JPH0753802A - エチレン・プロピレン・7− メチル−1,6−オクタジエン共重合体ゴム組成物 - Google Patents

エチレン・プロピレン・7− メチル−1,6−オクタジエン共重合体ゴム組成物

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JPH0753802A
JPH0753802A JP20391293A JP20391293A JPH0753802A JP H0753802 A JPH0753802 A JP H0753802A JP 20391293 A JP20391293 A JP 20391293A JP 20391293 A JP20391293 A JP 20391293A JP H0753802 A JPH0753802 A JP H0753802A
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濱 秀 斉 仲
Masaaki Kawasaki
崎 雅 昭 川
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Abstract

(57)【要約】 【構成】本発明のゴム組成物は、特定のジルコニウム等
の第IVB族遷移金属触媒成分を含有する第IVB族遷移金
属触媒系触媒を用いて製造されたエチレンとプロピレン
と7- メチル-1,6-オクタジエンとからなるランダム
共重合体ゴムと、ニトリルゴムとからなり、該共重合体
ゴムは、エチレンとプロピレンとのモル比、ヨウ素価、
極限粘度[η]、13C−NMRスペクトルにおけるTα
βのTααに対する強度比D、各モノマーの分布状態を
表わす指標であるB値、およびガラス転移温度が特定の
範囲にある。 【効果】上記共重合体ゴムは、ニトリルゴムと極めて良
好な共加硫性を示すので、本発明のゴム組成物は、ニト
リルゴムの本来的に有する優れた機械的特性および耐油
性を保持するとともに、低温柔軟性、耐摩耗性、耐疲労
性、耐候性、耐オゾン性および耐熱老化性に優れた加硫
ゴムを提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、エチレン・プロピレン・
7- メチル-1,6-オクタジエン共重体ゴム組成物に関
し、さらに詳しくは、ニトリルゴム(NBR)との共加
硫性に優れるとともに、ニトリルゴムが有する優れた耐
油性を損なうことなく、耐候性、耐オゾン性、耐熱老化
性および低温柔軟性に優れた加硫ゴムを提供し得るよう
なエチレン・プロピレン・7- メチル-1,6-オクタジ
エン共重体ゴム組成物に関する。
【0002】
【発明の技術的背景】エチレン・プロピレン・ジエン系
ゴム(EPDM)は、その分子構造の主鎖中に2重結合
を有さないため、耐候性、耐オゾン性、耐熱老化性が優
れており、その特性を活かしてウェザーストリッピン
グ、ドアグラスランチャンネル、ラジエーターホース、
ブレーキ部品等の自動車部品に多く用いられている。
【0003】一方、ニトリルゴム(NBR)は、優れた
耐油性を有するため、エンジン回りのホース、パッキン
類に多く使用されている。ところで、EPDMとNBR
の両ポリマーの優れた特性を合わせ持つ物性が要求され
る部品が多くある。そこで、EPDMの耐油性の改良あ
るいはNBRの耐熱性、低温柔軟性の改良が従来より種
々試みられている。
【0004】たとえば、L.Spenadel and R.L. Sutphin
; Rubber Age,102,(12),55(1970)の文献では、EPD
MとNBRとのブレンドの可能性について照会されてい
る。EPDMとNBRとのブレンドの際に、カーボンブ
ラック、加硫促進剤等が添加される。しかしながら、非
極性ポリマーであるEPDMと極性ポリマーであるNB
Rとは相溶性が良好でないため、EPDMとNBRとの
ブレンドの際に、カーボンブラック、加硫促進剤等を単
に添加してブレンドしても均一なコンパウンドは得られ
ない。
【0005】EPDM、NBR、カーボンブラックおよ
び加硫促進剤等をブレンドして均一なコンパウンドを得
るためには、まず第一に、EPDMとNBRの両ポリマ
ーの極性の違いついての対策が必要である。
【0006】その対策として、混練方法からの検討が行
われており、J.M.Mitchl; RubberChem. Technol.,50,43
0(1977) の文献に、EPDMおよびNBRにカーボンブ
ラックを配合してカーボンマスターバッチ(CMB)を
調製し、このカーボンマスターバッチを用いることによ
りコンパウンドの分散性を均一化する試みが照会されて
いる。
【0007】また、四三酸化鉛(Pb3O4 )を用いること
により、加硫促進剤の分散性を均一化する試みがW.H.Wh
ttington ;Rubber Ind.,9,151 (1975)の文献に照会され
ている。
【0008】第二に、ジエン系ポリマーであるNBRと
良好な共加硫性を得るために、加硫速度が大幅に遅いE
PDMの加硫速度をアップすることで解決しようと試み
た例もある。たとえば、EPDMとイオウとを予め反応
させることにより、EPDMの加硫速度をアップする方
法で、この方法は、ペンダントサルファー法として良く
知られている。
【0009】現在では、これらの一部あるいは全部の手
法を使ってEPDMおよびNBRを含有するブレンドコ
ンパウンドが市販されている。しかしながら、ポリマー
の極性に関する問題は、ある程度上記の手法で解決する
ことができるものの、EPDMとNBRとの加硫速度が
大きく異なるため、ブレンド後のEPDMは、NBRと
の共加硫性に劣っている。このように、NBRとの共加
硫性は、従来のEPDMが持つ根本的な問題となってい
る。
【0010】
【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術に伴う
問題点を解決しようとするものであって、NBRとほぼ
同等の低温柔軟性および加硫速度を有する新規なエチレ
ン・プロピレン・7- メチル-1,6-オクタジエン共重
合体ゴムを提供することによって、NBRの本来的に有
する優れた機械的特性および耐油性を損なうことなく、
低温柔軟性、耐候性、耐オゾン性および耐熱性に優れた
加硫ゴムを付与し得るゴム組成物を提供することを目的
としている。
【0011】
【発明の概要】本発明に係る第1のエチレン・プロピレ
ン・7- メチル-1,6-オクタジエン共重合体ゴム組成
物は、エチレンと、プロピレンと、7- メチル-1,6-
オクタジエンとからなるランダム共重合体ゴム(1)
と、ニトリルゴム(2)とからなり、(i)該ランダム
共重合体ゴム(1)におけるエチレンとプロピレンとの
モル比(エチレン/プロピレン)が55/45〜80/
20の範囲にあり、(ii)該ランダム共重合体ゴム
(1)におけるヨウ素価が13〜40の範囲にあり、
(iii) 該ランダム共重合体ゴム(1)の135℃デカ
リン中で測定した極限粘度[η]が0.2dl/g<
[η]<6.0dl/gで表わされる範囲にあり、(i
v)該ランダム共重合体ゴム(1)の13C−NMRスペ
クトルにおけるTαβのTααに対する強度比D(=T
αβ/Tαα)が0.5以下であり、(v)該ランダム
共重合体ゴム(1)の13C−NMRスペクトルおよび下
記の式から算出して求めたB値が1.00〜1.50で
あり、(vi)該ランダム共重合体ゴム(1)のDSCで
求めたガラス転移温度Tgが−53℃以下であることを
特徴としている。
【0012】B=POE/(2PE・PO) 上記の式において、PE は、ランダム共重合体ゴム
(1)中の7- メチル-1,6- オクタジエン成分に由
来するエチレン単位を除いたエチレン成分の含有モル分
率であり、PO は、ランダム共重合体ゴム(1)中のプ
ロピレン成分の含有モル分率であり、POEは、ランダム
共重合体ゴム(1)における全ダイアド(dyad)連
鎖数に対するプロピレン・エチレン連鎖数の割合であ
る。
【0013】また、本発明に係る第2のエチレン・プロ
ピレン・7- メチル-1,6-オクタジエン共重合体ゴム
組成物は、ランダム共重合体ゴム(1)と、ニトリルゴ
ム(2)とからなり、該ランダム共重合体ゴム(1)
が、シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む第
IVB族遷移金属化合物(a)および有機アルミニウムオ
キシ化合物(b)からなる第IVB族遷移金属触媒系触媒
の存在下に、エチレンと、プロピレンと、7- メチル-
1,6-オクタジエンとを共重合させてなり、かつ、
(i)該ランダム共重合体ゴム(1)におけるエチレン
とプロピレンとのモル比(エチレン/プロピレン)が5
5/45〜80/20の範囲にあり、(ii)該ランダム
共重合体ゴム(1)におけるヨウ素価が13〜40の範
囲にあり、(iii) 該ランダム共重合体ゴム(1)の1
35℃デカリン中で測定した極限粘度[η]が0.2d
l/g<[η]<6.0dl/gで表わされる範囲にあ
り、(iv)該ランダム共重合体ゴム(1)の13C−NM
RスペクトルにおけるTαβのTααに対する強度比D
(=Tαβ/Tαα)が0.5以下であり、(v)該ラン
ダム共重合体ゴム(1)の13C−NMRスペクトルおよ
び上記の式から算出して求めたB値が1.00〜1.5
0であり、(vi)該ランダム共重合体ゴム(1)のDS
Cで求めたガラス転移温度Tgが−53℃以下であるこ
とを特徴としている。
【0014】上記第IVB族遷移金属化合物(a)として
