いレベルの充填剤および可塑剤を含むＥＰＤＭコンパウンド物の全充填量（ｔｏｔａｌｌｏａｄｉｎｇ）を高くしていくと、たとえば、引張強度の低下、破断時伸びの低下、および引き裂き強度の低下、ならびに、各種の温度での圧縮永久歪みの増大のような、機械的性質および弾性の低下が起きる。ＥＰＤＭの用途開発での、際限の無いこのような性能バランスを求める努力から典型的に得られる結果は、比較的に低いコンパウンド充填量で優れた技術的性能を得るか、極めて高いコンパウンド充填量で比較的に低い性能を得るか、またはそれらを折衷させるかのいずれかとなる。

（特許文献１）には、改良された弾性性能を有するＥＰＤＭコポリマーが開示されているが、そこで例に挙げられたゴムは、５０ｐｈｒという高い量のエキステンダーオイルと、３．０よりも小さい極めて低い分子量分布とを有している。それに加えて、これらのＥＰＤＭポリマーは、たとえばエンジンマウントのような低減衰性の用途のために設計されたものである。このことにより、ゴムコンパウンド物の全充填量に制限がもたらされるが、その理由は、充填剤および可塑剤（オイル）のレベルが高いと、制震性能が低下するので、そのため、低い充填量のコンパウンド物（２５０ｐｈｒ未満）が使用されている。

（非特許文献１）においては、１５０℃でムーニーを測定することが可能であり、そのことが、極めて高い分子量のゴムポリマーの粘度についての再現性の高い有用なデータを得るには必要であるとの記載を読むことができる。

（特許文献２）にもまた、弾性を目的としたターポリマーが開示されている。そこで例に挙げられたポリマーは、オイルを一切含んでいないが、このことは、高分子量のＥＰＤＭゴムの場合においては、コンパウンド物の効果的な混合を困難とし、その結果、受容不能な長い混合時間となったり、あるいは混合サイクルを二つ続けたりすることが必要となる。それに加えて、ＥＮＢを含むターポリマーしか記載されていないが、それらは、長鎖分岐を十分なレベルでは調節できず、そのために、コンパウンド物のムーニー粘度が高くなり、その結果、押出成形および金型成形の生産性が低下する。

（特許文献３）には、防振用途のためのゴム組成物が開示されている。しかしながら、そのようなゴム組成物が、２種のＥＰＤＭのブレンド物で構成されているので、複数の反応器技術が必要となる。それに加えて、そのようなゴム用途で低い制震性能とするために必要とされるのは、低い充填量のコンパウンド物（２５０ｐｈｒ未満）である。

（特許文献４）においては、メタロセン触媒を使用して製造したヘキサジエンまたはＥＮＢをベースとする、高分子量のＥＰＤＭエラストマーが例に挙げられている。そのような高分子量ターポリマーの欠点は、それらにオイルが含まれていないことであって、そのため、ＥＰＤＭゴムのコンパウンド物の効率的な混合が困難となるであろう。それに加えて、ヘキサジエンまたはＥＮＢを含むターポリマーしか記載されてなく、それらは長鎖分岐のレベルが不十分であって、そのため、コンパウンド物のムーニー粘度が高くなるであろう。

（特許文献５）には、極めて高いエチレン含量を有するオイルフリーのターポリマーおよび四元ポリマーが記載されている。そのようなＥＰＤＭの欠点は、エキステンダーオイルが存在しないために、十分な混合という観点からは、最大分子量に限度があること、ならびに、エチレン含量が高いために、高い結晶化度を有するＥＰＤＭとなり、その結果、室温以下での弾性が低下することである。

（特許文献６）にも、オイルフリーのターポリマーが記載されているが、この場合もまた、極めて高い分子量の場合における、ＥＰＤＭの混合の限界の問題が起きるであろう。

（特許文献７）では、改良された加工性を有するＥＰＭおよびＥＰＤＭゴムが例示されている。しかしながら、これらのＥＰ（Ｄ）Ｍ製品は、組成がバイモーダルであり、それらを製造するには、複数の反応器技術が必要となる。さらに、これらのポリマーはオイルフリーでもあり、そのために、混合効率が厳しく制限され、そして含まれるジエンのレベルが低いので、加硫が遅くなる。

