JP7174701B2 - 水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマー - Google Patents

水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマー Download PDF

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Description

本発明は、水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーおよびそれらの製造、水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーを含む加硫可能な混合物およびそれらの製造、ならびにさらには水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーをベースとする加硫物およびベルトにおけるそれらの使用に関する。
「ニトリル-ブタジエンコポリマー(ニトリルゴム、略して「NBR」)」という用語は、本出願の文脈においては、少なくとも1種のα,β-エチレン性不飽和ニトリル、少なくとも1種の共役ジエン、および任意に1種または複数の追加の共重合性モノマーからの、コポリマー、ターポリマー、または四元ポリマーである、ゴムを意味していると理解されたい。
「水素化ニトリル-ブタジエンコポリマー(「HNBR」)」という用語は、その中の、共重合されたジエン単位の中のC=C二重結合を合計したものが、全面的または部分的に水素化されている、相当するコポリマー、ターポリマー、または四元ポリマーを意味していると理解されたい。
NBRおよびHNBRのいずれもが、長年にわたって、特殊エラストマー分野において確たる地位を占めてきた。それらは、優れた耐油性、良好な熱安定性、ならびに優れた耐オゾン性および耐薬品性(後者では、NBRの場合よりもHNMBRの場合の方がさらに一段と優れている)の形態において優れた性能プロファイルを有している。NBRおよびHNBRはさらに、極めて良好な機械的および実用特性も有している。その結果、それらは、極めて広い用途範囲で使用されていて、たとえば、自動車分野におけるベルト、シール、ホース、および制震要素、さらには、製油産業におけるステーター、油井シール、およびバルブシール、さらには、電気産業、機械工学および造船における種々の部品に採用されている。多くの用途においては、HNBRをベースとする加硫物が、低いガラス転移温度(Tg)を有していて、たとえ低い温度であってもその加硫物の官能性が保持されていることが極めて重要である。それに加えて、その加硫物が、たとえばオイルまたは燃料と接触したときに、可能な限り低い膨潤性しか示さないことも必要とされるが、その理由は、そうでないと、その加硫物の体積が膨張して、もはや用途に適合しなくなるからである。
数多くの、異なるタイプのHNBRが、市場で入手可能であり、それらは、適用分野に応じて、異なるモノマー、分子量、および多分散性を特徴とし、それにより、異なる機械的および物理的性質を特徴としている。標準的なタイプに加えて、特定のターモノマー含量または特定の機能化を特徴とする極めて特殊なタイプも、ますます探索されるようになってきている。
公知の特定のターモノマーとしては、たとえばα,β-エチレン性不飽和カルボン酸(とりわけ、アクリル酸およびメタクリル酸)が挙げられる。それらのターモノマーを含むターポリマーは、総称して「HXNBR」と呼ばれるが、ここで「X」は、酸基を表している。そのようなものとしては、たとえばモノカルボン酸、ジカルボン酸、およびジカルボン酸モノエステル(とりわけ、モノメチルマレエートまたはモノブチルマレエート)が挙げられる。
同様に公知なのが、α,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位(とりわけ、モノカルボン酸エステルたとえば、メチルアクリレート、およびブチルアクリレート、またはジカルボン酸モノエステルたとえば、モノブチルマレエート)を含むターポリマーである。
(特許文献1)には、10重量%~40重量%のα,β-エチレン性不飽和ニトリル単位、10重量%~60重量%のα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位たとえばブチルアクリレート、ならびに20重量%~70重量%の共役ジエン単位を有する、高度に飽和されたニトリル含有ターポリマーゴムが開示されており、それは、バランスのとれた物性を有する加硫物を有する。明確に開示された例としては、-41℃もの低いTR10を有する、5重量%~45重量%(6mol%~50mol%)のアクリロニトリル単位の範囲のアクリロニトリル単位、40重量%~75重量%(43mol%~77mol%)のブタジエン単位、および5重量%~38重量%(2mol%~20mol%)のブチルアクリレート単位を含むHNBRターポリマーが挙げられる。IRM 903中のそのターポリマーの膨潤挙動については、何も開示されていない。ポリエチレングリコールアクリレート(PEGアクリレート)は、α,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位としては明確には開示されていない。
(特許文献2)には、ニトリル基含有の高度に飽和されたコポリマーが開示されており、それに含まれているのは、(a)10重量%~40重量%のα,β-エチレン性不飽和ニトリル単位、(b)10重量%~60重量%のα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位、(c)0.01重量%~21重量%の共役ジエン単位、および14重量%~69.99重量%の飽和共役ジエン単位であって、ここで、モノマー単位(c)および(d)の合計が、20重量%~70重量%で、モノマー単位(d)/[(c)+(d)]の比率が少なくとも70重量%であり、外挿した出発ガラス転移温度(Tig)と外挿した最終ガラス転移温度(Teg)との差が、10℃以下である。明確に開示された例としては、20重量%(23mol%~29mol%)のアクリロニトリル、30重量%~60重量%(42mol%~68mol%)のブタジエン、および20重量%~50重量%(10mol%~30mol%)のブチルアクリレートを含むHNBRターポリマーが挙げられている。それらのコポリマーゴムの加硫製品は、良好な低温抵抗性、耐油性、および良好な動的性質を示す。15重量%~49.9重量%のPEGアクリレートを含むHNBRターポリマーの明確な作業例は、開示されていない。
さらに、(特許文献3)には、(a)0重量%~20重量%の1,3-ブタジエン単位、(b)0重量%~50重量%の飽和された1,3-ブタジエン単位、(c)40重量%~50重量%のα,β-エチレン性不飽和ニトリル単位、および(d)10重量%~35重量%で、少なくとも8モル%のその他のモノマー単位を含むターポリマーが開示されており、ここで1,3-ブタジエン単位(a)と飽和された1,3-ブタジエン単位(b)との合計が、30重量%~50重量%の範囲である。その他のモノマー単位は、とりわけ不飽和カルボン酸エステルであってもよい。このニトリル含有の高度に飽和されたコポリマーゴムは、加硫製品において良好な耐油性を示す。水素化された、PEGアクリレート単位を有するHNBRターポリマーは、明確に開示されてはいない。ブチルアクリレートを含む明確な例だけしか含まれていない。
PEGアクリレートを含むニトリル-ジエンコポリマーもまた公知である。
(特許文献4)には、1重量%~9重量%のモノカルボン酸モノエステル単位を含み、-20℃未満のガラス転移温度と、20%未満のオイル膨潤度を有するニトリル基含有コポリマーが開示されている。そこで明示的に開示されているのは、4.8重量%および7.7重量%のメトキシエチルアクリレート、すなわち、PEG-1アクリレートを含むか、または4.1重量%のPEG-5メタクリレートを含む、ターポリマーである。(特許文献5)には、少なくとも15重量%の、2種以上のエチレングリコール繰り返し単位を含むPEGアクリレート単位を含むコポリマーは、まったく開示されていない。
(特許文献6)には、1重量%~9重量%のα,β-エチレン性不飽和カルボニル含有モノマー単位を含むニトリル含有コポリマーが開示されている。明確に開示されている実施例には、PEG-11モノマーを有する水素化ターポリマーが含まれている。しかしながら、(特許文献7)には、少なくとも15重量%の、2~12個のエチレングリコール繰り返し単位を含むPEGアクリレートを含むコポリマーは、まったく開示されていない。
ターポリマーは、多くの場合、所望されるポリマーの性能をより正確に調節するには不十分である。四元ポリマー、すなわち、4種のモノマー単位からなるポリマーが使用されることが多くなってきている。α,β-エチレン性不飽和カルボン酸およびα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステルを含む四元ポリマーは、公知である。
(特許文献8)には、5重量%~60重量%のα,β-エチレン性不飽和ニトリル単位、20重量%~83.9重量%の共役ジエン単位、0.1重量%~20重量%のジカルボン酸のモノエステル単位、11重量%~50重量%の2~8個の炭素原子を有するアルコキシアルキル(メタ)アクリレート単位を含む、少なくとも部分的に水素化されたニトリル-ブタジエンコポリマーが開示されている。表2には、とりわけ、21.3重量%または24.8重量%(27mol%~30mol%)のアクリロニトリル、46.6重量%または47.3重量%(57mol%)のブタジエン、4.5重量%~5重量%(2mol%)のモノ-n-ブチルマレエート、および23.0重量%または27.1重量%(11mol%~14mol%)のメトキシエチルアクリレートの含量を有する、四元ポリマーが記載されている。それらの水素化ニトリル-ブタジエンコポリマーから製造された加硫物は、良好なTR10値を示す。IRM 903中の膨潤挙動や、ガラス転移温度Tgについての示唆はない。ポリエチレングリコールアクリレート単位を有するHNBRターポリマーについては、明らかに開示がない。同様にして、20重量%未満のニトリル単位を含むターポリマーまたは四元ポリマーについての記載もない。
(特許文献9)には、(a)10.0重量%~40.0重量%のα,β-エチレン性不飽和ニトリル単位、(b)5.5重量%~10.0重量%のα,β-エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル単位、(c)11.0重量%~30.0重量%の2~8個の炭素原子を有するアルコキシアルキル基を含む(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル単位、および(d)20.0重量%~73.5重量%の共役ジエン単位を含む、ニトリル含有の、高度に飽和されたコポリマーゴムが開示されており、その共役ジエン単位の少なくとも一部は水素化されている。ポリエチレングリコールアクリレート単位を有するHNBRターポリマーについては、明らかに開示されていない。
