JP2000297119A - 不飽和性オレフィン系共重合体および成形体 - Google Patents

不飽和性オレフィン系共重合体および成形体

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JP2000297119A
JP2000297119A JP2000035677A JP2000035677A JP2000297119A JP 2000297119 A JP2000297119 A JP 2000297119A JP 2000035677 A JP2000035677 A JP 2000035677A JP 2000035677 A JP2000035677 A JP 2000035677A JP 2000297119 A JP2000297119 A JP 2000297119A
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olefin
copolymer
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polyene
carbon atoms
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JP2000035677A
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Keiji Okada
圭司 岡田
Makoto Kamimura
誠 上村
Ken Maeda
憲 前田
Masaaki Kawasaki
川崎  雅昭
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Mitsui Chemicals Inc
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Mitsui Chemicals Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工性に優れるとともに、加硫速度が速い不
飽和性オレフィン系共重合体、ならびにこの共重合体か
らなる成形体を提供する。 【解決手段】 α−オレフィンに由来する構造単位80
〜99.9モル%と、ポリエンに由来する構造単位0.
1〜20モル%とを含むランダム共重合体であって、ポ
リエンに由来する構造単位の少なくとも一部が下記
(i)および(ii)を満たし、135℃デカリン中で測
定した極限粘度が0.3〜7dl/g、Mw/Mnが3
以上である不飽和性オレフィン系共重合体。 (i)共重合体の側鎖となる炭素原子鎖のうち最長の炭
素原子鎖において、末端から数えて3番目以内の炭素原
子がアリル位の炭素原子である。 (ii)立体排除体積の値が1000〜5000立方オン
グストロームである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はα−オレフィンとポ
リエンとからなる新規かつ有用な不飽和性オレフィン系
共重合体および成形体に関し、さらに詳しくは加工性に
優れるとともに、加硫速度が速い不飽和性オレフィン系
共重合体および成形体に関する。
【0002】
【従来の技術】エチレン・プロピレン・ジエン共重合体
(EPDM)に代表されるオレフィン系ゴム(不飽和性
オレフィン系共重合体)は耐候安定性、耐熱安定性、強
度等の物性バランスに優れており、自動車用ゴム部品、
建材用ゴム部品として広く使用されている。このような
オレフィン系ゴムの中でも、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は、他のオレ
フィン系ゴムに比べて加硫速度が速く、特に広く用いら
れている。
【0003】しかしながら、このエチレン・プロピレン
・5−エチリデン−2−ノルボルネン共重合体でも、天
然ゴム、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、
ブタジエンゴム、ニトリルゴム等の通常のジエン系ゴム
に比べると加硫速度が遅く、またジエン系ゴムとの共加
硫性に劣っている。さらに、従来のオレフィン系ゴム
は、加硫速度が遅いので、加硫時間を短く、あるいは加
硫温度を低くし、加硫時の消費エネルギー量を低減し
て、加硫ゴムを生産性よく製造することが困難である。
【0004】従来、オレフィン系ゴムの加硫性を調節す
る方法として、ポリエンの種類および含有量を選択する
ことは行われているが、架橋に関与する側鎖(以下、架
橋サイトという場合がある)の広がりに着目し、この広
がりの大きさが特定の範囲にあるポリエンを選択するこ
とによりオレフィン系ゴムの加硫性を調節することは、
これまで行われていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、従来
のオレフィン系ゴムの上記のような問題点を改良し、し
かも加工性に優れるとともに、加硫速度が速い不飽和性
オレフィン系共重合体、ならびにこの共重合体またはこ
の共重合体を含む樹脂組成物からなる成形体を提供する
ことである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は次の不飽和性オ
レフィン系共重合体および成形体である。 (1) (I):炭素原子数2〜20のα−オレフィン
(a)から選ばれる1種以上のα−オレフィンに由来す
る構造単位80〜99.9モル%と、 (II):ポリエン(b)に由来する構造単位0.1〜2
0モル%とを含むランダム共重合体であって、ポリエン