は、ジルコニウム化合物が好ましく用いられる。本発明
においては、上記ランダム共重合体ゴム(1)として
は、シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含むジ
ルコニウム化合物、有機アルミニウムオキシ化合物
(b)および有機アルミニウム化合物(c)からなる第
IVB族遷移金属触媒系触媒を用いて得られるエチレン・
プロピレン・7- メチル -1,6- オクタジエン共重合
体ゴムが特に好ましい。
【0015】本発明においては、上記ランダム共重合体
ゴム(1)の含有量が20〜80重量部であり、上記ニ
トリルゴム(2)の含有量が20〜80重量部であるこ
とが望ましい。ただし、(1)および(2)の合計量は
100重量部とする。
【0016】
【発明の具体的説明】以下、本発明に係るエチレン・プ
ロピレン・7- メチル-1,6-オクタジエン共重合体ゴ
ム組成物について具体的に説明する。
【0017】本発明に係るエチレン・プロピレン・7-
メチル-1,6-オクタジエン共重合体ゴム組成物は、特
定のランダム共重合体ゴム(1)と、ニトリルゴム
(2)とから構成されている。
【0018】ランダム共重合体ゴム(1) 本発明で用いられるランダム共重合体ゴム(1)は、エ
チレンと、プロピレンと、7- メチル-1,6-オクタジ
エン(以下、MODと略す場合がある)とから構成され
てなる。
【0019】本発明者らは、ニトリルゴム(NBR)の
本来的に有する優れた機械的性質および耐油性を損なう
ことなく、低温柔軟性、耐候性、耐オゾン性および耐熱
性に優れた加硫ゴムを提供できるゴム組成物を得るべく
鋭意研究し、エチレンとプロピレンとMODとを以下の
方法で共重合し、さらに以下のようなポリマー構造、品
質となるように重合反応条件を制御すれば、NBRと同
等の加硫速度を示し、上記のような特性に優れた加硫ゴ
ムを付与し得るゴム組成物を提供できるEPDMが得ら
れることを見出した。
【0020】本発明では、特定の第IVB族遷移金属触媒
系触媒の存在下に、エチレンと、プロピレンと、MOD
とを共重合させてなる特定のランダム共重合体ゴム
(1)が用いられる。特に、特定のジルコニウム触媒成
分を含有する第IVB族遷移金属触媒系触媒の存在下に、
エチレンと、プロピレンと、MODとを共重合させてな
る特定のランダム共重合体ゴム(1)が好ましく用いら
れる。このランダム共重合体ゴム(1)の製法の詳細は
後述する。
【0021】従来EPDMの製造に際して用いられてき
たバナジウム触媒あるいはチタン触媒の存在下に、エチ
レンとプロピレンとMODとを共重合させようとして
も、これらの活性が極端に低下するため、これらの成分
を工業的に共重合させることはできなかった。そこで、
本発明者らは、触媒について鋭意研究し、特定のジルコ
ニウム触媒成分を含有する第IVB族遷移金属触媒系触媒
を用いて、これらの成分を共重合すれば、これらの成分
が良好な重合活性を示すことを見出し、本発明では、特
定の第IVB族遷移金属触媒系触媒を用いて、エチレンと
プロピレンとMODとを共重合させることにした。
【0022】また、本発明者らは、助触媒の検討を行な
い、助触媒として有機アルミニウムオキシ化合物をジル
コニウム触媒と組み合わせた触媒系で、エチレンとプロ
ピレンとMODとを共重合させたところ、NBRとの共
加硫性に優れたポリマーの構造制御が可能であることを
見出し、ポリマーの最適な品質を見つけるに至った。
【0023】すなわち、本発明で用いられるランダム共
重合体ゴム(1)は、以下のような組成および特性を有
する。 (i)このランダム共重合体ゴム(1)は、エチレンと
プロピレンとのモル比(エチレン/プロピレン)が55
/45〜80/20、好ましくは60/40〜75/2
5、さらに好ましくは65/35〜70/30の範囲に
ある。エチレンとプロピレンとのモル比(エチレン/プ
ロピレン)が上記のような範囲にあるランダム共重合体
ゴム(1)をNBRとブレンドすると、機械的強度に優
れるとともに、低温柔軟性に優れた加硫ゴムを付与し得
るゴム組成物を得ることができる。
【0024】(ii)また、このランダム共重合体ゴム
(1)は、ヨウ素価が13〜40、好ましくは13〜2
5の範囲にある。ヨウ素価が上記のような範囲にあるエ
チレン・プロピレン・7- メチル-1,6-オクタジエン
共重合体ゴムを用いると、NBRとの共加硫性に優れ、
EPDMが本来的に有する優れた耐熱老化性を保持した
ゴム組成物を得ることができる。
【0025】ジエン成分がMODであるEPDM(以
下、MOD−EPDMと略する場合がある)と、ジエン
成分が5- エチリデン-2-ノルボルネン(以下、ENB
と略する場合がある)であるEPDM(以下、ENB−
EPDMと略する場合がある)とを同じジエン含量で比
較すると、MOD−EPDMの方が、加硫速度が2倍以
上速い。
【0026】なお、バナジウム触媒成分を含有する第V
B族遷移金属触媒系触媒を用いて製造されるENB−E
PDMは、そのジエン含量を高くしても、ジエン含量が
4モル%を超えると加硫速度の改善効果がなくなる。一
方、特定のジルコニウム触媒成分を含有する第IVB族遷
移金属触媒系触媒を用いて製造されるMOD−EPDM
は、そのジエン含量が7モル%になるまでジエン含量に
比例して加硫速度を速めることができる。
【0027】また、バナジウム触媒成分を含有する第V
B族遷移金属触媒系触媒を用いて製造されるENB−E
PDMは、加硫速度を速めるためにそのジエン含量を増
加させると、それに比例して低温柔軟性が悪化する。一
方、特定のジルコニウム触媒成分を含有する第IVB族遷
移金属触媒系触媒を用いて製造されるMOD−EPDM
は、そのジエン含量に関係なく優れた低温柔軟性を有す
る。
【0028】(iii) さらに、このランダム共重合体ゴ
ム(1)は、135℃デカリン中で測定した極限粘度
[η]が0.2dl/g<[η]<6.0dl/g、好
ましくは0.5dl/g<[η]<4.0dl/g、さ
らに好ましくは0.5dl/g<[η]<3.0dl/
gで表わされる範囲にある。極限粘度[η]が上記のよ
うな範囲にあるランダム共重合体ゴム(1)を用いる
と、NBRとのブレンド性が良好で、NBRの優れた機
械的強度特性を保持するとともに、耐熱性および耐候性
に優れた加硫ゴムを付与し得るゴム組成物を得ることが
できる。
【0029】(iv)また、このランダム共重合体ゴム
(1)は、13C−NMRスペクトルにおけるTαβのT
ααに対する強度比D(=Tαβ/Tαα)が0.5以
下、好ましくは0.1以下、さらに好ましくは0.05
以下である。
【0030】本発明で用いられるランダム共重合体ゴム
(1)の上記強度比Dは、次のような方法に従った13
−NMRスペクトルの測定結果に基づき算出する。すな
わち、上記の13C−NMRは、日本電子(株)製JEO
L−GX270NMR測定装置で、ポリマー濃度5重量
%のヘキサクロロブタジエン/d6-ベンゼン=2/1体
積比の混合溶液を用い、67.8MHz、25℃にてd
6-ベンゼン(128ppm)を基準として行なう。
【0031】NMRスペクトルの解析は、リンデマンア
ダムスの提案(Analysis Chemistry43, p1245(197
1))、J.C.Randall(Review Macromolecular Chemistry
Physics,C29, 201(1989))に基本的に従い、帰属し
た。
【0032】ここで、上記強度比Dに関し、エチレン・
プロピレン・7- メチル-1,6-オクタジエン共重合体
ゴムについて説明する。この場合、13C−NMRスペク
トルおいて、45〜46ppmに現われるピークがTα
αに、また、32〜33ppmに現われるピークがTα
βにそれぞれ帰属し、それぞれのピーク部分の積分値を
求め、上記強度比Dを算出する。
【0033】このようにして求められた強度比Dは、一
般に、プロピレンの1,2付加反応に続き、2,1付加
反応が起こる割合、またはプロピレンの2,1付加反応
に続き、1,2付加反応が起こる割合を示す尺度と考え
られている。したがって、この強度比D値が大きいほ
ど、エチレンと共重合しうるモノマーの結合方向が不規
則であること示している。逆に、D値が小さいほど、結
合方向が規則的であることを示しており、規則性が高い
方が分子鎖が集合し易く、強度などの物性が良くなる可
能性がある。したがって、本発明では、D値が小さいほ
ど好ましい。
【0034】特定のジルコニウム等の第IVB族遷移金属
触媒成分を含有する第IVB族遷移金属触媒系触媒の存在
下に、エチレンとプロピレンと7- メチル-1,6-オク
タジエンとを共重合させることにより、上記強度比Dが
0.5以下であるエチレン・プロピレン・7- メチル-
1,6-オクタジエン共重合体ゴムを得ることができ
る。
【0035】しかしながら、バナジウム触媒成分を含有
する第V B族遷移金属触媒系触媒の存在下に、エチレン
とプロピレンと7- メチル-1,6-オクタジエンとを共
重合させても、上記強度比Dが0.5以下であるエチレ
ン・プロピレン・7- メチル-1,6-オクタジエン共重
合体ゴムを得ることはできない。ただし、この第V B族
遷移金属触媒系触媒には、シクロペンタジエニル骨格を
有する配位子を含む第IVB族遷移金属触媒成分は含まれ
ていないものとする。
【0036】(v)また、このランダム共重合体ゴム
(1)は、13C−NMRスペクトルおよび下記の式から
算出して求めたB値が1.00〜1.50、好ましくは
1.02〜1.50、さらに好ましくは1.02〜1.