(特許文献10)には、30重量%未満のニトリル単位、(b)共役ジエン単位、(c)α,β-エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル単位、および(d)メトキシエチルアクリレートを含む、ニトリル含有の、高度に飽和されたコポリマーが開示されている。それらの実施例には、24重量%のアクリロニトリル単位、46重量%のブタジエン単位、23重量%のメトキシエチルアクリレート、および7重量%のモノ-n-ブチルマレエートを含む四元ポリマーが明示されている。ポリエチレングリコールアクリレート単位を含むHNBR四元ポリマーについては、明らかに開示されていない。
(特許文献11)には、(a)0.1重量%~15重量%のα,β-エチレン性不飽和ニトリル単位、(b)1重量%~10重量%のα,β-エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル単位、(c)40重量%~75重量%のα,β-エチレン性不飽和モノカルボン酸エステル単位、および(d)20重量%~58.9重量%のジエン単位を含むコポリマーが開示されている。ポリエチレングリコールアクリレート単位を有するHNBRターポリマーについては、明らかに開示されていない。
単一もしくは複数のモノマーの選択およびそれら採用したモノマーの量が、ポリマーの性質に決定的な影響を及ぼすが、その影響は、容易には予見できない。
これまでに開示されている、ニトリル単位およびジエン単位に加えて、ターモノマー単位として、もっぱらモノカルボン酸、カルボン酸エステルたとえば、ブチルアクリレートまたはモノブチルマレエート、PEG-1アクリレート、または少量のPEGアクリレートを含む、水素化ニトリル-ブタジエン-カルボン酸エステルコポリマーは、加硫物における、-40℃未満の低いガラス転移温度、および51%以下の膨潤度という、要件を十分に満たすことができない。
欧州特許出願公開第A-1852447号明細書 欧州特許出願公開第A-1247835号明細書 欧州特許出願公開第A-1243602号明細書 欧州特許出願公開第A-2868677号明細書 欧州特許出願公開第A-2868277号明細書 欧州特許出願公開第A-2868676号明細書 欧州特許出願公開第A-2868276号明細書 欧州特許出願公開第A-2392599号明細書 特開A-2012-031311号公報 国際公開第A2015/146650号パンフレット 国際公開第A2016/059855号パンフレット
したがって、本発明が対象としている課題は、加硫物において、-40℃未満、好ましくは-44℃以下の改良されたガラス転移温度を与えると同時に、51%以下の十分な膨潤度を示す、水素化ニトリル-ジエンコポリマーを提供することであった。対象としているさらなる課題は、極めて特に低いゲル含量を有するHNBRコポリマーを提供することであった。さらに、対象としているさらなる課題は、得られたHNBRコポリマーの動的性質および機械的性質が、従来開示されていたHNBRポリマーにおけると同様に、バランスがとれたものであるということであった。それに加えて、対象とした課題は、それの製造では、環境および健康に危害を与える物質を少量しか採用しないようなHNBRコポリマーを提供することであった。
本発明によって提示された課題の解決策が、以下のものを含む水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーである:
(a)0.1重量%~20重量%、好ましくは1重量%~19重量%、特に好ましくは8重量%~18重量%の少なくとも1種のα,β-エチレン性不飽和ニトリル単位、
(b)15重量%~74.9重量%、好ましくは21重量%~73重量%、特に好ましくは27重量%~65重量%の少なくとも1種の共役ジエン単位、および
(c)25重量%~65重量%、好ましくは26重量%~60重量%、特に好ましくは27重量%~55重量%の少なくとも1種のα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位、
ここで、すべてのモノマー単位の合計量の100重量%を基準にして少なくとも15重量%、好ましくは少なくとも20重量%のα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位(c)が、一般式(I):
Figure 0007174701000001
[式中、
Rは、分岐状または非分岐状のC~C20-アルキル、好ましくはC~C20-アルキル、特に好ましくはエチル、ブチル、またはエチルヘキシルであり、
nは、2~12、好ましくは2~8、特に好ましくは2~5、極めて特に好ましくは2または3であり、
は、水素またはCH-である]のPEGアクリレート(d)から誘導される。
この時点で、本発明の範囲には、一般的な範囲または好ましい範囲である、これまでに引用し、以下において暗示される各種の成分、値の範囲、基の定義、および/またはプロセスパラメーターの、いかなるすべての可能な組合せが包含されることに留意されたい。
「コポリマー」という用語には、2つ以上のモノマー単位を有するポリマーが包含される。
本発明の一つの実施形態においては、そのコポリマーが、たとえばもっぱら、先に述べた3種のモノマーのタイプ(a)、(b)および(d)から誘導され、そのため、それはターポリマーである。したがって、その水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーのすべてのα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位(c)が、一般式(I)のPEGアクリレート(d)である。
同様にして、「コポリマー」という用語に包含されるものはさらに、たとえば、3種のモノマータイプ(a)、(b)および(d)、ならびにPEGアクリレート(d)とは異なるさらなるα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位(c)から誘導される、四元ポリマーである。
「ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマー」という用語は、本発明の文脈においては、少なくとも1種のα,β-エチレン性不飽和ニトリル単位、少なくとも1種の共役ジエン単位、および少なくとも1種のα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位を含むコポリマーを指している。したがって、その用語にはさらに、2種以上のα,β-エチレン性不飽和ニトリルモノマー単位、2種以上の共役ジエンモノマー単位、および2種以上のα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位を有するコポリマーもまた包含される。
「水素化された(hydrogenated)」という用語は、その水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーの中のブタジエン単位の水素化の程度が、50%~100%、好ましくは90%~100%、特に好ましくは95%~100%、極めて特に好ましくは99%~100%であることを表している。
α,β-エチレン性不飽和ニトリル
採用される、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単位(a)を形成するα,β-エチレン性不飽和ニトリルは、公知のいかなるα,β-エチレン性不飽和ニトリルであってもよい。好ましいのは、以下のものである:(C~C)-α,β-エチレン性不飽和ニトリル、たとえばアクリロニトリル、α-ハロアクリロニトリル、たとえばα-クロロアクリロニトリルおよびα-ブロモアクリロニトリル、α-アルキルアクリロニトリル、たとえばメタクリロニトリル、エタクリロニトリル、または2種以上のα,β-エチレン性不飽和ニトリルの混合物。特に好ましいのは、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリルまたはそれらの混合物である。極めて特に好ましいのは、アクリロニトリルである。
α,β-エチレン性不飽和ニトリル単位(a)の量は、その水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーのすべてのモノマー単位の合計量である100重量%を基準にして、典型的には0.1重量%~20重量%、好ましくは1重量%~19重量%、特に好ましくは8重量%~18重量%の範囲である。
共役ジエン
共役ジエン単位(b)を形成する共役ジエンは、いかなるタイプであってもよいが、特には共役のC~C12ジエンである。特に好ましいのは、1,3-ブタジエン、イソプレン、2,3-ジメチルブタジエン、1,3-ペンタジエン(ピペリレン)、またはそれらの混合物である。特に好ましいのは、1,3-ブタジエンおよびイソプレンまたはそれらの混合物である。極めて特に好ましいのは1,3-ブタジエンである。
共役ジエンの量は、その水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーのすべてのモノマー単位の合計量である100重量%を基準にして、典型的には15重量%~74.9重量%、好ましくは21重量%~73重量%、特に好ましくは27重量%~65重量%の範囲である。
α,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル
水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーには、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単位および共役ジエン単位に加えて、第三の単位として、少なくとも1種のα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位(c)が含まれるが、ここで、すべてのモノマー単位の合計量の100重量%を基準にして、α,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位(c)の、少なくとも15重量%、好ましくは少なくとも20重量%が、一般式(I):
Figure 0007174701000002
[式中、
Rは、分岐状または非分岐状のC~C20-アルキル、好ましくはC~C20-アルキル、特に好ましくはエチル、ブチル、またはエチルヘキシルであり、
nは、2~12、好ましくは2~8、特に好ましくは2~5、極めて特に好ましくは2または3であり、
は、水素またはCH-である]
のPEGアクリレート(d)から誘導される。
「(メタ)アクリレート」という用語は、本発明の文脈においては、「アクリレート」および「メタクリレート」を表している。一般式(I)の基RがCHである場合には、メタクリレートに関連している。
「ポリエチレングリコール」、略して「PEG」という用語は、本発明の文脈においては、2個のエチレングリコール繰り返し単位(PEG-2;n=2)から12個のエチレングリコール繰り返し単位(PEG-2~PEG-12;n=2~12)を有する、エチレングリコール部分を表している。