ムーニー粘度が低く、極めて高いオイル含量の、また別のターポリマーが、（特許文献８）に開示されている。ＥＰＤＭポリマーに関する限りにおいては、オイルレベルがこのように極めて高いことによって、それらが、かなり高価な製品となってしまっている。

自動車用のソリッドシールに使用されるＥＰＤＭ加硫物は、典型的には、６０％未満の圧縮永久歪みを有しているべきである（ＤＶＲＶＷ３３０７に従い、９０℃で２２時間圧縮；圧縮した状態のまま室温で３時間かけて冷却；そして、室温で１時間緩和させた後で測定）。さらには、ＤＩＮＩＳＯ３７に従った引張強度が、好ましくは、自動車用のソリッドシールコンパウンド物から調製した試験プラックで、８ＭＰａよりも高くあるべきである。

この目的のためには、表１に記載したような多くの市販のＥＰＤＭグレードが公知ではあるが、特に自動車用途において、高充填のゴム加硫物においては特に、これらの厳しい要求に応えるためには、さらなる改良が必要である。

欧州特許第２８１８５１３号明細書欧州特許第２９０２４１２号明細書米国特許第９１３９７２７号明細書米国特許第５２２９４７８号明細書特開２００２−０４７３６３号公報特開２００２−０４７３８２号公報米国特許第３８８４９９３号明細書特公平３−７１１６１号公報

ＪｏｓｅｐｈＣ．Ｓａｌａｍｏｎｅ："ＰｏｌｙｍｅｒｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａＶｏｌ．３Ｄ−Ｅ"，２３Ｊｕｌｙ１９９６，ＣＲＣｐｒｅｓｓ，ＸＰ００２７６１４５０

したがって、本発明の目的は、特に全充填量が高い加硫物を作製するために使用したときに、改良された性能、特に良好な弾性および良好な機械的性質を示すゴム組成物を提供することである。

この目的は、以下のものを含むゴム組成物を用いて達成される：
ｉ）エチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマーであって、以下：
− １５０℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋８）が、８５ＭＵ以上、かつ
− エチレン含量が、６３重量％以下、好ましくは６０重量％以下、
− 非共役ジエン含量が、そのエチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマーｉ）の４〜８重量％、
− その非共役ジエンが、５−エチリデン−２−ノルボルネン（ＥＮＢ）と５−ビニルノルボルネン（ＶＮＢ）との組合せ、
− そのエチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマーｉ）のＶＮＢ量が、０．０５〜１重量％の間、かつＭｗが少なくとも４００，０００ｇ／ｍｏｌ
を有するエチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマー、ならびに
ｉｉ）そのコポリマーｉ）を規準にして、１０〜４０ｐｈｒのエキステンダーオイル、
ここで、ｉ）そのＥＰＤＭコポリマーとｉｉ）そのオイルとを合計した量が、その組成物の少なくとも９５重量％である。

引張強度（単位、ＭＰａ）を圧縮永久歪みＣＳ（９０℃；１時間）（単位、％）に対してプロットし、典型的なＤＶＲＶＷ３３０７の規格（４分割の左上部分）を示す。

エチレン− α − オレフィン− 非共役ジエンコポリマー（ｉ）
その好ましいエチレン含量、より詳しくはそのコポリマー中のエチレンモノマーから誘導された構造単位が、ポリマーの６３重量％以下、好ましくは６０重量％以下である。より好ましいエチレン含量は、３５〜６３重量％であり、好ましくは５５〜６０重量％である。

本発明のエチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマーのα−オレフィンの例としては、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、および１−デセンが挙げられる。これらの内でも、プロピレンおよび１−ブテンが好ましい。プロピレンが最も好ましい。

ジエン含量が、エチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマーの４〜６重量％であるのが好ましい。

エチレンと、非共役ジエンとα−オレフィンとを合計したものが、モノマーの９９重量％より高い、特には１００重量％であるのが好ましい。

好ましい実施形態においては、そのエチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマーｉ）の１５０℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋８）が、９５ＭＵ以上、好ましくは１００ＭＵ以上、特には１００〜２００ＭＵである。

そのエチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマー（ｉ）が、４００，０００〜７００，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量（Ｍｗ）を有しているのが好ましい（高温ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定、標準のエチレン−プロピレンコポリマーを使用して調製した較正曲線を使用）。