(b)に由来する構造単位の少なくとも一部が下記
(i)および(ii)の特性を満たし、135℃デカリン
中で測定した極限粘度〔η〕が0.3〜7dl/gであ
り、Mw/Mnが3以上である不飽和性オレフィン系共
重合体。 (i)共重合体の側鎖となる炭素原子鎖のうち最長の炭
素原子鎖において、末端から数えて3番目以内の炭素原
子が、水素原子が1〜3個結合したアリル位の炭素原子
である。 (ii)共重合体の側鎖となる炭素原子鎖において、回転
可能なすべてのC−C結合を回転させて発生させたすべ
ての配座の中から立体エネルギー値が最も低くて安定な
配座を求め、この配座に対して存在確立が0.1%まで
の配座を抽出し、この抽出したすべての配座により占有
される空間の体積として定義される立体排除体積の値が
1000〜5000立方オングストロームである。 (2) α−オレフィン(a)がエチレンと炭素原子数
3〜8のα−オレフィンとの組み合せである上記(1)
記載の不飽和性オレフィン系共重合体。 (3) 前記(i)および(ii)の特性を満たす構造単
位が、非共役トリエンまたはテトラエン(b−1)に由
来する構造単位である上記(1)または(2)記載の不
飽和性オレフィン系共重合体。 (4) 非共役トリエンまたはテトラエン(b−1)
が、下記式(1−1)で表される非共役トリエンまたは
テトラエンであって、このポリエンに由来する構造単位
が下記式(2−1)で表されるものである上記(3)記
載の不飽和性オレフィン系共重合体。
【化2】 〔式(1−1)中、pおよびqは0または1(ただしp
とqとは同時に0ではない)、fは0〜5の整数(ただ
しpとqの両方が1の場合fは0ではない)、gは1〜
6の整数、R1、R2、R3、R4、R5、R6およびR7
水素原子または炭素原子数1〜3のアルキル基、R8
炭素原子数1〜3のアルキル基、R9は水素原子、炭素
原子数1〜3のアルキル基または−(CH2)n−CR10
C(R11)R12で表される基(ここでnは1〜5の整数、
10およびR11は水素原子または炭素原子数1〜3のア
ルキル基、R12は炭素原子数1〜3のアルキル基であ
る)である(ただしpとqの両方が1の場合、R9は水
素原子または炭素原子数1〜3のアルキル基である)。
式(2−1)中、p、q、f、gおよびR1〜R9は式
(1−1)と同じである。〕 (5) α−オレフィン(a)に由来する構造単位と、
ポリエン(b)に由来し前記(i)および(ii)の特性
を満たす構造単位とを含むランダム共重合体であって、
135℃デカリン中で測定した極限粘度〔η〕が0.2
dl/g以上3dl/g未満であり、Mw/Mnが3以
下であるα−オレフィン・ポリエン共重合体(A−1)
と、α−オレフィン(a)に由来する構造単位と、ポリ
エン(b)に由来し前記(i)および(ii)の特性を満
たす構造単位とを含むランダム共重合体であって、13
5℃デカリン中で測定した極限粘度〔η〕が3dl/g
以上15dl/g以下であり、Mw/Mnが3以下であ
るα−オレフィン・ポリエン共重合体(A−2)とを重
量比で(A−1)/(A−2)=10/90〜99/1
の割合で含むものである上記(1)ないし(4)のいず
れかに記載の不飽和性オレフィン系共重合体。 (6) α−オレフィン(a)に由来する構造単位と、
ポリエン(b)に由来し前記(i)および(ii)の特性
を満たす構造単位とを含むランダム共重合体であって、
135℃デカリン中で測定した極限粘度〔η〕が0.2
dl/g以上3dl/g未満であり、Mw/Mnが3以
下であるα−オレフィン・ポリエン共重合体(A−1)
と、α−オレフィン(a)に由来する構造単位と、非共
役ジエン(b)に由来する構造単位とを含むランダム共
重合体であって、135℃デカリン中で測定した極限粘
度〔η〕が3dl/g以上15dl/g以下であり、M
w/Mnが3以下であるα−オレフィン・ポリエン共重
合体(A−3)とを重量比で(A−1)/(A−3)=
10/90〜99/1の割合で含むものである上記
(1)ないし(4)のいずれかに記載の不飽和性オレフ
ィン系共重合体。 (7) α−オレフィン(a)に由来する構造単位と、
非共役ジエン(b)に由来する構造単位とを含むランダ
ム共重合体であって、135℃デカリン中で測定した極
限粘度〔η〕が0.2dl/g以上3dl/g未満であ
り、Mw/Mnが3以下であるα−オレフィン・ポリエ
ン共重合体(A−4)と、α−オレフィン(a)に由来
する構造単位と、ポリエン(b)に由来し前記(i)お
よび(ii)の特性を満たす構造単位とを含むランダム共
重合体であって、135℃デカリン中で測定した極限粘
度〔η〕が3dl/g以上15dl/g以下であり、M
w/Mnが3以下であるα−オレフィン・ポリエン共重
合体(A−2)とを重量比で(A−4)/(A−2)=
10/90〜99/1の割合で含むものである上記
(1)ないし(4)のいずれかに記載の不飽和性オレフ
ィン系共重合体。 (8) 上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の不
飽和性オレフィン系共重合体またはこの共重合体を含む
樹脂組成物を加硫することによって得られる成形体。
【0007】本発明者が鋭意検討の結果、α−オレフィ
ンとポリエンとからなる共重合体の加硫速度は、架橋サ
イトと加硫剤、例えばイオウに由来するラジカル種との
衝突確率の大きさに相関していることを見い出した。す
なわち、この衝突確率は、共重合体分子中における架橋
に関与する側鎖(架橋サイト)の広がりの大きさで近似
することができ、共重合体分子中における架橋サイトの
広がりが大きい程加硫速度は速くなることを見い出し