「PEGアクリレート」という用語もまた、略してPEG-X-(M)Aとされるが、ここで「X」は、エチレングリコールの繰り返し単位の数を表し、「MA」はメタクリレートを表し、「A」は、アクリレートを表している。
一般式(I)のPEGアクリレートから誘導されるアクリレート単位は、本発明の文脈においては、「PEGアクリレート単位」(d)と記述される。
好ましいPEGアクリレート(d)は、以下の式番号1~番号8を有するPEGアクリレートから誘導されるが、ここでnは、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、または12、好ましくは2、3、4、5、6、7、または8、特に好ましくは2、3、4、または5、極めて特に好ましくは2または3である。
Figure 0007174701000003
エトキシポリエチレングリコールアクリレート(式番号1)に対して一般的に使用されているその他の呼び方は、たとえばポリ(エチレングリコール)エチルエーテルアクリレート、エトキシPEGアクリレート、エトキシポリ(エチレングリコール)モノアクリレート、またはポリ(エチレングリコール)モノエチルエーテルモノアクリレートなどである。
これらのPEGアクリレートは、たとえば、ArkemaからSartomer(登録商標)の商品名で、EvonikからVisiomer(登録商標)の商品名で、あるいはSigma Aldrichから市販されている。
本発明におけるコポリマーの中でのPEGアクリレート(d)の量は、すべてのモノマー単位の合計量である100重量%を基準にして、15重量%~65重量%、好ましくは20重量%~60重量%、特に好ましくは20重量%~55重量%の範囲である。
また別の実施形態においては、すべてのモノマー単位の合計量である100重量%を基準にして、PEGアクリレート(d)の量が20重量%~60重量%、PEGアクリレート(d)とは異なるα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位(c)の量が0重量%~40重量%であるが、ただしカルボン酸エステル単位の合計量が60重量%を超えることはない。
したがって、PEGアクリレート(d)が、α,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位(c)の一部または全部を占める。
PEGアクリレート(d)とは異なる、典型的なα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位(c)としては以下のものが挙げられる:
・ アルキル、特にC~C18-アルキル、好ましくはn-ブチル、tert-ブチル、n-ペンチル、またはn-ヘキシルの(メタ)アクリレート;
・ アルコキシアルキル、特にC~C18-アルコキシアルキル、好ましくはC~C12-アルコキシアルキルの(メタ)アクリレート;
・ ヒドロキシアルキル、特にC~C18-ヒドロキシアルキル、好ましくはC~C12-ヒドロキシアルキルの(メタ)アクリレート;
・ シクロアルキル、特にC~C18-シクロアルキル、好ましくはC~C12-シクロアルキル、特に好ましくはシクロペンチルの(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘプチル(メタ)アクリレート;
・ アルキルシクロアルキル、特にC~C12-アルキルシクロアルキル、好ましくはC~C10-アルキルシクロアルキル、特に好ましくはメチルシクロペンチルの(メタ)アクリレート、およびエチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート;
・ アリール、特にC~C14-アリールのモノエステル、好ましくはフェニル(メタ)アクリレート、またはベンジル(メタ)アクリレート;
・ アミノ含有α,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル、たとえばジメチルアミノメチルアクリレートまたはジエチルアミノエチルアクリレート;
・ α,β-エチレン性不飽和モノアルキルジカルボキシレート、好ましくは
・ アルキル、特にC~C18-アルキル、好ましくはn-ブチル、tert-ブチル、n-ペンチルまたはn-ヘキシル、特に好ましくはモノ-n-ブチルのマレエート、モノ-n-ブチルフマレート、モノ-n-ブチルシトラコネート、モノ-n-ブチルイタコネート、極めて特に好ましくはモノ-n-ブチルマレエート、
・ アルコキシアルキル、特にC~C18-アルコキシアルキル、好ましくはC~C12-アルコキシアルキル、
・ ヒドロキシアルキル、特にC~C18-ヒドロキシアルキル、好ましくはC~C12-ヒドロキシアルキル、
・ シクロアルキル、特にC~C18-シクロアルキル、好ましくはC~C12-シクロアルキル、より好ましくはモノシクロペンチルのマレエート、モノシクロヘキシルマレエート、モノシクロヘプチルマレエート、モノシクロペンチルフマレート、モノシクロヘキシルフマレート、モノシクロヘプチルフマレート、モノシクロペンチルシトラコネート、モノシクロヘキシルシトラコネート、モノシクロヘプチルシトラコネート、モノシクロペンチルイタコネート、モノシクロヘキシルイタコネート、およびモノシクロヘプチルイタコネート、
・ アルキルシクロアルキル、特にC~C12-アルキルシクロアルキル、好ましくはC~C10-アルキルシクロアルキル、特に好ましくはモノメチルシクロペンチルのマレエートおよびモノエチルシクロヘキシルマレエート、モノメチルシクロペンチルフマレートおよびモノエチルシクロヘキシルフマレート、モノメチルシクロペンチルシトラコネートおよびモノエチルシクロヘキシルシトラコネート;モノメチルシクロペンチルイタコネートおよびモノエチルシクロヘキシルイタコネート;
・ アリール、特にC~C14-アリールのモノエステル、好ましくはモノアリールマレエート、モノアリールフマレート、モノアリールシトラコネート、またはモノアリールイタコネート、特に好ましくはモノフェニルマレエートもしくはモノベンジルマレエート、モノフェニルフマレートもしくはモノベンジルフマレート、モノフェニルシトラコネートもしくはモノベンジルシトラコネート、モノフェニルイタコネートもしくはモノベンジルイタコネート、
・ 不飽和ポリアルキルポリカルボキシレート、たとえばジメチルマレエート、ジメチルフマレート、ジメチルイタコネート、またはジエチルイタコネート;
またはそれらの混合物。
また別の実施形態においては、本発明における水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーには、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単位(a)、共役ジエン単位(b)、および一般式(I)のPEGアクリレートから誘導されたPEGアクリレート(d)のみではなく、不飽和カルボン酸エステル単位(c)としての、モノアルキルジカルボキシレート単位、好ましくはモノブチルマレエートも含まれる。
本発明における好ましい水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーの中では、そのα,β-エチレン性不飽和ニトリル単位(a)が、アクリロニトリルまたはメタクリロニトリルから、特に好ましくはアクリロニトリルから誘導され、その共役ジエン単位(b)が、イソプレンまたは1,3-ブタジエンから、特に好ましくは1,3-ブタジエンから誘導され、そのα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位(c)が、もっぱら、n=2~8である一般式(I)のPEGアクリレート、特に好ましくはn=2または3である一般式(I)のPEGアクリレートから誘導されるPEGアクリレート(d)であるが、ここで、さらなるカルボン酸エステル単位(c)は存在させない。
本発明におけるさらに好ましい水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーにおいては、そのα,β-エチレン性不飽和ニトリル単位(a)が、アクリロニトリルまたはメタクリロニトリルから、特に好ましくはアクリロニトリルから誘導され、その共役ジエン単位(b)が、イソプレンまたは1,3-ブタジエンから、特に好ましくは1,3-ブタジエンかれ誘導され、そのα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位(c)が、n=2~12である第一の一般式(I)のPEGアクリレート、特に好ましくはn=2または3である一般式(I)のPEGアクリレートから誘導され、α,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位(c)が、PEGアクリレート(d)とは異なっている。
水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーにはさらに、1種または複数のさらなる共重合性モノマー(e)を、すべてのモノマー単位の合計量である100重量%を基準にして、0重量%~20重量%、好ましくは0.1重量%~10重量%の量で含んでいてもよい。それには、それ以外のモノマー単位(a)、(b)、(c)および(d)を適切に減らして、すべてのモノマー単位を合計したものが必ず100重量%になるようにする。水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーには、以下のものからの1種または複数のさらなる共重合性モノマー(e)を含んでいてもよい:
・ 芳香族ビニルモノマー、好ましくはスチレン、α-メチルスチレン、およびビニルピリジン、
・ フッ素含有ビニルモノマー、好ましくは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、o-フルオロメチルスチレン、ビニルペンタフルオロベンゾエート、ジフルオロエチレン、およびテトラフルオロエチレンなど、
・ α-オレフィン、好ましくはC~C12-オレフィン、たとえばエチレン、1-ブテン、4-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘキセン、または1-オクテン、
・ 非共役ジエン、好ましくはC~C12-ジエン、たとえば1,4-ペンタジエン、1,4-ヘキサジエン、4-シアノシクロヘキセン、4-ビニルシクロヘキセン、ビニルノルボルネン、ジシクロペンタジエンなど、
・ アルキン、たとえば1-ブチンまたは2-ブチン、
・ α,β-エチレン性不飽和モノカルボン酸、好ましくはアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、またはケイ皮酸、
・ α,β-エチレン性不飽和ジカルボン酸、好ましくはマレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、