やはり好ましいのは、そのエチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマーｉ）が、高温ＧＰＣで測定して、３．５〜６．０の範囲の分子量分布、すなわち重量平均分子量／数平均分子量（Ｍｗ／Ｍｎ）を有する本発明のゴム組成物である。

さらに、コポリマーｉ）は、好ましくは分岐状であって、０〜３０の間のΔδ、より好ましくは５〜２０の間のΔδ、さらにより好ましくは、５〜１５の間のΔδを有する。

Δδ（度の単位で表される）は、０．１ｒａｄ／ｓの振動数での位相角δと、１００ｒａｄ／ｓの振動数での位相角δとの間の差であって、動的機械分光法（ＤＭＳ）により、１２５℃で測定される。このΔδの大きさが、そのポリマーの中に存在している長鎖で分岐状の構造の量の目安であり、Ｈ．Ｃ．Ｂｏｏｉｊ，Ｋａｕｔｓｃｈｕｋ＋ＧｕｍｍｉＫｕｎｓｔｓｔｏｆｆｅ，Ｖｏｌ．４４，Ｎｏ．２，ｐ．１２８〜１３０で提案された（参考として引用し、本明細書に組み入れたものとする）。

そのようなΔδの値は、特に、ジエンとして、０．１〜０．７５重量％の間の、少量のＶＮＢを使用することにより、達成することができる。

エキステンダーオイル（ｉｉ）
本発明において使用される任意選択の「エキステンダーオイル」ｉｉ）は、好ましくは、油展されたゴムを製造するのに慣用される、石油系の軟化剤を意味している。エキステンダーオイルの例としては、パラフィン系、ナフテン系および芳香族のエキステンダーオイルが挙げられるが、これらは、石油の高沸点画分を精製し、必要があればさらに加工することによって得られる。ここで「ｐｈｒ」は、ゴムコポリマー１００重量部あたりの重量部を意味している。これらのエキステンダーオイルは、通常、１００℃で５〜３５ｍｍ^２／ｓの動的粘度を示す。好ましいプロセスオイルはパラフィン系のものである。好適なパラフィン系オイルとしては、たとえば以下のものが挙げられる：Ｓｕｎｐａｒ（登録商標）２２８０（Ｓｕｎｏｃｏから入手可能）、クリアなパラフィン系オイルたとえばＣｏｎｏｐｕｒｅ（登録商標）１２Ｐ（ＣｏｎｏｃｏＰｈｉｌｌｉｐｓから入手可能）、またはホワイトオイルたとえばＰａｒａＬｕｘ（登録商標）６００１（ＣｈｅｖｒｏｎＴｅｘａｃｏから入手可能）。気液（ｇａｓｔｏｌｉｑｕｉｄ＝ＧＴＬ）プロセスで製造されるオイル、たとえば、Ｒｉｓｅｌｌａ（登録商標）Ｘ４３０（Ｓｈｅｌｌ製）もまた好ましい。

少なくとも９５重量％、好ましくは少なくとも９８重量％の成分ｉ）およびｉｉ）からなる本発明のゴム組成物では、以下で定義される助剤ｉｉｉ）を使用して、バランスをとることが可能である。

助剤（ｉｉｉ）
助剤は、本発明のゴム組成物の成分ｉ）およびｉｉ）に加えられるさらなる構成成分であって、たとえば、抗酸化剤たとえばＩｒｇａｎｏｘ（登録商標）１０７６（ＢＡＳＦ製）、ＵＶ安定剤、分配剤（ｐａｒｔｉｏｎｉｎｇａｇｅｎｔ）または加工助剤たとえば、タルク、または金属塩たとえば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムもしくはステアリン酸カルシウムであり、それらは、製造した後のゴムの中に留まっているであろう。

方法
本発明はさらに、本発明におけるゴム組成物を製造するための方法にも関する。そのゴム組成物は、成分ｉ）、任意選択のｉｉ）、およびさらなる助剤ｉｉｉ）を混合することによって製造することができる。

さらに、エキステンダーオイルｉｉ）を含むかまたは含まない、本発明のエチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマー（ｉ）を製造するための方法には、特別な制限はない。その製品は、たとえば、慣用されるバナジウム系触媒、メタロセン触媒、またはポスト−メタロセン触媒を使用し、溶液重合、スラリー重合、または気相重合プロセスによって、製造することができる。好適なプロセスおよび触媒は、文献からも公知である。