45、特に好ましくは1.02〜1.40である。
【0037】B=POE/(2PE・PO) 上記式において、PE は、ランダム共重合体ゴム(1)
中の7-メチル-1,6- オクタジエン成分に由来するエ
チレン単位を除いたエチレン成分の含有モル分率であ
り、PO は、ランダム共重合体ゴム(1)中のプロピレ
ン成分の含有モル分率であり、POEは、ランダム共重合
体ゴム(1)における全ダイアド(dyad)連鎖数に
対するプロピレン・エチレン連鎖数の割合である。
【0038】このB値は、共重合体鎖中における各モノ
マーの分布状態を表わす指標であり、J.C.Randall(Mac
romolecules, 15, 353(1982))、J.Ray(Macromolecule
s, 10,773 (1977))らの報告に基づいて、上記のように
定義したPE 、PO およびP OEを求めることによって、
上記式よりB値が算出される。
【0039】上記B値が大きいほど、エチレンあるいは
プロピレンのブロック的連鎖が短くなり、エチレンおよ
びプロピレンの分布が一様であり、共重合体の組成分布
が狭いことを示している。また、B値が小さくなるほ
ど、共重合体の組成分布が広くなり、このような共重合
体を、たとえば加硫して用いようとした場合には、組成
分布の狭い共重合体と比べ、強度など充分な物性が発現
しないため好ましくない。
【0040】特定の第IVB族遷移金属触媒成分を含有す
る第IVB族遷移金属触媒系触媒の存在下に、エチレン
と、プロピレンと、7- メチル-1,6-オクタジエンと
を共重合させることにより、上記B値が1.00〜1.
50であるエチレン・プロピレン・7- メチル-1,6-
オクタジエン共重合体ゴムを得ることができる。
【0041】しかしながら、チタン触媒成分を含有する
第IVB族遷移金属触媒系触媒の存在下に、エチレンとプ
ロピレンと7- メチル-1,6-オクタジエンとを共重合
させても、上記範囲のB値を有するエチレン・プロピレ
ン・7- メチル-1,6-オクタジエン共重合体ゴムを得
ることはできない。ただし、この第IVB族遷移金属触媒
系触媒には、シクロペンタジエニル骨格を有する配位子
を含む第IVB族遷移金属触媒成分は含まれていないもの
とする。
【0042】(vi)さらにまた、このランダム共重合体
ゴム(1)は、DSC(示差走査熱量計)で求めたガラ
ス転移温度Tgが−53℃以下である。ガラス転移温度
Tgが−53℃以下であるランダム共重合体ゴム(1)
を用いると、低温柔軟性に優れた加硫ゴムを付与し得る
ゴム組成物を得ることができる。
【0043】上記のようなランダム共重合体ゴム(1)
は、たとえば、上述したように、特定のジルコニウム、
チタン等の第IVB族遷移金属触媒成分を含有する第IVB
族遷移金属触媒系触媒の存在下に、エチレンと、プロピ
レンと、MODとを共重合させて製造される。
【0044】上記第IVB族遷移金属触媒系触媒の好まし
い例としては、シクロペンタジエニル骨格を有する配位
子を含むジルコニウム化合物および有機アルミニウムオ
キシ化合物(b)からなる第IVB族遷移金属触媒系触媒
と、シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含むジ
ルコニウム化合物、有機アルミニウムオキシ化合物
(b)および有機アルミニウム化合物(c)からなる第
IVB族遷移金属触媒系触媒とが挙げられる。本発明で
は、後者の第IVB族遷移金属触媒系触媒が特に好ましく
用いられる。
【0045】本発明で用いられるシクロペンタジエニル
骨格を有する配位子を含む第IVB族遷移金属化合物
(a)としては、たとえば下記の一般式[I]で表わさ
れる第IVB族遷移金属化合物を例示することができる。
【0046】MLX ・・・・・・[I] 上記一般式[I]において、Mは第IVB族遷移金属で、
好ましくはジルコニウムであり、Lは第IVB族遷移金属
に配位する配位子であって、少なくとも1個のLは、シ
クロペンタジエニル骨格を有する配位子であり、シクロ
ペンタジエニル骨格を有する配位子以外のLは、炭素原
子数が1〜12の炭化水素基、アルコシキ基、アリーロ
キシ基、ハロゲン原子、トリアルキルシリル基、SO3
R(ただし、Rはハロゲンなどの置換基を有していても
よい炭素原子数1〜8の炭化水素基である。)または水
素原子であり、xはジルコニウムの原子価である。
【0047】シクロペンタジエニル骨格を有する配位子
としては、具体的には、シクロペンタジエニル基;メチ
ルシクロペンタジエニル基、ジメチルシクロペンタジエ
ニル基、トリメチルシクロペンタジエニル基、テトラメ
チルシクロペンタジエニル基、ペンタメチルシクロペン
タジエニル基、エチルシクロペンタジエニル基、メチル
エチルシクロペンタジエニル基、プロピルシクロペンタ
ジエニル基、メチルプロピルシクロペンタジエニル基、
ブチルシクロペンタジエニル基、メチルブチルシクロペ
ンタジエニル基、ヘキシルシクロペンタジエニル基等の
アルキル置換シクロペンタジエニル基;インデニル基;
4,5,6,7-テトラヒドロインデニル基;フルオレニル基な
どが挙げられる。
【0048】これらの基はハロゲン原子、トリアルキル
シリル基などで置換されていてもよい。これらのジルコ
ニウムに配位する配位子の中では、アルキル置換シクロ
ペンタジエニル基が特に好ましい。
【0049】上記一般式[I]で表わされるジルコニウ
ム化合物が、シクロペンタジエニル骨格を有する基を2
個以上含む場合、そのうち2個のシクロペンタジエニル
骨格を有する基は、エチレン、プロピレン等のアルキレ
ン基、イソプロピリデン、ジフェニルメチレン等の置換
アルキレン基、シリレン基、またはジメチルシリレン
基、ジフェニルシリレン基、メチルフェニルシリレン基
等の置換シリレン基などを介して結合されていてもよ
い。
【0050】シクロペンタジエニル骨格を有する配位子
以外の配位子としては、上述したように、炭素原子数が
1〜12の炭化水素基、アルコシキ基、アリーロキシ
基、ハロゲン原子、トリアルキルシリル基、SO3
(ただし、Rはハロゲンなどの置換基を有していてもよ
い炭素原子数1〜8の炭化水素基である。)または水素
原子などが挙げられ、具体的には、以下のような基また
は原子が挙げられる。
【0051】上記の炭素原子数が1〜12の炭化水素基
としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロ
ピル基、ブチル基、ペンチル基等のアルキル基;シクロ
ペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;
フェニル基、トリル基等のアリール基;ベンジル基、ネ
オフィル基等のアラルキル基などが挙げられる。
【0052】上記アルコキシ基としては、メトキシ基、
エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる。上記アリー
ロキシ基としては、フェノキシ基などが挙げられる。
【0053】上記ハロゲン原子としては、フッ素、塩
素、臭素、ヨウ素などの原子が挙げられる。上記のSO
3 Rで表わされる配位子としては、p-トルエンスルホナ
ト基、メタンスルホナト基、トリフルオロメタンスルホ
ナト基などが挙げられる。
【0054】上記一般式[I]で表わされる第IVB族遷
移金属化合物は、たとえばジルコニウム化合物でジルコ
ニウムの原子価が4である場合、より具体的には下記の
一般式[II]で表わされる。
【0055】 R1 a2 b3 c4 dM ・・・・・・[II] (式[II]中、Mはジルコニウムであり、R1 はシク
ロペンタジエニル骨格を有する基であり、R2 、R3
よびR4 は、シクロペンタジエニル骨格を有する基、ア
ルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル
基、アルコキシ基、アリーロキシ基、ハロゲン原子、ト
リアルキルシリル基、SO3Rまたは水素原子であり、
aは1以上の整数であり、a+b+c+d=4であ
る。)本発明では、上記一般式[II]において、R
2 、R3 およびR4 のうち1個がシクロペンタジエニル
骨格を有する基であるジルコニウム化合物、たとえば、
1 およびR2 がシクロペンタジエニル骨格を有する基
であるジルコニウム化合物が好ましく用いられる。これ
らのシクロペンタジエニル骨格を有する基は、エチレ
ン、プロピレン等のアルキレン基、ジフェニルメチレン
等の置換アルキレン基、イソプロピリデン等のアルキリ
デン基、シリレン基、またはジメチルシリレン、ジフェ
ニルシリレン、メチルフェニルシリレン等の置換シリレ