・ 共重合性抗酸化剤、たとえばN-(4-アニリノフェニル)アクリルアミド、N-(4-アニリノフェニル)メタクリルアミド、N-(4-アニリノフェニル)シンナミド、N-(4-アニリノフェニル)クロトンアミド、N-フェニル-4-(3-ビニルベンジルオキシ)アニリン、N-フェニル-4-(4-ビニルベンジルオキシ)アニリン、または
・ 架橋性モノマー、たとえばジビニル成分、たとえばジビニルベンゼン。
また別の実施形態においては、その水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーに、PEGアクリレート(c)として、2~12個のエチレングリコール繰り返し単位を含む、エトキシ、ブトキシもしくはエチルヘキシルオキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、特に好ましくは2~5個のエチレングリコール繰り返し単位を含む、エトキシもしくはブトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、極めて特に好ましくは2個または3個のエチレングリコール繰り返し単位を含む、エトキシもしくはブトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートが含まれる。
さらにまた別の、水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーの実施形態においては、nが2または3であり、Rがエチルまたはブチルであり、Rが水素またはメチルであるが、好ましくはnが2であり、Rがブチルであり、Rがメチルである。
さらにまた別の実施形態においては、その水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーに、8重量%~18重量%のアクリロニトリル単位、27重量%~65重量%の1,3-ブタジエン単位、および27重量%~55重量%のPEG-2アクリレート単位またはPEG-3アクリレート単位が含まれる。
その水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーが以下のものを含んでいるのがもっとも好ましい:
・ 13重量%~17重量%のα,β-エチレン性不飽和ニトリル単位(a)、好ましくはアクリロニトリル、
・ 36重量%~44重量%の共役ジエン単位(b)、好ましくは1,3-ブタジエン、および
・ 43重量%~47重量%のPEGアクリレート(d)、一般式(I)のPEGアクリレートから誘導された、好ましくはブトキシジエチレングリコールメタクリレート。
本発明における水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーは、典型的には10,000g/mol~2,000,000g/mol、好ましくは50,000g/mol~1,000,000g/mol、特に好ましくは100,000g/mol~500,000g/mol、極めて特に好ましくは150,000g/mol~300,000g/molの数平均分子量(Mn)を有している。
本発明における水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーは、典型的には1.5~6、好ましくは2~5、特に好ましくは2.5~4の多分散性指数(PDI=M/M、ここでMは重量平均分子量である)を有している。
本発明における水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーは、典型的には10~150、好ましくは20~120、特に好ましくは25~100のムーニー粘度(ML1+4@100℃)を有している。
PEG-2-MA繰り返し単位を含む、本発明におけるターポリマーおよび四元ポリマーは、極めて特に低いゲル含量を有していることを特徴としている。
本発明における水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーは、DIN 53765に従って測定して、-40℃以下のガラス転移温度Tgを有していることを特徴としている。
本発明における水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーは、以下のような加硫物を製造することを可能とすることを特徴としている:
・ DIN 53765に従って測定したガラス転移温度Tgが、-40℃未満の値、好ましくは-44℃以下の値、特に好ましくは-47℃以下の値を有し、
・ DIN ISO 1817に従い、150℃で7日かけて測定したIRM 903中での膨潤度が、51%以下の値、好ましくは45%以下の値、特に好ましくは43%以下の値を示す。
非水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーを製造するためのプロセス
本発明はさらに、非水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーを製造するためのプロセスを提供するが、それが特徴としているのは、少なくとも1種のα,β-エチレン性不飽和ニトリル、少なくとも1種の共役ジエン、および少なくとも1種のα,β-エチレン性不飽和カルボン酸モノエステルを乳化重合にかけることである。
本発明は、好ましくは、以下のことを特徴とする、非水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーを製造するためのプロセスを提供する:0.1重量%~20重量%、好ましくは1重量%~19重量%、特に好ましくは8重量%~18重量%の少なくとも1種のα,β-エチレン性不飽和ニトリル、15重量%~74.9重量%、好ましくは21重量%~73重量%、特に好ましくは27重量%~65重量%の少なくとも1種の共役ジエン、および25重量%~65重量%、好ましくは26重量%~60重量%、特に好ましくは27重量%~55重量%の少なくとも1種のα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル(ここで、すべてのモノマーの合計量の100重量%を基準にして、そのα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステルの少なくとも15重量%、好ましくは少なくとも20重量%が、一般式(I):
Figure 0007174701000004
[式中、
Rは、分岐状または非分岐状のC~C20-アルキル、好ましくはC~C20-アルキル、特に好ましくはエチル、ブチル、またはエチルヘキシルであり、
nは、2~12、好ましくは2~8、特に好ましくは2~5、極めて特に好ましくは2または3であり、
は、水素またはCH-である]のPEGアクリレートである)、
を乳化重合にかけることである。
水素化のために必要とされる中間体としての非水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーの製造は、上述のモノマーを重合させることにより実施できるが、文献(たとえば、Houben-Weyl,Methoden der Organischen Chemie,vol.14/1,30 Georg Thieme Verlag,Stuttgart,1961)にも詳しく書かれており、特別な制限はない。それは、一般的には、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単位、共役ジエン単位およびPEGアクリレートを望むように共重合させるプロセスである。使用される重合プロセスは、各種公知の乳化重合プロセス、懸濁重合プロセス、バルク重合プロセス、および溶液重合プロセスであってよい。好ましいのは、乳化重合プロセスである。乳化重合とは、通常そこで使用される反応媒体が水であるような、自体公知のプロセスを特に意味していると理解されたい(参照、とりわけ、Roempp Lexikon der Chemie,volume 2,10th edition,1997;P.A.Lovell,M.S.El-Aasser,Emulsion Polymerization and Emulsion Polymers,John Wiley & Sons,ISBN:0471 96746 7;H.Gerrens,Fortschr.Hochpolym.Forsch.,1,234(1959))。本発明のターポリマーが得られるようなターモノマーの組み込み比率は、当業者が容易に調節することができる。モノマー類を最初に仕込んでもよいし、あるいは、2段以上の工程で追加しながら反応させてもよい。
したがって、本発明はさらに、本発明における水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーを製造するために必要となり、以下のものを含む非水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマー、ならびに
(a)0.1重量%~20重量%、好ましくは1重量%~19重量%、特に好ましくは8重量%~18重量%の少なくとも1種のα,β-エチレン性不飽和ニトリル単位、
(b)15重量%~74.9重量%、好ましくは21重量%~73重量%、特に好ましくは27重量%~65重量%の少なくとも1種の共役ジエン単位、および
(c)25重量%~65重量%、好ましくは26重量%~60重量%、特に好ましくは27重量%~55重量%の少なくとも1種のα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位、
ここで、すべてのモノマー単位の合計量の100重量%を基準にして少なくとも15重量%、好ましくは少なくとも20重量%のα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位(c)が、一般式(I):
Figure 0007174701000005
[式中、
Rは、分岐状または非分岐状のC~C20-アルキル、好ましくはC~C20-アルキル、特に好ましくはエチル、ブチル、またはエチルヘキシルであり、
nは、2~12、好ましくは2~8、特に好ましくは2~5、極めて特に好ましくは2または3であり、
は、水素またはCH-である]のPEGアクリレート(d)から誘導される、
水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーを製造するためのそれらの使用、を提供する。
メタセシスおよび/または水素化:
非水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーの製造に続けてのそのニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーの分子量を低下させるためのメタセシス反応、またはメタセシス反応とそれに続く水素化反応、または水素化のみを実施することもまた可能である。これらのメタセシス反応または水素化反応は、当業者には周知であり、文献にも記載されている。メタセシスは、たとえば国際公開第A02/100941号パンフレットおよび国際公開第A02/100905号パンフレットに記載されており、分子量を低下させるために使用することができる。