本発明の油展ゴム組成物は、エキステンダーオイル（ｉｉ）をエチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマー（ｉ）と、その製造工程の過程でブレンドする方法によって製造することができる。その添加は、重合反応器の後で、かつ揮発分の除去の前に、たとえば、スチームストリッパーまたは乾燥仕上げエクストルーダーの前に実施するのが好ましい。より具体的には、それは、エキステンダーオイル（ｉｉ）を、重合反応器から来た反応媒体の中に溶解または懸濁されているエチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマー（ｉ）とブレンドするような方法によって製造される。

本発明はさらに、加硫ゴム物品を形成させるための方法にも関するが、それには以下の工程が含まれる：
−以下のものを混合する工程：
ａ）本発明におけるゴム組成物、
ｂ）加硫パッケージ、
ｃ）１種または複数の充填剤、
ｄ）１種または複数の可塑剤、および
ｅ）加硫可能なゴム組成物を形成させるための、任意選択のその他のゴム添加剤（ここで、前記混合物は、少なくとも２５０ｐｈｒ、特には少なくとも３５０ｐｈｒ、好ましくは少なくとも４５０ｐｈｒ、さらにより好ましくは少なくとも５５０ｐｈｒの、全コンパウンド物充填量を有する）、および
− そのような混合物を加工して、押出成形または金型成形した物品の最終的な形状を形成させる工程、ならびに
− 前記加硫可能なゴム組成物を加硫する工程。

「全コンパウンド物充填量（ｔｏｔａｌｃｏｍｐｏｕｎｄｌｏａｄｉｎｇ）」は、加硫可能なゴム組成物またはその加硫物の中のすべての構成成分、すなわち、本発明のコポリマーゴム組成物ａ）、加硫パッケージｂ）、充填剤ｃ）、可塑剤ｄ）、およびその他の添加剤ｅ）の構成成分を総合計して、ゴム１００重量部あたりの重量部（ｐｈｒ）で表したものと定義される。

そのような方法には、好ましくは、たとえば以下の工程が含まれる：（ｉ）本発明のゴム組成物を、充填剤、可塑剤、加硫パッケージ、および必要であれば、上述のその他の構成成分と、慣用される混練機たとえば、オープンロールミル、インターナルミキサー、ニーダー、またはエクストルーダーの中で混練して、混合したコンパウンド物を得る工程、ならびに（ｉｉ）そのようにして得られた混練コンパウンド物を加熱下に、加硫（架橋、硬化）させる工程。そのような混合プロセスは、当業者に公知の一つまたは複数の工程で実施することができる。

本発明におけるそのようなゴム組成物の加硫させたコンパウンド物からは、良好な機械的性質と良好な弾性とを依然として兼ね備えた、高コンパウンド充填量を有する加硫物を得ることができる。

加硫パッケージｂ）
加硫剤の例としては、以下のものが挙げられる：硫黄；塩化硫黄；二塩化硫黄；４，４’−ジチオジモルホリン；モルホリンジスルフィド；アルキルフェノールジスルフィド；テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）；テトラエチルチウラムジスルフィド（ＴＥＴＤ）；セレンジメチルジチオカルバメート；ならびに有機ペルオキシドたとえば、ジクミルペルオキシド（ＤＣＰ）、２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）−２，５−ジメチル−ヘキサン（ＤＴＢＰＨ）、ジ（ｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン（ＤＴＢＰＩＢ）、２，５−ジ（ベンゾイルペルオキシ）−２，５−ジメチルヘキサン、２，５−（ｔ−ブチルペルオキシ）−２，５−ジメチル−３−ヘキシン（ＤＴＢＰＨＹ）、ジ−ｔ−ブチル−ペルオキシド、およびジ−ｔ−ブチルペルオキシド−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン（ＤＴＢＴＣＨ）、またはそれらのペルオキシドの混合物。これらの内で好ましいのは、硫黄、ＴＭＴＤ、ＴＥＴＤ、ＤＣＰ、ＤＴＢＰＨ、ＤＴＢＰＩＢ、ＤＴＢＰＨＹ、およびＤＴＢＴＣＨである。