ン基などを介して結合されていてもよい。また、R3
よびR4 は、シクロペンタジエニル骨格を有する基、ア
ルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル
基、アルコキシ基、アリーロキシ基、ハロゲン原子、ト
リアルキルシリル基、SO3 Rまたは水素原子である。
【0056】以下に、上記一般式[II]で表わされる
ジルコニウム化合物を具体的に例示する。ビス(インデ
ニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(インデニル)ジ
ルコニウムジブロミド、ビス(インデニル)ジルコニウ
ムビス(p-トルエンスルホナト) ビス(4,5,6,7-テトラヒドロインデニル)ジルコニウム
ジクロリド、ビス(フルオレニル)ジルコニウムジクロ
リド、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロ
リド、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジブロ
ミド、エチレンビス(インデニル)ジメチルジルコニウ
ム、エチレンビス(インデニル)ジフェニルジルコニウ
ム、エチレンビス(インデニル)メチルジルコニウムモ
ノクロリド、エチレンビス(インデニル)ジルコニウム
ビス(メタンスルホナト)、エチレンビス(インデニ
ル)ジルコニウムビス(p-トルエンスルホナト)、エチ
レンビス(インデニル)ジルコニウムビス(トリフルオ
ロメタンスルホナト)、エチレンビス(4,5,6,7-テトラ
ヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド、イソプロ
ピリデン(シクロペンタジエニル- フルオレニル)ジル
コニウムジクロリド、イソプロピリデン(シクロペンタ
ジエニル- メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウム
ジクロリド、ジメチルシリレンビス(シクロペンタジエ
ニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス
(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリ
ド、ジメチルシリレンビス(ジメチルシクロペンタジエ
ニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス
(トリメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジク
ロリド、ジメチルシリレンビス(インデニル)ジルコニ
ウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(インデニル)
ジルコニウムビス(トリフルオロメタンスルホナト)、
ジメチルシリレンビス(4,5,6,7-テトラヒドロインデニ
ル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレン(シク
ロペンタジエニル- フルオレニル)ジルコニウムジクロ
リド、ジフェニルシリレンビス(インデニル)ジルコニ
ウムジクロリド、メチルフェニルシリレンビス(インデ
ニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(シクロペンタジ
エニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(シクロペンタ
ジエニル)ジルコニウムジブロミド、ビス(シクロペン
タジエニル)メチルジルコニウムモノクロリド、ビス
(シクロペンタジエニル)エチルジルコニウムモノクロ
リド、ビス(シクロペンタジエニル)シクロヘキシルジ
ルコニウムモノクロリド、ビス(シクロペンタジエニ
ル)フェニルジルコニウムモノクロリド、ビス(シクロ
ペンタジエニル)ベンジルジルコニウムモノクロリド、
ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムモノクロリ
ドモノハイドライド、ビス(シクロペンタジエニル)メ
チルジルコニウムモノハイドライド、ビス(シクロペン
タジエニル)ジメチルジルコニウム、ビス(シクロペン
タジエニル)ジフェニルジルコニウム、ビス(シクロペ
ンタジエニル)ジベンジルジルコニウム、ビス(シクロ
ペンタジエニル)ジルコニウムメトキシクロリド、ビス
(シクロペンタジエニル)ジルコニウムエトキシクロリ
ド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムビス
(メタンスルホナト)、ビス(シクロペンタジエニル)
ジルコニウムビス(p-トルエンスルホナト)、ビス(シ
クロペンタジエニル)ジルコニウムビス(トリフルオロ
メタンスルホナト)、ビス(メチルシクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ジメチルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ジメチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムエトキシクロリ
ド、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムビス(トリフルオロメタンスルホナト)、ビス(エチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビ
ス(メチルエチルシクロペンタジエニル)ジルコニウム
ジクロリド、ビス(プロピルシクロペンタジエニル)ジ
ルコニウムジクロリド、ビス(メチルプロピルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ブチル
シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス
(メチルブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジ
クロリド、ビス(メチルブチルシクロペンタジエニル)
ジルコニウムビス(メタンスルホナト)、ビス(トリメ
チルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジクロリド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ヘキシルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(トリメ
チルシリルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロ
リド。
【0057】なお、上記例示において、シクロペンタジ
エニル環の二置換体は、1,2-および1,3-置換体を含み、
三置換体は、1,2,3-および1,2,4-置換体を含む。またプ
ロピル、ブチルなどのアルキル基は、n-、i-、sec-、te
rt- などの異性体を含む。
【0058】本発明では、上記したようなジルコニウム
化合物は、単独で、または2種以上組み合わせて用いる
ことができる。本発明で用いられる有機アルミニウムオ
キシ化合物(b)は、従来公知のアルミノオキサンであ
ってもよく、また特開平2−78687号公報に例示さ
れているようなベンゼン不溶性の有機アルミニウムオキ
シ化合物であってもよい。
【0059】従来公知のアルミノオキサンは、たとえば
下記のような方法によって製造することができる。 (1)吸着水を含有する化合物あるいは結晶水を含有す
る塩類、たとえば塩化マグネシウム水和物、硫酸銅水和
物、硫酸アルミニウム水和物、硫酸ニッケル水和物、塩
化第1セリウム水和物等の炭化水素媒体懸濁液に、トリ
アルキルアルミニウム等の有機アルミニウム化合物を添
加して反応させて炭化水素の溶液として回収する方法。 (2)ベンゼン、トルエン、エチルエーテル、テトラヒ
ドロフラン等の媒体中で、トリアルキルアルミニウム等
の有機アルミニウム化合物に直接、水や氷や水蒸気を作
用させて炭化水素の溶液として回収する方法。 (3)デカン、ベンゼン、トルエン等の媒体中でトリア
ルキルアルミニウム等の有機アルミニウム化合物に、ジ
メチルスズオキシド、ジブチルスズオキシド等の有機ス
ズ酸化物を反応させる方法。
【0060】なお、このアルミノオキサンは、少量の有
機金属成分を含有してもよい。また回収された上記のア
ルミノオキサン溶液から溶媒あるいは未反応有機アルミ