水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーを製造するためのプロセス
本発明はさらに、水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーを調製するためのプロセスも提供するが、それは、少なくとも1種のα,β-エチレン性不飽和ニトリル、少なくとも1種の共役ジエン、および少なくとも1種の、一般式(I)のPEGアクリレートを乳化重合にかけ、次いで水素化することを特徴としている。
非水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーを共重合させた後で、前記コポリマーを、少なくとも部分的に水素化させる(水素添加反応)。その少なくとも部分的に水素化されたニトリル-ジエンコポリマーの中では、その共役ジエンから誘導された繰り返し単位のC=C二重結合の少なくとも一部が、選択的に水素化される。本発明における水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーの中の共役ジエン単位(b)の水素化度は、50%~100%、好ましくは90%~100%、特に好ましくは99%~100%である。
したがって、「水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマー」という用語は、本発明の文脈においては、なくとも1種のα,β-エチレン性不飽和ニトリルモノマー単位、少なくとも1種の共役ジエンモノマー単位、および少なくとも1種のα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位を含み、その共役ジエン単位が50%~100%、好ましくは90%~100%、特に好ましくは99%~100%の程度まで水素化されているコポリマーを意味していると理解されるべきである。
ニトリル-ジエンコポリマーの水素化反応は、たとえば以下の特許からも公知である:米国特許第A-3 700 637号明細書、独国特許出願公開第A-2 539 132号明細書、独国特許出願公開第A-3 046 008号明細書、独国特許出願公開第A-3 046 251号明細書、独国特許出願公開第A-3 227 650号明細書、独国特許出願公開第A-3 329 974号明細書、欧州特許出願公開第A-111 412号明細書、仏国特許第B2 540 503号明細書。水素化ニトリル-ジエンコポリマーの特徴は、高破壊強度、低摩耗性、圧縮および引張応力後でも依然として低い変形、および良好な耐油性ばかりでななく、さらに、熱作用および酸化作用に対する特に顕著な安定性である。
水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーを含む加硫可能な混合物
本発明はさらに、水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーおよび少なくとも1種の架橋剤を含む加硫可能な混合物も提供する。一つの好ましい実施形態においては、少なくとも1種の充填剤を追加して含む加硫可能な混合物が対象である。
好適な架橋剤としては、たとえば、以下のものが挙げられる:ペルオキシド系架橋剤たとえば、ビス(2,4-ジクロロベンジル)ペルオキシド、ジベンゾイルペルオキシド、ビス(4-クロロベンゾイル)ペルオキシド、1,1-ビス(t-ブチルペルオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、tert-ブチルペルベンゾエート、2,2-ビス(t-ブチルペルオキシ)ブテン、4,4-ジ-tert-ブチルペルオキシノニルバレレート、ジクミルペルオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)ヘキサン、tert-ブチルクミルペルオキシド、1,3-ビス(t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、ジ-t-ブチルペルオキシド、および2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)-ヘキシ-3-イン。
これらのペルオキシド系架橋剤架橋剤だけではなく、その手段によって架橋収率をさらに高くすることが可能なさらなる添加物を使用するのが有利となる可能性もある。それらの好適な例としては、以下のものが挙げられる:トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリアリルトリメリテート、エチレングリコールジメタクリレート、ブタンジオールジメタクリレート、亜鉛ジアクリレート、亜鉛ジメタクリレート、1,2-ポリブタジエン、またはN,N’-m-フェニレンビスマレイミド。
そのペルオキシド系架橋剤の全量は、水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーを基準にして、典型的には1~20phrの範囲、好ましくは1.5~15phrの範囲、特に好ましくは2~10phrの範囲である。
採用可能な架橋剤としてはさらに、元素状で可溶性もしくは不溶性の形態にある硫黄、または硫黄供与体が挙げられる。
好適な硫黄供与体としては、たとえば以下のものが挙げられる:ジモルホリルジスルフィド(DTDM)、2-モルホリノジチオベンゾチアゾール(MBSS)、カプロラクタムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド(DPTT)、およびテトラメチルチウラムジスルフィド(TMTD)。
本発明における水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーの硫黄加硫においては、その手段により、架橋収率を上げることが可能となる、さらなる添加物を使用することもまた可能である。原理的には、その架橋は、硫黄または硫黄供与体を単独で用いて実施することも可能である。
しかしながら、逆に、上述の添加物を存在させるだけ、すなわち元素状の硫黄または硫黄供与体を添加することなく、本発明の水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーの架橋を実施することもまた可能である。
その手段によって架橋収率を向上させることが可能な適切な添加物としては、たとえば以下のものが挙げられる:ジチオカルバミン酸塩、チウラム、チアゾール、スルフェンアミド、キサントゲン酸塩、グアニジン誘導体、カプロラクタム、およびチオ尿素誘導体。
採用可能なジチオカルバミン酸塩としては、たとえば以下のものが挙げられる:アンモニウムジメチルジチオカルバメート、ナトリウムジエチルジチオカルバメート(SDEC)、ナトリウムジブチルジチオカルバメート(SDBC)、亜鉛ジメチルジチオカルバメート(ZDMC)、亜鉛ジエチルジチオカルバメート(ZDEC)、亜鉛ジブチルジチオカルバメート(ZDBC)、亜鉛エチルフェニルジチオカルバメート(ZEPC)、亜鉛ジベンジルジチオカルバメート(ZBEC)、亜鉛ペンタメチレンジチオカルバメート(Z5MC)、テルルジエチルジチオカルバメート、ニッケルジブチルジチオカルバメート、ニッケルジメチルジチオカルバメート、および亜鉛ジイソノニルジチオカルバメート。採用可能なチウラムとしては、たとえば以下のものが挙げられる:テトラメチルチウラムジスルフィド(TMTD)、テトラメチルチウラムモノスルフィド(TMTM)、ジメチルジフェニルチウラムジスルフィド、テトラベンジ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、およびテトラエチルチウラムジスルフィド(TETD)。採用可能なチアゾールとしては、たとえば以下のものが挙げられる:2-メルカプトベンゾチアゾール(MBT)、ジベンゾチアジルジスルフィド(MBTS)、亜鉛メルカプトベンゾチアゾール(ZMBT)、および銅2-メルカプトベンゾチアゾール。採用可能なスルフェンアミド誘導体としては、たとえば以下のものが挙げられる:N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド(CBS)、N-tert-ブチル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド(TBBS)、N,N’-ジシクロヘキシル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド(DCBS)、2-モルホリノチオベンゾチアゾール(MBS)、N-オキシジエチレンチオカルバミル-N-tert-ブチルスルフェンアミド、およびオキシジエチレンチオカルバミル-N-オキシエチレンスルフェンアミド。採用可能なキサントゲネートとしては、たとえば以下のものが挙げられる:ナトリウムジブチルキサントゲネート、亜鉛イソプロピルジブチルキサントゲネート、および亜鉛ジブチルキサントゲネート。採用可能なグアニジン誘導体としては、たとえば以下のものが挙げられる:ジフェニルグアニジン(DPG)、ジ-o-トリルグアニジン(DOTG)、およびo-トリルビグアニジエン(OTBG)。採用可能なジチオリン酸塩としては、たとえば以下のものが挙げられる:ジアルキルジチオリン酸亜鉛(アルキル基の鎖長:C~C16)、ジアルキルジチオリン酸銅(アルキル基の鎖長:C2~C16)、およびジチオホスフォリルポリスルフィド。使用されるカプロラクタムは、たとえば、ジチオビスカプロラクタムであってよい。採用可能なチオ尿素誘導体としては、たとえば以下のものが挙げられる:N,N’-ジフェニルチオ尿素(DPTU)、ジエチルチオ尿素(DETU)、およびエチレンチオ尿素(ETU)。同様に添加物として好適なものとしては、たとえば以下のものが挙げられる:亜鉛ジアミンジイソシアネート、ヘキサメチレンテトラミン、1,3-ビス(シトラコンイミドメチル)ベンゼン、および環状ジスルファン。
列記した添加物および架橋剤は、個別に使用しても、あるいは混合物として使用してもよい。水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーを架橋させるためには、次の物質を採用するのが好ましい:硫黄、2-メルカプトベンゾチアゾール、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、亜鉛ジベンジルジチオカルバメート、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド、亜鉛ジアルキルジチオホスフェート、ジモルホリルジスルフィド、テルルジエチルジチオカルバメート、ニッケルジブチルジチオカルバメート、亜鉛ジブチルジチオカルバメート、亜鉛ジメチルジチオカルバメート、およびジチオビスカプロラクタム。
架橋剤および上述の添加物はそれぞれ、水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーを基準にして、0.05phr~10phr、好ましくは0.1phr~8phr、特には0.5phr~5phrの量(単回計量添加、それぞれの場合において、活性物質基準)で採用するのがよい。