硫黄加硫の場合においては、硫黄を、０．１〜１０ｐｈｒ、好ましくは０．５〜５ｐｈｒ、さらにより好ましくは０．５〜２ｐｈｒの量で使用するのが好ましい。

ペルオキシド硬化の場合においては、有機ペルオキシドを、通常０．１〜１５ｐｈｒ、好ましくは０．５〜５ｐｈｒの量で使用する。

加硫剤としての硫黄は、必要があれば、１種または複数の加硫促進剤、および１種または複数の加硫活性化剤と組み合わせて使用してもよい。加硫促進剤の例としては、以下のものが挙げられる：Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾール−スルフェンアミド、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾール−スルフェンアミド、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピル−２−ベンゾチアゾール−スルフェンアミド、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−（２，４−ジニトロフェニル）メルカプトベンゾチアゾール、２−（２，６−ジエチル−４−モルホリノチオ）ベンゾチアゾール、ジベンゾチアジル−ジスルフィド、ジフェニルグアニジン、トリフェニルグアニジン、ジ−ｏ−トリルグアニジン、ｏ−トリル−ビ−グアニド、ジフェニルグアニジン−フタレート、アセトアルデヒド−アニリン反応生成物、ブチルアルデヒド−アニリン縮合物、ヘキサメチレンテトラミン、アセトアルデヒドアンモニア、２−メルカプトイミダゾリン、チオカルブアニリド、ジエチルチオ尿素、ジブチルチオ尿素、トリメチルチオ尿素、ジ−ｏ−トリルチオ尿素、テトラメチルチウラムモノスルフィド、ＴＭＴＤ、ＴＥＴＤ、テラブチルチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド、亜鉛ジメチルジチオカルバメート、亜鉛ジエチル−チオカルバメート、亜鉛ジ−ｎ−ブチルチオカルバメート、亜鉛エチルフェニルジチオカルバメート、亜鉛ブチルフェニルジチオカルバメート、ナトリウムジメチルジチオカルバメート、セレンジメチルジチオカルバメート、テルルジエチルジチオカルバメート、亜鉛ジブチルキサンテート、およびエチレンチオ尿素。加硫促進剤を使用するのであれば、１００重量部のエチレン−α−オレフィン−非共役ジエン（ｉ）あたり、好ましくは０．１〜１０重量部、さらにより好ましくは０．２〜５重量部、特には０．２５〜２ｐｈｒの間の量で使用する。

加硫活性化剤の例は、金属酸化物たとえば、酸化マグネシウムおよび酸化亜鉛、ならびにステアリン酸またはその反応生成物たとえばステアリン酸亜鉛である。これらの内でも好ましいのは、酸化亜鉛とステアリン酸との組合せである。加硫活性化剤は、ＥＰＤＭコポリマー（ｉ）を規準にして、通常は０．５〜１０ｐｈｒの量、好ましくは０．５〜５ｐｈｒの量で使用する。

加硫剤として、ペルオキシドまたはペルオキシドの混合物を使用する場合、ペルオキシド架橋助剤を使用してもよい。そのようなペルオキシド架橋助剤の例としては、以下のものが挙げられる：シアヌレート化合物たとえば、トリアリルシアヌレートおよびトリアリルイソシアヌレート、（メタ）アクリレート化合物たとえば、トリメチロールプロパントリメタクリレートおよびエチレングリコールジメタクリレート、亜鉛ジメタクリレートおよび亜鉛ジアクリレート、ジビニルベンゼン、ｐ−キノンジオキシム、ｍ−フェニレンジマレイミド、（高ビニル）ポリブタジエン、ならびにそれらの組合せ。０．１〜５ｐｈｒのペルオキシド架橋助剤が使用できれば、好ましい。０．２５〜２．５ｐｈｒのペルオキシド架橋助剤が使用できれば、さらにより好ましい。ペルオキシドを、加硫剤として追加して使用する場合には、硫黄（元素状、または硫黄加硫促進剤もしくは供与体の一部として）を使用して、いわゆるハイブリッド硬化系が得られるようにすることができる。これらの硬化系では、ペルオキシド硬化では典型的な高い耐熱性と、硫黄加硫系に典型的に伴う、極めて良好な極限的な性質、たとえば引張性および引き裂き性、さらには優れた動的性能および疲労性能とが組み合わさっている。硫黄の適用量は、好ましくは０．０５〜１．０ｐｈｒ、好ましくは０．２〜０．５ｐｈｒである。