ニウム化合物を蒸留して除去した後、溶媒に再溶解して
もよい。
【0061】アルミノオキサンの製造の際に用いられる
有機アルミニウム化合物としては、具体的には、トリメ
チルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロ
ピルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、ト
リn-ブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウ
ム、トリsec-ブチルアルミニウム、トリtert- ブチルア
ルミニウム、トリペンチルアルミニウム、トリヘキシル
アルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデシル
アルミニウム等のトリアルキルアルミニウム;トリシク
ロヘキシルアルミニウム、トリシクロオクチルアルミニ
ウム等のトリシクロアルキルアルミニウム;ジメチルア
ルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、
ジエチルアルミニウムブロミド、ジイソブチルアルミニ
ウムクロリド等のジアルキルアルミニウムハライド;ジ
エチルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミ
ニウムハイドライド等のジアルキルアルミニウムハイド
ライド;ジメチルアルミニウムメトキシド、ジエチルア
ルミニウムエトキシド等のジアルキルアルミニウムアル
コキシド;ジエチルアルミニウムフェノキシド等のジア
ルキルアルミニウムアリーロキシド等が挙げられる。
【0062】これらの中では、トリアルキルアルミニウ
ム、トリシクロアルキルアルミニウムが特に好ましい。
また、アルミノオキサンの製造の際に用いられる有機ア
ルミニウム化合物として、下記一般式[III]で表わ
されるイソプレニルアルミニウムを用いることもでき
る。
【0063】 (i-C49x Aly (C510z ・・・・・・[III] (式中、x、y、zは正の数であり、z≧2xであ
る。)上記の有機アルミニウム化合物は、単独で、ある
いは組み合せて用いられる。
【0064】上記のようなアルミノオキサンの製造の際
に用いられる溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシ
レン、クメン、シメン等の芳香族炭化水素、ペンタン、
ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、ヘ
キサデカン、オクタデカン等の脂肪族炭化水素、シクロ
ペンタン、シクロヘキサン、シクロオクタン、メチルシ
クロペンタン等の脂環族炭化水素、ガソリン、灯油、軽
油等の石油留分、あるいは上記芳香族炭化水素、脂肪族
炭化水素、脂環族炭化水素のハロゲン化物、とりわけ、
塩素化物、臭素化物等の炭化水素溶媒が挙げられる。
【0065】その他、エチルエーテル、テトラヒドロフ
ラン等のエーテル類を用いることもできる。これらの溶
媒のうち、特に芳香族炭化水素が好ましい。本発明で用
いられる有機アルミニウム化合物(c)としては、たと
えば下記一般式[IV]で表わされる有機アルミニウム
化合物を例示することができる。
【0066】 R5 n AlX3-n ・・・・・・[IV] (式中、R5 は炭素原子数1〜12の炭化水素基であ
り、Xはハロゲン原子または水素原子であり、nは1〜
3である。)上記式[IV]において、R5 は炭素原子
数1〜12の炭化水素基、たとえばアルキル基、シクロ
アルキル基またはアリ−ル基であるが、具体的には、メ
チル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、イ
ソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、シ
クロペンチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、トリ
ル基などである。
【0067】このような有機アルミニウム化合物の具体
例としては、以下のような化合物が挙げられる。トリメ
チルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソ
プロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、
トリオクチルアルミニウム、トリ2-エチルヘキシルアル
ミニウム等のトリアルキルアルミニム;イソプレニルア
ルミニウム等のアルケニルアルミニウム;ジメチルアル
ミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、ジ
イソプロピルアルミニウムクロリド、ジイソブチルアル
ミニウムクロリド、ジメチルアルミニウムブロミド等の
ジアルキルアルミニウムハライド;メチルアルミニウム
セスキクロリド、エチルアルミニウムセスキクロリド、
イソプロピルアルミニウムセスキクロリド、ブチルアル
ミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセスキブ
ロミド等のアルキルアルミニウムセスキハライド;メチ
ルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジクロ
リド、イソプロピルアルミニウムジクロリド、エチルア
ルミニウムジブロミド等のアルキルアルミニウムジハラ
イド;ジエチルアルミニウムハイドライド、ジイソブチ
ルアルミニウムハイドライド等のアルキルアルミニウム
ハイドライド。
【0068】また、有機アルミニウム化合物(c)とし
て、下記の式[V]で表わされる化合物を用いることも
できる。 R5 nAlY3-n ・・・・・・[V] (式中、R5 は上記と同様であり、Yは−OR6 基、−
OSiR7 3 基、−OAlR8 2基、−NR9 2基、−SiR
10 3基または−N(R11)AlR12 2 基であり、nは1
〜2であり、R6 、R7 、R8 およびR12はメチル基、
エチル基、イソプロピル基、イソブチル基、シクロヘキ
シル基、フェニル基等であり、R9 は水素、メチル基、
エチル基、イソプロピル基、フェニル基、トリメチルシ
リル基等であり、R10およびR11はメチル基、エチル基
等である。)このような有機アルミニウム化合物として
は、具体的には、以下のような化合物が挙げられる。
【0069】(i)R5 nAl(OR63-nで表わされる
化合物、たとえばジメチルアルミニウムメトキシド、ジ
エチルアルミニウムエトキシド、ジイソブチルアルミニ
ウムメトキシド等。
【0070】(ii)R5 nAl(OSiR7 33-nで表わさ
れる化合物、たとえば(C252Al(OSi(C
33)、(iso-C492Al(OSi(CH33)、
(iso-C492Al(OSi(C253 )等。
【0071】(iii) R5 nAl(OAlR8 23-n で表
わされる化合物、たとえば(C252Al(OAl
(C252)、(iso-C492Al(OAl(iso-C
492)等。
【0072】(iv)R5 nAl(NR9 23-n で表わされ
る化合物、たとえば(CH32Al(N(C
252)、(C252Al(NH(CH3))、(C
32Al(NH(C25))、(C252Al[N
(Si(CH332]、(iso-C492Al[N(Si
(CH332 ]等。
【0073】(v)R5 nAl(SiR10 33-n で表わさ
れる化合物、たとえば(iso-C492Al(Si(CH
33)等。
【0074】
【化1】
【0075】上記一般式[IV]、[V]で表わされる
有機アルミニウム化合物の中では、R5 3Al、R5 nAl
(OR63-n 、R5 nAl(OAlR8 23-n で表わさ
れる有機アルミニウム化合物を好適な例として挙げるこ
とができ、R5 がイソアルキル基であり、n=2である
化合物が特に好ましい。これらの有機アルミニウム化合
物は、単独で、または2種以上混合して用いることもで
きる。
【0076】本発明で用いられる特定の第IVB族遷移金
属触媒成分を含有する第IVB族遷移金属触媒系触媒は、
上記のようなシクロペンタジエニル骨格を有する配位子
を含むジルコニウム等の第IVB族遷移金属化合物
(a)、有機アルミニウムオキシ化合物(b)、および
必要に応じて有機アルミニウム化合物(c)とから形成
される。
【0077】本発明では、上記第IVB族遷移金属化合物
(a)としてのジルコニウム化合物は、重合容積1リッ
トル当り、ジルコニウム原子に換算して、通常、約0.