硫黄架橋においては、架橋剤と上述の添加物に加えて、たとえば以下に挙げるさらなる無機物質または有機物質を共に使用することもまた有利であろう:酸化亜鉛、炭酸亜鉛、酸化鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、飽和もしくは不飽和の有機脂肪酸およびそれらの亜鉛塩、ポリアルコール、アミノアルコールたとえば、トリエタノールアミン、およびアミン、たとえば、ジブチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、シクロヘキシルエチルアミン、ポリアミン、およびポリエーテルアミン。
その他の任意成分:
そのような加硫可能な混合物には、任意にさらに、ゴム関連の当業者には馴染みの、1種または複数の添加剤および繊維物質が含まれていてもよい。そのようなものとしては、以下のものが挙げられる:老化安定剤、加硫戻り安定剤、光安定剤、オゾン安定剤、加工助剤、離型剤、可塑剤、鉱油、粘着付与剤、発泡剤、染料、顔料、ワックス、樹脂、エクステンダー、充填剤、たとえば硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化鉄、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、アルミノシリケート、珪藻土、タルク、カオリン、ベントナイト、カーボンナノチューブ、グラフェン、Teflon(好ましくは後者は粉体の形態)もしくはシリケート、カーボンブラック、シリカ、熱分解法シリカ、シリカ、シラン処理シリカ、天然産物、たとえばアルミナ、カオリン、ウォラストナイト、有機酸、加硫抑制剤、金属酸化物、ガラス、コード、布製の強化材料、脂肪族および芳香族ポリアミド(Nylon(登録商標)、Aramid(登録商標))製の繊維、ポリエステルおよび天然繊維製品、不飽和カルボン酸の塩、たとえば亜鉛ジアクリレート(ZDA)、亜鉛メタクリレート(ZMA)および亜鉛ジメタクリレート(ZDMA)、液状アクリレート、またはゴム業界で公知のその他の添加剤(Ulmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry,VCH Verlagsgesellschaft mbH,D-69451 Weinheim,1993,vol.A23“Chemicals and Additives”,pp.366-417)。
考えられる充填剤活性化剤としては、特に、たとえば以下のような有機シランが挙げられる:ビニルトリメチルオキシシラン、ビニルジメトキシメチルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2-メトキシエトキシ)シラン、N-シクロヘキシル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、イソオクチルトリメトキシシラン、イソオクチルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、または(オクタデシル)メチルジメトキシシラン。さらなる充填剤活性化剤としては、たとえば、トリエタノールアミンおよび74~10,000g/molの分子量を有するエチレングリコールのような表面活性物質が挙げられる。充填剤活性化剤の量は、100重量部のニトリルゴムを基準にして、典型的には0重量部~10重量部である。
添加剤と繊維物質とを合計した量が、100重量部のニトリルゴムを基準にして、典型的には1重量部~300重量部の範囲である。
水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーを含む加硫可能な混合物を製造するためのプロセス
本発明はさらに、水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーを少なくとも1種の架橋剤および任意に提示されたさらなる成分と混合することによる、水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーを含む加硫可能な混合物を製造するためのプロセスも提供する。この混合操作は、ゴム産業において慣用される各種の混合ユニット、たとえばインターナルミキサー、バンバリーミキサー、またはローラーの中で実施すればよい。当業者ならば、適切な試験をすることによって、計量添加の順序を容易に決めることができるであろう。
例として、可能性のある2種のプロセス変法を、以下に記載する。
プロセスA:インターナルミキサー中での製造
かみ合いローター様式を有するインターナルミキサーが好ましい。
開始時には、ベールの形態の水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーをインターナルミキサーに仕込み、そのベールを微粉砕させる。適切な混合時間の後に、充填剤および添加剤を加える。その混合は温度制御下で実施するが、ただし、混合物が、80℃~150℃の範囲の温度に適切な時間滞留するようにする。さらなる適切な混合時間の後に、さらなる混合物構成成分、たとえば、任意にステアリン酸、抗酸化剤、可塑剤、白色顔料(たとえば二酸化チタン)、染料、およびその他の加工活性化剤を添加する。さらなる適切な混合時間の後に、インターナルミキサーのガス抜きをし、シャフトをきれいにする。さらなる適切な時間の後に、インターナルミキサーを空にして、加硫可能な混合物を得る。適切な時間とは、数秒~数分を意味していると理解されたい。架橋用薬剤は、(特に高い混合温度で混合を実施する場合には)ローラー上で別々の工程で組み入れてもよいし、あるいはインターナルミキサーの中に直接同時に添加してもよい。この場合、その混合温度が、それらの架橋用薬剤の反応温度よりも低くなるようにしなければならない。
そのようにして製造された加硫可能な混合物は、慣用される方法、たとえばムーニー粘度、ムーニースコーチ、またはレオメーター試験によって評価することができる。
プロセスB:ローラー上での製造
混合ユニットとしてローラーを使用する場合には、最初に、水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸コポリマーをローラーの上にフィードする。均質なミルドシートが形成されたら、充填剤、可塑剤、および他の添加剤(架橋用薬剤は除く)を添加する。すべての成分を組み入れた後で、架橋用薬剤を添加し、組み入れる。次いで、その混合物の右側に3回、左側に3回刻み目を入れ、5回折り重ねる。そのようにして仕上がったミルドシートにロールがけして所望の厚みとし、所望の試験方法に合わせて、さらなる加工にかける。
水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーを含む加硫物を製造するためのプロセス
本発明はさらに、水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーを含む、好ましくは成形物としての、加硫物を製造するためのプロセス(加硫)も提供するが、それが特徴としているのは、そのプロセスに、水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーを含む加硫可能な混合物を、好ましくは成形プロセスにおいて、より好ましくは100℃~250℃の範囲の温度、特に好ましくは120℃~250℃の範囲の温度、極めて特に好ましくは130℃~250℃の範囲の温度で加硫にかけることを含んでいることである。この目的のために、その加硫可能な混合物を、カレンダー、ローラー、またはエクストルーダーを用いたさらなる加工にかける。次いで、そのようにして予備成形した物質を、プレス、オートクレーブ、加熱空気システム、またはいわゆる自動マット加硫プラント(「Auma」:automatic mat vulacanization plant)の中で加硫させるが、ここで、100℃~250℃の範囲の温度が好ましいことが判明し、120℃~250℃の範囲の温度が特に好ましいことが判明し、130℃~250℃の範囲の温度が極めて特に好ましいことが判明した。その加硫時間は、典型的には1分~24時間、好ましくは2分~1時間である。加硫物の形状およびサイズによっては、完全な加硫を得るために、再加熱による第二の加硫が必要になることもある。
本発明はさらに、本発明における水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーをベースとしてそのようにして得ることが可能な加硫物も提供する。
本発明はさらに、ベルト、シール、ローラー、靴の部品、ホース、制震要素、ステーター、およびケーブルシース、好ましくはベルトおよびシールからなる群から選択される成形物を製造するための、本発明における水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーをベースとする加硫物の使用も提供する。
したがって、本発明は、本発明における水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーをベースとする、好ましくはベルト、シール、ローラー、靴の部品、ホース、制震要素、ステーター、およびケーブルシースから、特に好ましくはベルトおよびシールから選択される、成形物としての加硫物も提供する。たとえばこの目的のために採用することが可能な方法、たとえば、型込め成形、射出成形、または押出し成形のプロセス、ならびにそれらに対応する射出成形装置またはエクストルーダーは、当業者には周知である。これらの成形物の製造においては、本発明における水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーには、当業者に公知であって、当業者の通常の知識を用いて適切に選択することが可能な、標準的な助剤、たとえば充填剤、充填剤活性化剤、加硫促進剤、架橋剤、抗オゾン剤、抗酸化剤、加工オイル、エクステンダーオイル、可塑剤、活性化剤、またはスコーチ禁止剤を補助的に使用してもよい。
本発明の利点は特に、その水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーが、-40℃未満のTgおよび51%以下の膨潤度を有する加硫物を製造するのに適しており、従って、公知のHNBRコポリマーをベースとする加硫物よりも優れているという点にある。
測定方法:
RDB含量(残存二重結合含量)(単位:%)は、以下のFT-IR測定法に従って求める。水素化の前、途中、および後の水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーのIRスペクトルを、AVATAR360 Thermo Nicolet FT-IR分光計IR装置の手段により記録する。この目的のためには、水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーのモノクロロベンゼン溶液をNaCl板に塗布し、乾燥させてフィルムとし、分析する。水素化度は、ASTM D 567095方法に従ったFT-IR分析法によって求める。