充填剤ｃ）
本発明の方法においては、充填剤を２０〜５００ｐｈｒの量で使用するのが好ましい。好ましい充填剤は、カーボンブラックおよび／または無機充填剤たとえば、シリカ、炭酸カルシウム、タルク、およびクレーであるが、これらはゴムに対して慣用されている。カーボンブラックのタイプは、ＡＳＴＭＤ−１７６５により、その粒径（ＢＥＴ、単位ｍ^２／ｇ）および構造（ＤＢＰ吸着量、単位ｃｍ^３／１００ｇ）に従って分類される。５〜１５０のＢＥＴ数および３０〜１４０のＤＢＰ数を有するカーボンブラック充填剤を使用するのが好ましい。業界では、これらのタイプのカーボンブラックは、たとえばＭＴ、ＳＲＦ、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなどの略称で表されることも多い。それらの無機充填剤が、たとえば適切なシランを用いて、表面処理されていてもよい。そのような充填剤の２種以上を組み合わせて使用することもできる。最も好適に使用されるのは、カーボンブラックおよび／またはシラン処理したシリカである。

可塑剤ｄ）
本発明のエキステンダーオイルｉｉ）と同じものを可塑剤として使用することもできる。可塑剤としてはさらに、潤滑油、パラフィン、流動パラフィン、石油アスファルト、ワセリン、低分子量ポリイソブチレンもしくはポリブチレン、液状ＥＰＤＭもしくはＥＰＭ、コールタールピッチ、ひまし油、アマニ油、蜜蝋、アタクチックポリプロピレン、およびクマロンインデン樹脂を挙げることができる。２０〜２５０ｐｈｒのパラフィン系プロセスオイルを添加するのが好ましい。このパラフィン系オイルは、ＧＴＬプロセスに従って製造されたものでよい。

その他のゴム添加剤ｅ）
その他のゴム添加剤ｅ）としては、先に挙げた助剤ｉｉｉ）と同じものを使用することもできる。加硫可能なゴム組成物にはさらに、たとえば以下のようなその他の添加剤を含むこともできる：乾燥剤（たとえば、酸化カルシウム）、粘着性付与剤（たとえば、樹脂）、結合剤、顔料、加工助剤（たとえば、ファクチス、脂肪酸、ステアレート、ポリ−もしくはジ−エチレングリコール）、抗酸化剤、熱安定剤（たとえば、ポリ−２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリンまたは亜鉛２−メルカプトベンズイミダゾール）、ＵＶ安定剤、抗オゾン剤、発泡剤、さらには離型用添加剤。

本発明はさらに、本発明の加硫可能なゴム組成物から作成される加硫ゴム物品にも関する。そのような加硫ゴム物品の例としては、以下のものが挙げられる：自動車用のソリッドシール、ビルおよび建造物の窓用ガスケット、熱可塑性加硫物、エンジンマウント、ならびに低硬度用途および射出成形用途のための高充填コンパウンド物。

ＥＰＤＭコポリマーの調製実施例１および２
重合は、容積３Ｌの溶液重合反応器の中で実施した。ヘキサン、エチレン、プロピレン、ジエンおよび水素のフィードストリームは、当業者には公知のようにして、各種の吸収媒体と接触させて、触媒を失活させる不純物たとえば水、酸素、および極性化合物を除去することにより精製した。そのプロセスは、すべてのフィードストリームで連続式である。予め混合しておいたヘキサン、プロピレン、エチレン、ジエン、水素、トリオクチルアルミニウム、およびブチル化ヒドロキシトルエンは、予め冷却してから、反応器にフィードした。国際公開第２００５／０９０４１８号パンフレットに開示されている触媒化合物１９およびトリフェニルカルベニウムテトラキスペルフルオロフェニルボレートを含む溶液を、その反応器に別途にフィードした。水素含量を調節して、表２に示すような所望のポリマームーニーが得られるようにした。そのポリマー溶液を、排出ラインを通して連続的に抜き出したが、そこで、Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標）１０７６のイソプロパノール中溶液を添加し、そして場合によっては、パラフィン系エキステンダーオイルをそのポリマー溶液に添加し、そして最後に、そのポリマーの溶液（およびオイル）を、連続式のスチームストリッピングによる仕上げ工程にかける。２本ロールミル上でポリマーを乾燥させて、最終的なＥＰＤＭを得た。