00005〜0.1ミリモル、好ましくは約0.000
1〜0.05ミリモルの量で用いられる。
【0078】また、有機アルミニウムオキシ化合物
(b)は、ジルコニウム原子1モルに対して、有機アル
ミニウムオキシ化合物(b)中のアルミニウム原子が、
通常、約1〜10,000モル、好ましくは10〜5,
000モルとなるような量で用いられる。
【0079】さらに、有機アルミニウム化合物(c)
は、有機アルミニウムオキシ化合物(b)中のアルミニ
ウム原子1モルに対して、通常、約0〜200モル、好
ましくは約0〜100モルとなるような量で用いられ
る。
【0080】本発明では、エチレンと、プロピレンと、
7- メチル-1,6-オクタジエンとを共重合させる際
に、上記第IVB族遷移金属触媒系触媒を構成する上記第
IVB族遷移金属化合物(a)、有機アルミニウムオキシ
化合物(b)、さらには有機アルミニウム化合物(c)
をそれぞれ別個に重合反応器に供給してもよいし、ま
た、この共重合反応を行なう前に、予め上記第IVB族遷
移金属触媒成分を含有する第IVB族遷移金属触媒系触媒
を調製してもよい。
【0081】図1に、本発明で用いられるランダム共重
合体ゴム(1)の製造の際に用いられるジルコニウム触
媒成分を含有する第IVB族遷移金属触媒系触媒の調製工
程を示す。
【0082】上記ジルコニウム等の第IVB族遷移金属触
媒成分を含有する第IVB族遷移金属触媒系触媒の調製に
用いられる不活性炭化水素媒体としては、具体的には、
プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オ
クタン、デカン、ドデカン、灯油等の脂肪族炭化水素;
シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタ
ン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン
等の芳香族炭化水素;エチレンクロリド、クロルベンゼ
ン、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素あるいはこ
れらの混合物等を挙げることができる。
【0083】上記第IVB族遷移金属化合物(a)、有機
アルミニウムオキシ化合物(b)および有機アルミニウ
ム化合物(c)を混合接触させる際の混合温度は、通
常、−100〜200℃、好ましくは−70〜100℃
の範囲であることが望ましい。
【0084】上記共重合は、温度が通常−20〜200
℃、好ましくは0〜150℃、特に好ましくは20〜1
20℃で、圧力が通常、大気圧〜100kg/cm2
好ましくは大気圧〜50kg/cm2 、特に好ましくは
大気圧〜30kg/cm2 の条件下で行なわれる。
【0085】上記ランダム共重合体ゴム(1)の分子量
は、重合温度などの重合条件を変更することにより調節
することができ、また、水素(分子量調節剤)の使用量
を制御することにより調節することもできる。
【0086】重合は、バッチ式、半連続式、連続式のい
ずれの方法においても行なうことができるが、連続式で
行なうことが好ましい。さらに、重合を反応条件を変え
て2段以上に分けて行なうこともできる。
【0087】重合直後の生成ポリマーは、従来公知の分
離・回収方法により、重合溶液から回収し乾燥して、固
体状のランダム共重合体ゴム(1)を得る。本発明にお
いては、上記ランダム共重合体ゴム(1)は、ランダム
共重合体ゴム(1)およびニトリルゴム(2)の合計量
100重量部に対して20〜80重量部、好ましくは3
0〜70重量部の割合で用いられる。
【0088】ニトリルゴム(2) 本発明で用いられるニトリルゴム(2)は、結合アクリ
ロニトリル量が通常15〜50重量%、好ましくは25
〜50重量%の範囲にある。結合アクリロニトリル量が
上記のような範囲にあるニトリルゴムを用いると、耐油
性に優れた加硫ゴムを付与し得るゴム組成物を得ること
ができる。
【0089】本発明においては、ニトリルゴム(2)
は、上記ランダム共重合体ゴム(1)およびニトリルゴ
ム(2)の合計量100重量部に対して20〜80重量
部、好ましくは30〜70重量部の量で用いられる。
【0090】ゴム組成物およびその加硫物 本発明に係るエチレン・プロピレン・7- メチル-1,
6-オクタジエン共重合体ゴム組成物は、上述したよう
に、ランダム共重合体ゴム(1)、すなわちエチレン・
プロピレン・7- メチル-1,6-オクタジエン共重合体
ゴム、およびニトリルゴム(2)で構成される。
【0091】本発明に係るゴム組成物は、これらの成分
のほかに、SRF、GPF、FEF、HAF、ISA
F、SAF、FT、MTなどのカーボンブラック、微粉
ケイ酸などのゴム補強剤、および軽質炭酸カルシウム、
重質炭酸カルシウム、タルク、クレーなどの充填剤を配
合してもよい。これらのゴム補強剤および充填剤の種類
および配合量は、その用途に応じて適宜選択できるが、
これらの配合量は、通常上記ランダム共重合体ゴム
(1)およびニトリルゴム(2)の合計量100重量部
に対して最大300重量部、好ましくは200重量部で
ある。
【0092】本発明に係るゴム組成物は、未加硫のまま
用いることもできるが、加硫ゴムとして用いた場合に最
もその特性を発揮することができる。すなわち、本発明
に係るゴム組成物を構成するランダム共重合体ゴム
(1)には、加硫ゴムに耐候性、耐オゾン性などの特性
を向上させる働きがあり、またニトリルゴム(2)に
は、加硫ゴムに強度などの特性を向上させる働きがある
ため、本発明に係るゴム組成物から、強度、耐候性、耐
オゾン性および耐動的疲労性に優れた加硫ゴムを得るこ
とができる。
【0093】本発明に係るゴム組成物から加硫ゴムを製
造する際に、意図する加硫ゴムの用途、それに基づく性
能に応じて、上記成分(1)および(2)の他に、ゴム
補強剤、充填剤、軟化剤の種類およびその配合量、また
加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤などの加硫系を構成する
化合物の種類およびその配合量、さらに加硫ゴムを製造
する工程が適宜選択される。
【0094】上記軟化剤としては、通常、ゴムに用いら
れる軟化剤が用いられるが、具体的には、プロセスオイ
ル、潤滑油、パラフィン、流動パラフィン、石油アスフ
ァルト、ワセリン等の石油系軟化剤;コールタール、コ
ールタールピッチ等のコールタール系軟化剤;ヒマシ
油、アマニ油、ナタネ油、ヤシ油等の脂肪油系軟化剤;
トール油;サブ;密ロウ、カルナウバロウ、ラノリン等
のロウ類;リシノール酸、パルミチン酸、ステアリン酸
バリウム、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸亜鉛等
の脂肪酸および脂肪酸塩;石油樹脂、アタクチックポリ
プロピレン、クマロンインデン樹脂等の合成高分子物質
などが用いられる。なかでも石油系軟化剤が好ましく用
いられ、特にプロセスオイルが好ましく用いられる。
【0095】軟化剤の配合量は、上記成分(1)および
(2)の合計量100重量部に対して最大150重量
部、好ましくは100重量部である。本発明に係る加硫
ゴムを製造する際に、加硫剤として、以下のようなイオ
ウ系化合物が用いられる。
【0096】イオウ系化合物としては、具体的には、イ
オウ、塩化イオウ、二塩化イオウ、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、ジメチルジチオカルバミン酸セ
レンなどが用いられ、なかでも、イオウが好ましく用い
られる。
【0097】上記イオウ系化合物は、上記成分(1)お
よび(2)の合計量100重量部に対して、0.1〜5
重量部、好ましくは0.5〜3重量部の割合で用いられ
る。本発明に係るゴム組成物から加硫ゴムを製造する際
に、加硫剤としてイオウ系化合物を用いるときは、加硫
促進剤の併用が好ましい。
【0098】加硫促進剤としては、具体的には、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- ジスルフィド等のチアゾー
ル系化合物;ジフェニルグアニジン、トリフェニルグア
ニジン、ジオルソトリルグアニジン、オルソトリル・バ
イ・グアナイド、ジフェニルグアニジン・フタレート等
のグアニジン系化合物;アセトアルデヒド- アニリン反
応物、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- アンモニア反応物
等のアルデヒド- アミンまたはアルデヒド- アンモニア
系化合物;2-メルカプトイミダゾリン等のイミダゾリン
系化合物;チオカルバニリド、ジエチルチオユリア、ジ
ブチルチオユリア、トリメチルチオユリア、ジオルソト
リルチオユリア等のチオユリア系化合物;テトラメチル
チウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスル
フィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブ
チルチウラムジスルフィド、ペンタメチレンチウラムテ
トラスルフィド等のチウラム系化合物;ジメチルジチオ
カルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、
ジ-n-ブチルジチオカルバミン酸亜鉛、エチルフェニル
ジチオカルバミン酸亜鉛、ブチルフェニルジチオカルバ
ミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム、
ジメチルジチオカルバミン酸セレン、ジエチルジチオカ
ルバミン酸テルル等のジチオ酸塩系化合物;ジブチルキ
サントゲン酸亜鉛等のキサンテート系化合物;その他、
亜鉛華などの化合物が用いられる。
【0099】上記加硫促進剤は、上記成分(1)および
(2)の合計量100重量部に対して、0.1〜20重
量部、好ましくは0.2〜10重量部の割合で用いられ
る。未加硫の配合ゴムは、以下の方法により調製され
る。すなわちバンバリーミキサーなどのミキサー類を用
いて、上記成分(1)および(2)、さらには軟化剤を
80〜150℃の温度で3〜10分間混練し、次いで、
オープンロールなどのロール類を用いて、加硫剤、必要
に応じて加硫促進剤または加硫助剤を追加混合し、ロー
ル温度40〜60℃で5〜30分間混練した後、混練物
を押出し、リボン状またはシート状の配合ゴムを調製す
る。
【0100】このように調製された配合ゴムは、押出成
形機、カレンダーロール、またはプレスにより意図する
形状に成形され、成形と同時にまたは成形物を加硫槽内
に導入し、120〜270℃の温度で1〜30分間加熱
し、加硫ゴムとする。このような加硫を行なう際に、金
型を用いてもよいし、また金型を用いなくてもよい。金
型を用いない場合には、成形、加硫の工程は通常、連続
的に実施される。
【0101】
【発明の効果】本発明で用いられるエチレンとプロピレ
ンと7- メチル-1,6-オクタジエンとからなるランダ
ム共重合体ゴムは、エチレンとプロピレンとのモル比、
ヨウ素価、極限粘度[η]、13C−NMRスペクトルに
おけるTαβとTααとの強度比D、B値、およびガラ
ス転移温度Tgが特定の範囲にあるので、高い立体規則
性、狭い組成分布および優れた低温柔軟性を有するとと
もに、NBRと極めて良好な共加硫性を示す。
【0102】また、このランダム共重合体ゴムは、耐候
性、耐オゾン性および耐熱老化性等の特性に優れてい
る。シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む第
IVB族遷移金属触媒成分を含有する第IVB族遷移金属触
媒系触媒の中でも、シクロペンタジエニル骨格を有する
配位子を含むジルコニウム化合物および有機アルミニウ
ムオキシ化合物からなる第IVB族遷移金属触媒系触媒、
またはこのようなジルコニウム化合物、有機アルミニウ
ムオキシ化合物および有機アルミニウム化合物からなる
第IVB族遷移金属触媒系触媒、特に後者の触媒を用いて
得られるランダム共重合体ゴムは、ニトリルゴムとの共
加硫性に極めて優れている。
【0103】本発明に係るエチレン・プロピレン・7-
メチル-1,6-オクタジエン共重合体ゴム組成物は、こ
のようなランダム共重合体ゴムと、ニトリルゴムとから
なるので、ニトリルゴムの本来的に有する優れた機械的
特性および耐油性を保持するとともに、低温柔軟性、耐
摩耗性、耐疲労性、耐候性、耐オゾン性および耐熱老化
性に優れた加硫ゴムを提供することができる。
【0104】したがって、本発明に係るゴム組成物は、
ワイパーブレード等の自動車部品、ゴムホース、ゴムパ
ッキン、シール部品などの用途に好適である。以下、本
発明を実施例により説明するが、本発明は、これら実施
例に限定されるものではない。
【0105】なお、実施例および比較例におけるEPD
Mおよび加硫シートの評価試験方法は、以下のとおりで
ある。 [1]未加硫ゴムの物性試験 未加硫ゴムの物性試験は、JIS K 6300に準拠し
て行ない、未加硫ゴムについて、日本合成ゴム(株)製
のキュラストメーター3型を用いて160℃でトルク変
化を測定し、t90[分]を求め加硫速度とした。t90
短時間ほど加硫速度が速いことを示す。
【0106】[2]引張り試験 加硫ゴムシートを打抜いてJIS K 6301(198
9年)に記載されている3号形ダンベル試験片を作製
し、該試験片を用いて同JIS K 6301第3項に規
定される方法に従い、測定温度25℃、引張速度500
mm/分の条件で引張り試験を行ない、100%モジュ
ラス(M100 )、200%モジュラス(M 200 )、30
0%モジュラス(M300 )、引張破断点応力TB および
引張破断点伸びEB を測定した。
【0107】[3]硬さ試験 硬さ試験は、JIS K 6301(1989年)に準拠
して、スプリング硬さHS(JIS A硬度)を測定し
た。
【0108】[4]圧縮永久歪試験 圧縮永久歪試験は、JIS K 6301(1989年)
に準拠して行ない、圧縮永久歪(CS)を求めた。
【0109】圧縮試験時の熱処理温度 100℃、120℃、150℃圧縮試験時の熱処理時間 22時間 [5]耐油試験 耐油試験は、JIS K 6301に規定されている浸せ
き試験に準拠して行ない、試験片の体積変化率(ΔV
[%])を求め、またJIS K 6301に従って引張強
度(TB )の変化率[SC(TB)]、伸び(EB )の変
化率[SC(EB)]およびJIS A 硬度(HS )の差
を求めた。
【0110】なお、試験用油としてJIS3号油を用い
た。試験条件は、100℃、72時間である。 [6]耐オゾン試験 (1) 静的オゾン試験 静的オゾン試験は、JIS K 6301に準じて、オゾ
ン濃度80pphm、測定温度40℃、伸長率(静的伸長)
40%の条件で行ない、試験開始から24時間、48時
間、72時間、96時間、120時間、144時間、1
68時間の各時間の経過時にクラックの発生状態を観察
し、評価を行なった。 (2) 動的オゾン試験 動的オゾン試験は、JIS K 6301に準じて、オゾ
ン濃度80pphm、測定温度40℃、伸長率(動的伸長)
0→30%、5サイクル/秒の条件で行ない、試験開始
から24時間、48時間、72時間、96時間、120
時間、144時間、168時間の各時間の経過時にクラ
ックの発生状態を観察し、評価を行なった。
【0111】[7]低温柔軟性 低温柔軟性は、ニトリルゴム(NBR)とブレンドする
前のEPDM単身のガラス転移温度(Tg)で評価する
こととし、ガラス転移温度は、示差走査熱量計(DS
C)で測定した。また、ニトリルゴム自体もガラス転移
温度を測定した。
【0112】・DSCによるTgの測定における温度サ
イクル 試料を常温(25℃)から20℃/minの速度で18
0℃まで昇温して2分間、180℃に保った後、この試
料を−20℃/minの速度で−80℃まで冷却して2
分間、−80℃に保ち、その後再びこの試料を20℃/
minの速度で昇温して試料のTgを求めた。
【0113】
【参考例1】攪拌翼を備えた15リットルのステンレス
製重合器を用いて、連続的にエチレンと、プロピレン
と、7- メチル-1,6-オクタジエンとの共重合を行な
った。
【0114】すなわち、まず重合器上部から重合器内
に、脱水精製したヘキサン、ビス(1,3- ジメチルシ
クロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリドのヘキサ
ン溶液(濃度0.05ミリモル/リットル)、トリイソ
ブチルアルミニウムのヘキサン溶液(濃度17ミリモル
/リットル)、メチルアルモキサンのヘキサンスラリー
溶液(アルミニウム原子に換算して3ミリグラム原子/
リットル)、7- メチル-1,6-オクタジエンのヘキサ
ン溶液(濃度0.25リットル/リットル)をそれぞれ
連続的に供給した。
【0115】また、重合器上部から重合器内に、エチレ
ン、プロピレンをそれぞれ連続的に供給した。この共重
合反応は、50℃で行なった。次いで、重合器下部から
抜き出した重合溶液にメタノールを少量添加して、重合
反応を停止させ、スチームストリッピング処理にて共重
合体を溶媒から分離した後、100℃、減圧(100mm
Hg)の条件下に、24時間乾燥した。
【0116】以上の操作で、エチレン・プロピレン・7
- メチル-1,6-オクタジエン共重合体が得られた。得
られた共重合体(以下、MOD−EPDMと称する)
は、ゴムであって、エチレンとプロピレンとのモル比
(エチレン/プロピレン)が67.2/32.8であ
り、ヨウ素価が23.7であり、135℃デカリン溶媒
中で測定した極限粘度[η]が2.2dl/gであり、
ムーニー粘度[ML1+4 (100℃)]が69であっ
た。また、13C−NMRスペクトルにおけるTαβのT