ムーニー粘度値(ML1+4@100℃)は、それぞれの場合において、ASTM D 1646-07に従い、剪断ディスク粘度計の手段によって求める。
分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって求める。以下のものを含むモジュラーシステムを使用した:Shodex RI-71示差屈折計、S 5200オートサンプラー(SFD製)、カラムオーブン(ERC-125)、Shimadzu LC 10ATポンプ、およびAgilent製の、3本のPLgel 10μm Mixed B 300×7.5mmカラムのカラム組合せ。使用した溶媒は、テトラヒドロフランであって、表示される分子量は、PSS(Mainz)製のポリスチレン標準をベースとしたものである。出来上がったサンプルのTHF溶液を、0.45μm、直径25mmのPTFE膜を用いたシリンジフィルターで濾過する。測定は40℃で実施し、流量は、テトラヒドロフラン中1mL/分であった。
数平均分子量M、質量平均分子量M、およびそれらから得られる多分散性指数PDIのような分子パラメーターは、Waters製の「Empower 2 data base」ソフトウェアの手段によって、RI信号から求める。
ニトリル基含有コポリマーゴム中のACN含量を求めるための窒素含量は、Vario EL cubeにより測定した。秤量した量を、酸化触媒および酸素の存在下約1150℃で燃焼させ、その燃焼ガスを分割し、分解(disruptive)成分を吸収させ、熱伝導率測定セル(TCD)によってNを検出する。
個々のポリマーの微細構造およびターモノマー含量は、H-NMRの手段により測定した(装置:Bruker DPX400、TopSpin 1.3ソフトウェア使用、測定周波数:400MHz、溶媒:1,1,2,2-テトラクロロエタン-d2)。
ガラス転移温度は、ASTM E 1356-03に従うか、またはDIN 53765に従うDSC測定の手段によって得た。この目的のためには、10mg~15mgの間のサンプルをアルミニウムボートの上に秤込み、封入した。TA Instruments製のDSC装置の中で、そのボートを、-150℃から150℃まで、10K/分の加熱速度で2回加熱した。ガラス転移温度は、2回目の加熱曲線から、標準平均値法により求めた。
膨潤度:膨潤度を求めるために、引張試験に使用されるのと同じようなダンベル形状の試験片を、DIN ISO 1817に従って、IRM903中に、150℃で168時間貯蔵した。次いでそれらのサンプルを計測および秤量して、体積膨潤度および質量増加を求めた。次いで、ASTM D2240-81に従って、引張強度および伸びを測定した。
実施例においては以下の物質を採用した:
以下の薬剤は、それぞれの場合において特定した会社からの商品として購入するか、または特定した会社の製造プラント由来のものである。
重合のため:
MEA:メトキシエチルアクリレート、分子量130.14g/mol、Alfa Aesar
BA:ブチルアクリレート、分子量128.17g/mol、Sigma-Aldrich
PEG-2-MA:ブトキシジエチレングリコールメタクリレート(BDGMA)、分子量30.3g/mol、Evonik Industries AG
PEG-3-MA:エトキシトリエチレングリコールメタクリレート、分子量246.3g/mol、Evonik Industries AG
Disponil(登録商標)SDS G:ラウリル硫酸ナトリウム;BASF
不均化ロジン酸のNa塩:CAS 61790-51-0
NaCO:Merck KGaA
t-DDM:三級ドデシルメルカプタン;LANXESS Deutschland GmbH
Glidox(登録商標)500:ピナンヒドロペルオキシド;Renessenz
「プレミックス溶液Fe(II)SO」:400gの水の中に、0.986gのFe(II)SO・7HOおよび2.0gのRongalit(登録商標)Cを含む
Rongalit C(登録商標):スルフィン酸のナトリウム塩誘導体;BASFからの商品
ジエチルヒドロキシルアミン:Merck KGaA
Vulkanox(登録商標)BKF:2,2’-メチレンビ(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール);LANXESS Deutschland GmbH
加硫可能な組成物において使用された物質:
Corax(登録商標)N330:カーボンブラック;Orion Engineered Carbons
Rhenofit(登録商標)DDA:オクチル化ジフェニルアミンをベースとする70%マスターバッチ;Rheinchemie
Vulkanox(登録商標)ZMB2/C5:4-および5-メチル-2-メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩;LANXESS Deutschland GmbH
Maglite(登録商標):酸化マグネシウム;CP Hall
TAIC:トリアリルイソシアヌレート、70%マスターバッチ;Chemie GmbH & Co KG
Perkadox(登録商標)14-40:ジ(tert-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン(シリカ上、40%担持);Akzo Nobel Polymer Chemicals BV
I 非水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマー(NBR1~8)の製造
下記の実施例シリーズで使用されたNBRコポリマー1~8は、表1に記載された基本配合に従って製造されたが、原料はすべて、モノマー混合物の100重量%を基準にした重量%で記載されている。表1にはさらに、それぞれの重合条件(温度、転化率、および時間)も含まれている。
Figure 0007174701000006
Figure 0007174701000007
ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーの製造は、撹拌手段を備えた、20Lのオートクレーブ(NBR1およびNBR3)または5Lのオートクレーブ(NBR2、NBR4、NBR5、NBR6、NBR7、およびNBR8)の中で、非連続様式で実施した。オートクレーブバッチでは、それぞれ5.3kg(NBR1)または5.2kg(NBR3)または1.3kg(NBR2、NBR4、NBR6、NBR7、およびNBR8)または1.25kg(NBR5)のモノマー混合物と、合計して9.2kg(NBR1)または7.6kg(NBR3)または2.5kg(NBR2、NBR4)または2.1kg(NBR6、NBR7、およびNBR8)または1.94kg(NBR5)の水およびFe-IIを基準にして当モルのEDTAとを使用した。この水の量の内、7.2kg(NBR1)または7.06kg(NBR3)または2.25kg(NBR2、NBR4)または1.85kg(NBR6およびNBR7)または1.81kg(NBR8)または1.75kg(NBR5)を乳化剤と共に最初にオートクレーブに仕込み、窒素気流を用いてパージした。次いで、初期モノマーおよび、表1に記載の量の分子量調節剤t-DDMを添加し、反応器を密封した。反応器の内容物の温度調節ができたら、プレミックス溶液と、ピナンヒドロペルオキシド(Glidox(登録商標)500)とを添加することにより、重合を開始させた。
重合の進行は、重量法の転化率測定によりモニターした。表1に記載した転化率に達したら、ジエチルヒドロキシルアミンの水溶液を添加することにより重合を停止させた。水蒸気蒸留の手段によって、未転化モノマーおよびその他の揮発性成分を除去した。
それぞれのNBRラテックスをコアグレートさせる前に、前記ラテックスを、Vulkanox(登録商標)BKF(NBR固形分基準で0.1重量%のVulkanox(登録商標)BKF)の45%分散体と混合した。次いでCaClを用いてその混合物をコアグレートさせ、洗浄し、得られたクラム(crumb)を乾燥させた。
その乾燥させたNBRゴムについて、ムーニー粘度、ACN含量およびガラス転移温度により特性分析したが、ターモノマーの含量は、H-NMR分析より求めた(表3)。
Figure 0007174701000008
II 水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマー(HNBR1~8)の製造
水素化の手順
それに続く水素化は、先に合成した非水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマー(NBR1~8)を使用して実施した。
乾燥モノクロロベンゼン(MCB)はVWRから、ウィルキンソン触媒はMateria Inc.から、およびトリフェニルホスフィンはVWRから入手し、入手したままで採用した。水素化実験の結果を表4にまとめた。
水素化1~8は、10Lの高圧反応器の中で、以下の条件下で実施した。
溶媒:モノクロロベンゼン
固形分濃度:MCB(518g)中、12重量%~13重量%のNBRターポリマー
反応器温度:137~140℃
反応時間:最長4時間まで
触媒および担持量:ウィルキンソン触媒:0.337g(0.065phr)
助触媒:トリフェニルホスフィン:5.18g(1.0phr)
水素圧(p H):8.4MPa
攪拌機速度:600rpm
NBR含有ポリマー溶液を、激しく撹拌しながら、H(23℃、2MPa)を用い、3回脱気する。反応器の温度を上げて100℃とし、H圧を6MPaに上げた。ウィルキンソン触媒(0.337g)およびトリフェニルホスフィン(5.18g)からなる123.9gのクロロベンゼン溶液を加え、圧力を上げて8.4MPaとしたが、その間反応器の温度は137~140℃に調節した。反応の間ずっと、両方のパラメーターは一定に維持した。反応の進行は、IR分光光度法によって非水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーの残存二重結合含量(RDB)を測定することによりモニターした。4時間以下か、および/またはRDB含量が1%未満となるかの後に、水素圧を解放することによって反応を停止させた。
このようにして形成された水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーは、スチームコアグレーション法によって、その溶液から単離した。この目的のためには、そのクロロベンゼン溶液をポリマー含量7重量%になるまで希釈して、100℃に予め加熱した水を充満させ、撹拌下のガラス反応器の中に連続的に計量仕込みした。それと同時に、0.5barのスチームをそのコアグレーション水の中に導入した。そのようにして析出させたポリマーのクラムについて、水をざっと切り、次いで減圧下55℃で、恒量になるまで乾燥させた。
Figure 0007174701000009
本発明における水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーは、-40℃以下のガラス転移温度Tgを特徴としている。
III 水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーの加硫物(HNBRV1~V8)の製造