ＥＰＤＭポリマー実施例１および２について、化学組成については、ＡＳＴＭＤ３９００およびＤ６０４７に従ったＦＴ−ＩＲ法で、オイル含量については、アセトンを用いた抽出法で、１５０℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋８）については、ＩＳＯ２８９に従い、分岐度は、Ｈ．Ｃ．Ｂｏｏｉｊ，Ｋａｕｔｓｃｈ．ＧｕｍｍｉＫｕｎｓｔｓｔ．４４（１９９１）１２８に記載のパラメーターで、そして、分子量ＭｗおよびＭｎならびに分子量分布ＭＷＤについてはＧＰＣで分析した。表２において、ＥＰＤＭ実施例１および２のポリマー特性を、市販の参照物質ＫＥＰ２３７１およびＫ８５５０Ｃのそれと比較している。

表２にはプロピレン含量（重量％）を示していないが、それぞれのグレードについて、エチレン、ＥＮＢおよびＶＮＢの含量を合計したものを１００％から引き算することにより、計算することができる。表２の中の市販グレードのものについては、そのエチレンおよびＥＮＢのデータは、カタログ値を採用し、ＶＮＢ含量は、ＡＳＴＭＤ６０４７に従って測定した。

表２において、ＥＰＤＭ実施例１および２のポリマー特性を、市販グレードのＫＥＰ２３７１およびＫ８５５０Ｃのそれと比較している。

加硫可能なゴム組成物の調製
構成成分：
エキステンダーオイル無添加または１５ｐｈｒ添加の４種の異なったＥＰＤＭ製品（表２参照）をベースとする、約４００、５００、および６００ｐｈｒのコンパウンド物の各種の加硫可能なゴム組成物を調製した（表３）。各種のコンパウンド物を評価するために使用した構成成分を表４にまとめた。

実験の部および試験方法
すべてのコンパウンド物は、実験室用インターナルミキサー上で調製した（ＧＫ１，５Ｅ１、Ｈａｒｂｕｒｇ−ＦｒｅｕｄｅｎｂｅｒｇｅｒＭａｓｃｈｉｎｅｎｂａｕＧｍｂＨ製；ラム圧力７ｂａｒ、４５ｒｐｍ、充填度７０％、全混合時間４分）。加硫系の化学物質は、オープンミル上で添加した（ローラー直径２００ｍｍ、２０ｒｐｍ、ロール温度４０℃、摩擦（ｆｒｉｃｔｉｏｎ）１，２２）。

すべてのコンパウンド物について、２ｍｍ×６ｍｍ厚の試験プレートを１８０℃で、ｔ９０の１．１〜１．２５倍に等価な時間をかけて硬化させることによって、試験片を調製した（ｔ９０とは、レオメーター測定の際の最大トルクの９０％に達するまでの時間である）。

表５に記載した試験方法に従って、各種の機械的および弾性的な性質を測定した。

表６、７および８に、検討した４種のＥＰＤＭ（表２および３参照）を用い、それぞれ約６００、５００、および４００ｐｈｒのコンパウンド配合をベースとした、コンパウンド物の性質およびそれに相当する加硫物の機械的および弾性的性質を示す。次いで、表６からのデータを、自動車用のソリッドシールについての典型的な要求性能と比較するが、その要求性能は、ｉ）試験プラックについての引張強度が８ＭＰａより大、と組み合わせてｉｉ）ＤＶＲＶＷ３３０７に従う圧縮永久歪み（９０℃での圧縮２２時間、冷却圧縮したままの状態で室温で３時間、室温で１時間の緩和の後に測定）が６０％未満である。Ｋ８５５０Ｃは、ＣＳ９０℃、１時間での圧縮永久歪みの要求性能は満たすが、引張強度の要求性能は満たさない。ＫＥＰ２７３１は、引張強度の要求性能は満たすが、ＣＳ９０℃、１時間での圧縮永久歪みの要求性能は満たさない。本発明による２種のＥＰＤＭの例では、この６００ｐｈｒコンパウンド物においては、引張強度と、圧縮永久歪みＣＳ（９０℃；１時間）の両方の要求性能を満たしている。図１に、引張強度（単位、ＭＰａ）を圧縮永久歪みＣＳ（９０℃；１時間）（単位、％）に対してプロットし、典型的なＤＶＲＶＷ３３０７の規格（４分割の左上部分）を示している。本発明による実施例１および２をベースとする加硫物では、約６００ｐｈｒの全充填量では、８ＭＰａよりも大の極めて高い引張強度、そして６０％未満の圧縮永久歪みＣＳ（９０℃；１時間）という、厳しい要求性能を満たしていることを見ることができる。そのような目的のための、入手可能なそれぞれ市販のＥＰＤＭグレードに基づく加硫物では、このような性能を達成することは不可能である。