ααに対する強度比Dは、0.01未満であり、B値は
1.30であり、ガラス転移温度は−62℃であった。
【0117】
【比較例1】ムーニー粘度[ML1+4 (100℃)]が
80、アクリロニトリル含量が30%のニトリルゴム
[日本ゼオン(株)製、NBR 1042]75重量部
と、エチレンとプロピレンとのモル比(エチレン/プロ
ピレン)が68/32、ヨウ素価が22、ムーニー粘度
[ML1+4 (100℃)]が70のエチレン・プロピレ
ン・5- エチリデン-2-ノルボルネン共重合体ゴム(以
下、ENB−EPDMと称する]25重量部と、亜鉛華
5重量部と、ステアリン酸1重量部と、HAFカーボン
ブラック[旭カーボン(株)製、#80]50重量部
と、ジオクチルフタレート(DOP:可塑剤)15重量
部と、オイル[日本サンオイル社(株)製、サンセン4
240]10重量部と、老化防止剤[2,2'- メチレンビ
ス(4-メチル-6-t- ブチルフェノール、大内新興化学工
業(株)製、ノクラックNS−6]1重量部とを容量
1.7リットルのバンバリーミキサー[(株)神戸製鋼
所製]で混練した。
【0118】このようにして得られた混練物に、硫黄
1.5重量部および加硫促進剤[大内新興化学工業
(株)製、ノクセラー CZ]1.2重量部を加えて8
インチロール(前ロールおよび後ロールの温度:65
℃)で混練した後、シート状に分出して、日本合成ゴム
(株)製キュラストメーター3型を用いて求めたt
90(分)(160℃)を基に160℃×t90(分)[圧
縮永久歪試験用は160℃×t90+2(分)]の条件で
プレスし、厚み2mmの加硫シートを調製した。
【0119】得られた加硫シートについて上記物性試験
等を上記方法に従って行なった。結果を第1表に示す。
【0120】
【比較例2】比較例1において、ニトリルゴムおよびE
NB−EPDMの配合量をともに50重量部に変更した
以外は、比較例1と同様に行なった。
【0121】結果を第1表に示す。
【0122】
【比較例3】比較例1において、ニトリルゴムおよびE
NB−EPDMの配合量をそれぞれ25重量部、75重
量部に変更した以外は、比較例1と同様に行なった。
【0123】結果を第1表に示す。
【0124】
【実施例1】比較例1において、ENB−EPDMの代
わりに、参考例1のMOD−EPDMを用いた以外は、
比較例1と同様に行なった。
【0125】結果を第2表に示す。
【0126】
【実施例2】実施例1において、ニトリルゴムおよびM
OD−EPDMの配合量をともに50重量部に変更した
以外は、実施例1と同様に行なった。
【0127】結果を第2表に示す。
【0128】
【実施例3】実施例1において、ニトリルゴムおよびM
OD−EPDMの配合量をそれぞれ25重量部、75重
量部に変更した以外は、実施例1と同様に行なった。
【0129】結果を第2表に示す。
【0130】
【表1】
【0131】
【表2】
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明で用いられるエチレンと、プロ
ピレンと、7- メチル-1,6-オクタジエンとからなる
ランダム共重合体ゴムを製造する際に用いられるオレフ
ィン重合用触媒の調製工程の一例を示す説明図である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エチレンと、プロピレンと、7- メチル-
    1,6-オクタジエンとからなるランダム共重合体ゴム
    (1)と、ニトリルゴム(2)とからなるゴム組成物で
    あって、 (i)該ランダム共重合体ゴム(1)におけるエチレン
    とプロピレンとのモル比(エチレン/プロピレン)が5
    5/45〜80/20の範囲にあり、 (ii)該ランダム共重合体ゴム(1)におけるヨウ素価
    が13〜40の範囲にあり、 (iii) 該ランダム共重合体ゴム(1)の135℃デカ
    リン中で測定した極限粘度[η]が0.2dl/g<
    [η]<6.0dl/gで表わされる範囲にあり、 (iv)該ランダム共重合体ゴム(1)の13C−NMRス
    ペクトルにおけるTαβのTααに対する強度比D(=
    Tαβ/Tαα)が0.5以下であり、 (v)該ランダム共重合体ゴム(1)の13C−NMRス
    ペクトルおよび下記の式から算出して求めたB値が1.
    00〜1.50であり、 (vi)該ランダム共重合体ゴム(1)のDSCで求めた
    ガラス転移温度Tgが−53℃以下であることを特徴と
    するエチレン・プロピレン・7- メチル-1,6-オクタ
    ジエン共重合体ゴム組成物; B=POE/(2PE・PO) [式中、PE は、ランダム共重合体ゴム(1)中の7-
    メチル-1,6-オクタジエン成分に由来するエチレン単
    位を除いたエチレン成分の含有モル分率であり、 PO は、ランダム共重合体ゴム(1)中のプロピレン成
    分の含有モル分率であり、 POEは、ランダム共重合体ゴム(1)における全ダイア
    ド(dyad)連鎖数に対するプロピレン・エチレン連
    鎖数の割合である]。
  2. 【請求項2】前記ランダム共重合体ゴム(1)の含有量
    が20〜80重量部であり、前記ニトリルゴム(2)の
    含有量が20〜80重量部[ただし、(1)および
    (2)の合計量は100重量部とする]であることを特
    徴とする請求項1に記載のエチレン・プロピレン・7-
    メチル-1,6-オクタジエン共重合体ゴム組成物。
  3. 【請求項3】ランダム共重合体ゴム(1)と、ニトリル
    ゴム(2)とからなるゴム組成物であって、 該ランダム共重合体ゴム(1)が、 シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む第IVB
    族遷移金属化合物(a)および有機アルミニウムオキシ
    化合物(b)からなる第IVB族遷移金属触媒系触媒の存
    在下に、エチレンと、プロピレンと、7- メチル-1,
    6-オクタジエンとを共重合させてなり、かつ、 (i)該ランダム共重合体ゴム(1)におけるエチレン
    とプロピレンとのモル比(エチレン/プロピレン)が5
    5/45〜80/20の範囲にあり、 (ii)該ランダム共重合体ゴム(1)におけるヨウ素価
    が13〜40の範囲にあり、 (iii) 該ランダム共重合体ゴム(1)の135℃デカ
    リン中で測定した極限粘度[η]が0.2dl/g<
    [η]<6.0dl/gで表わされる範囲にあり、 (iv)該ランダム共重合体ゴム(1)の13C−NMRス
    ペクトルにおけるTαβのTααに対する強度比D(=
    Tαβ/Tαα)が0.5以下であり、 (v)該ランダム共重合体ゴム(1)の13C−NMRス
    ペクトルおよび下記の式から算出して求めたB値が1.
    00〜1.50であり、 (vi)該ランダム共重合体ゴム(1)のDSCで求めた
    ガラス転移温度Tgが−53℃以下であることを特徴と
    するエチレン・プロピレン・7- メチル-1,6-オクタ
    ジエン共重合体ゴム組成物; B=POE/(2PE・PO) [式中、PE は、ランダム共重合体ゴム(1)中の7-
    メチル-1,6-オクタジエン成分に由来するエチレン単
    位を除いたエチレン成分の含有モル分率であり、 PO は、ランダム共重合体ゴム(1)中のプロピレン成
    分の含有モル分率であり、 POEは、ランダム共重合体ゴム(1)における全ダイア
    ド(dyad)連鎖数に対するプロピレン・エチレン連
    鎖数の割合である]。
  4. 【請求項4】前記第IVB族遷移金属化合物(a)が、シ
    クロペンタジエニル骨格を有する配位子を含むジルコニ
    ウム化合物であることを特徴とする請求項3に記載のエ
    チレン・プロピレン・7- メチル-1,6-オクタジエン
    共重合体ゴム組成物。
  5. 【請求項5】前記第IVB族遷移金属触媒系触媒が、シク
    ロペンタジエニル骨格を有する配位子を含むジルコニウ
    ム化合物、有機アルミニウムオキシ化合物(b)および
    有機アルミニウム化合物(c)からなることを特徴とす
    る請求項3に記載のエチレン・プロピレン・7- メチル
    -1,6-オクタジエン共重合体ゴム組成物。
  6. 【請求項6】前記ランダム共重合体ゴム(1)の含有量
    が20〜80重量部であり、前記ニトリルゴム(2)の
    含有量が20〜80重量部[ただし、(1)および
    (2)の合計量は100重量部とする]であることを特
    徴とする請求項3または4に記載のエチレン・プロピレ
    ン・7- メチル-1,6-オクタジエン共重合体ゴム組成
    物。
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