加硫可能な混合物の製造:
ゴム混合物はすべて、ミキシングロールミル上で製造した。ローラーの直径は80mm、長さは200mmであった。ローラーは予熱して40℃とし、フロントローラーの速度を16.5rpm、リアローラーのそれを20rpmとして、それにより1:1.2の摩擦が得られるようにした。
最初にゴムを仕込み、1分間混合させて、滑らかなミルドシートを形成させた。次いで、最初にカーボンブラック、次いで添加剤類、最後に架橋用薬剤を組み入れた。混合時間は合計して5~8分であった。
Figure 0007174701000010
比較実験V1のターポリマーには、25重量%を超えるα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位が含まれるが、PEGアクリレートは含まれない。ブチルアクリレートの25重量%を超える量は、それ自体では、その加硫物におけるガラス転移温度を-40℃未満にするには十分でない。
比較実験V2のターポリマーには、25重量%を超えるα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位、すなわちメトキシエチルアクリレート(PEG-1アクリレート)が含まれるが、n>1のエチレングリコール繰り返し単位を含むPEGアクリレートは含まれない。PEG-1アクリレートの25重量%を超える量は、それ自体では、その加硫物におけるガラス転移温度を-40℃未満にするには十分でない。
本発明の加硫物3~8には、少なくとも15重量%のPEGアクリレート(d)および少なくとも2個のエチレングリコール繰り返し単位を含むHNBRコポリマーが含まれている。
実験V3およびV4の本発明のターポリマーはそれぞれ、25重量%を超えるPEG-2-MAおよびPEG-3-MAを含んでいる。それらの加硫物は、低いガラス転移温度およびIRM 903中での低い膨潤度を特徴としている。
実験V5~V8の本発明の四元ポリマーには、PEG-3-MAとブチルアクリレートとの両方が含まれ、ここでPEG-3-MAの量はそれぞれの場合において、15重量%よりも多く、カルボン酸エステル単位を合計した量が、25重量%よりも多い。それらの加硫物は、低いガラス転移温度およびIRM 903中での低い膨潤度を特徴としている。
アクリロニトリル単位(a)の量が多くなるにつれて、ガラス転移温度が悪化する。アクリロニトリル含量が20重量%を超えると、その加硫物のガラス転移温度は、もはや受容しがたくなる。
PEGアクリレート(d)の量が低くなると、膨潤度が悪化する。PEGアクリレート含量が15重量%未満になると、その加硫物のIRM 903中における膨潤度は、もはや受容しがたくなる。
さらに、PEG-2-MA繰り返し単位を含むターポリマーおよび四元ポリマーを含む本発明の加硫物はさらに、特に低いゲル含量を有していることを特徴としている。
発明の利点は、特に、本発明の水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーをベースとする加硫物が、以下の性質を有している点にある:
・ -40℃未満のガラス転移温度、および
・ IRM 903中での、51%以下の膨潤度。
これらの性質が組み合わさっていることで、本発明の水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーは、従来市販されていた水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーよりも優れている。

Claims (16)

  1. 水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーであって、
    (a)1重量%~19重量%の少なくとも1種のα,β-エチレン性不飽和ニトリル単位、
    (b)21重量%~73重量%の少なくとも1種の共役ジエン単位、および
    (c)26重量%~60重量%の少なくとも1種のα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位、
    を含み、
    ここで、すべてのモノマー単位の合計量の100重量%を基準にして、少なくとも15重量%の前記α,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位(c)が、一般式(I):
    Figure 0007174701000011
    [式中、
    Rは、分岐状または非分岐状のC~C20-アルキルであり、
    nは、2~12であり、
    は、水素またはCH-である]
    のPEGアクリレート(d)から誘導される、水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマー。
  2. (a)8重量%~18重量%の少なくとも1種のα,β-エチレン性不飽和ニトリル単位、
    (b)27重量%~65重量%の少なくとも1種の共役ジエン単位、および
    (c)27重量%~55重量%の少なくとも1種のα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位、
    を含み、
    ここで、すべてのモノマー単位の合計量の100重量%を基準にして、少なくとも15重量%の前記α,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位(c)が、一般式(I):
    Figure 0007174701000012
    [式中、
    Rは、分岐状または非分岐状のC~C20-アルキルであり、
    nは、2~12であり、
    は、水素またはCH-である]
    のPEGアクリレート(d)から誘導される、請求項1に記載の水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマー。
  3. 前記共役ジエン単位(b)が、50%~100%の程度まで水素化されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマー。
  4. 前記α,β-エチレン性不飽和ニトリル単位(a)が、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリル、またはそれらの混合物であることを特徴とする、請求項1~のいずれか一項に記載の水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマー。
  5. 前記共役ジエン単位(b)が、1,3-ブタジエン、イソプレン、2,3-ジメチルブタジエン、1,3-ペンタジエン(ピペリレン)、またはそれらの混合物であることを特徴とする、請求項1~のいずれか一項に記載の水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマー。
  6. 前記PEGアクリレート単位(d)が、2~12個のエチレングリコール繰り返し単位を含む、エトキシ、ブトキシ、もしくはエチルヘキシルオキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートであることを特徴とする、請求項1~のいずれか一項に記載の水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマー。
  7. 前記PEGアクリレート単位(d)が、2~5個のエチレングリコール繰り返し単位を含む、エトキシもしくはブトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートであることを特徴とする、請求項1~のいずれか一項に記載の水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマー。
  8. 前記PEGアクリレート単位(d)が、2個または3個のエチレングリコール繰り返し単位を含む、エトキシもしくはブトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートであることを特徴とする、請求項1~のいずれか一項に記載の水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマー。
  9. nが2または3であり、Rがエチルまたはブチルであり、Rが水素またはメチルであることを特徴とする、請求項1~のいずれか一項に記載の水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマー。
  10. nが2であり、Rがブチルであり、Rがメチルであることを特徴とする、請求項1~のいずれか一項に記載の水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマー。
  11. 前記コポリマーが、8重量%~18重量%のアクリロニトリル単位、27重量%~65重量%の1,3-ブタジエン単位、および27重量%~55重量%のPEG-2アクリレート単位またはPEG-3アクリレート単位を含むことを特徴とする、請求項1~10のいずれか一項に記載の水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマー。
  12. 少なくとも1種のα,β-エチレン性不飽和ニトリル、少なくとも1種の共役ジエン、および少なくとも1種のα,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステルを乳化重合にかけ、次いで水素化することを特徴とする、請求項1~11のいずれか一項に記載の水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーを製造するためのプロセス。
  13. 少なくとも1種のα,β-エチレン性不飽和ニトリル、少なくとも1種の共役ジエン、および少なくとも1種の、一般式(I)のPEGアクリレートを、乳化重合にかけ、次いで水素化することを特徴とする、請求項12に記載の水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーを製造するためのプロセス。
  14. 請求項1~11のいずれか一項に記載の水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーおよび少なくとも1種の架橋剤を含む、加硫可能な混合物。
  15. 請求項1~11のいずれか一項に記載の水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーをベースとする加硫物。
  16. ベルト、シール、ローラー、靴の部品、ホース、制震要素、ステーター、およびケーブルシースからなる群から選択される成形物を製造するための、請求項1~11のいずれか一項に記載の水素化ニトリル-ジエン-カルボン酸エステルコポリマーの使用。
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