同様にして、本発明の二つの実施例は、６００ｐｈｒコンパウンド物においても、８ＭＰａよりも高い引張強度と、１０％未満のＤＩＮＩＳＯ８１５に従った圧縮永久歪み（２３℃）とを併せ持っているが、それに対して、市販のＥＰＤＭ製品では、そのような性能を有していない。

５００ｐｈｒのコンパウンド配合物の場合（表７）には、本発明の二つの実施例だけが、１０ＭＰａよりも高い引張強度ならびに、５３％未満の圧縮永久歪みＣＳ（９０℃；１時間）および８％未満のＤＩＮＩＳＯ８１５に従った２３℃での圧縮永久歪みを併せ持っているが、それに対して、市販のＥＰＤＭ製品では、そのような性能を有していない。最後に、４００ｐｈｒのコンパウンド配合物の場合（表８）には、本発明の二つの実施例だけが、１１ＭＰａよりも高い引張強度と、８％未満のＤＩＮＩＳＯ８１５に従った圧縮永久歪み（２３℃）とを併せ持っている。

Claims

ゴム組成物であって、
ｉ）エチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマーであって、
− １５０℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋８）が、８５〜２００ＭＵであり、
− エチレン含量が、３５〜６３重量％であり、
− ジエン含量が、前記エチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマーｉ）の４〜６重量％であり、
− 前記非共役ジエンが、５−エチリデン−２−ノルボルネン（ＥＮＢ）と５−ビニルノルボルネン（ＶＮＢ）との組合せであり、
− 前記エチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマーｉ）のＶＮＢ量が、０．０５〜１重量％の間であり、Ｍｗが、４００，０００〜７００，０００ｇ／ｍｏｌであり、Δδが、５〜２０の間である、
エチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマー、ならびに
ｉｉ）前記エチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマーｉ）を規準にして、１０〜４０ｐｈｒのエキステンダーオイル、
を含み
前記エチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマーｉ）と前記オイルｉｉ）とを合計した量が、前記組成物の少なくとも９５重量％である、
ゴム組成物。
前記エチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマーｉ）の１５０℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋８）が、８５〜１５０ＭＵの間である、請求項１に記載のゴム組成物。
前記エチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマーｉ）のエチレン含量が、５５〜６３重量％の間である、請求項１〜２のいずれか１項に記載のゴム組成物。
前記エチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマーｉ）のエチレン含量が、６０重量％以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴム組成物。
前記エチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマーｉ）のエチレン含量が、５５〜６０重量％の間である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のゴム組成物。
前記エチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマーｉ）が、３．５〜６．０の分子量分布（ＭＷＤ＝Ｍｗ／Ｍｎ）を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のゴム組成物。
前記エチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマーｉ）が、５〜１５の間のΔδを有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のゴム組成物。
前記エチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマーｉ）が、０．１〜０．７５重量％の間のＶＮＢ量を有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のゴム組成物。
前記エチレン−α−オレフィン−非共役ジエンコポリマーｉ）のα−オレフィンが、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、および１−デセンからなる群から選択される、請求項１〜８のいずれか１項に記載のゴム組成物。
前記エキステンダーオイルｉｉ）が、石油の高沸点留分を精製することにより得られるパラフィン系、ナフテン系、および芳香族系エキステンダーオイルからなる群から選択される、請求項１〜９のいずれか１項に記載のゴム組成物。
加硫ゴム物品を形成させるための方法であって、
− 以下のものを混合する工程、
ａ）請求項１〜１０のいずれか１項に記載のゴム組成物、
ｂ）加硫パッケージ、
ｃ）１種または複数の充填剤、
ｄ）１種または複数の可塑剤、および
ｅ）加硫可能なゴム組成物を形成させるための、任意選択のその他のゴム添加剤であって、ここで、前記混合物は、少なくとも２５０ｐｈｒの、全コンパウンド物充填量を有する、任意選択のその他のゴム添加剤、および
− そのような混合物を加工して、押出成形または金型成形した物品の最終的な形状を形成させる工程、および
− 前記加硫可能なゴム組成物を加硫させる工程、
を含む、方法。