た。本発明では、上記のような、共重合体分子中におけ
る側鎖の広がりを後述の定義に従って立体排除体積とし
て定義し、この立体排除体積が前記特定の範囲にある特
定のポリエンを使用する。
【0008】本発明で用いられる炭素原子数2〜20の
α−オレフィン(a)としては、具体的にはエチレン、
プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセ
ン、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテ
ン、3−エチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペン
テン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−
1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ペンテン、4−
エチル−1−ヘキセン、3−エチル−1−ヘキセン、1
−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデ
セン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセンおよび1−
エイコセンなどがあげられる。α−オレフィン(a)は
1種単独で使用することもできるし、2種以上を組み合
せて使用することもできる。
【0009】α−オレフィン(a)の中ではエチレン、
プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−
1−ペンテン、1−オクテンおよび1−デセンなどの炭
素原子数2〜10のα−オレフィンが好ましい。特に、
エチレンと他のα−オレフィンとを組み合せて用いるの
が好ましい。エチレンと組み合せて好ましく用いられる
他のα−オレフィンとしては、プロピレン、1−ブテ
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ばれる少なく
とも1種のα−オレフィンがあげられる。
【0010】エチレンと他のα−オレフィンとの比は、
エチレン/α−オレフィンのモル比で通常100/0〜
45/55、好ましくは100/0〜55/45、より
好ましくは95/5〜60/40の範囲にあるのが望ま
しい。このモル比が上記範囲にある場合、加硫速度が速
く、しかもスコーチ安定性に優れた本発明の不飽和性オ
レフィン系共重合体が得られる。
【0011】本発明で用いられるポリエン(b)は、α
−オレフィン(a)と共重合が可能であって、その少な
くとも一部は、本発明の不飽和性オレフィン系共重合体
において下記(i)および(ii)の特性を満たす構造単
位を形成することができるポリエンである。 (i)共重合体の側鎖となる炭素原子鎖のうち最長の炭
素原子鎖において、末端から数えて3番目以内の炭素原
子が、水素原子が1〜3個結合したアリル位の炭素原子
である。 (ii)共重合体の側鎖となる炭素原子鎖において、回転
可能なすべてのC−C結合を回転させて発生させたすべ
ての配座の中から立体エネルギー値が最も低くて安定な
配座を求め、この配座に対して存在確立が0.1%まで
の配座を抽出し、この抽出したすべての配座により占有
される空間の体積として定義される立体排除体積の値が
1000〜5000立方オングストロームである。
【0012】前記「アリル位の炭素原子」という語は、
「二重結合を有する炭素原子の隣の炭素原子」の意味で
ある。このアリル位の炭素原子が、ポリエン(b)に由
来する各構造単位において末端から数えて3番目以内あ
るか否かの判定は、共重合体の側鎖となる炭素原子鎖の
うち炭素原子数が最も多くなるように選択した最長の炭
素原子鎖について行う。すなわち主鎖に結合してる炭素
原子を一端とする最長の炭素原子鎖について行う。側鎖
が1本の直鎖ではなく、枝分れしている場合は、炭素原
子数が最も多くなるように炭素原子鎖を選ぶ。
【0013】アリル位の炭素原子は架橋に関与する炭素
原子であり、特に末端から数えて3番目以内あるアリル
位の炭素原子は他のアリル位の炭素原子に比べて架橋し
やすい。アリル位の炭素原子は、この炭素原子に結合し
ている水素原子が脱離して架橋する。アリル位の炭素原
子はメチル基の炭素原子またはメチレン基の炭素原子で
あるのが好ましい。
【0014】下記式(3−1)および(3−2)で示さ
れる構造単位を用いて、アリル位の炭素原子について具
体的に説明する。
【化3】
【0015】前記式(3−1)で示される構造単位は、
側鎖が11個の炭素原子から構成され、主鎖に結合して
いる炭素原子の番号を1とすると、3の炭素原子と4の
炭素原子、および7の炭素原子と8の炭素原子が二重結
合で結合している。この側鎖は4の炭素原子および8の
炭素原子で枝分れしているが、炭素原子数が最も多くな
るように炭素原子鎖が選択されるので、9の炭素原子が
前記(i)の特性における末端であり、11の炭素原子
は前記(i)の末端ではない。9の炭素原子と10の炭
素原子は同等の炭素原子であり、10の炭素原子を末端
とすることもできるが、ここでは9の炭素原子を末端と
する。
【0016】9の炭素原子はアリル位の炭素原子であ
り、3個の水素原子が結合しているメチル基の炭素原子
である。この9のアリル位の炭素原子は、末端から数え
て1番目にある。従って前記式(3−1)で示される構
造単位は、前記(i)の特性を満たしている。
【0017】前記式(3−2)で示される構造単位も9
の炭素原子がアリル位の炭素原子であり、2個の水素原
子が結合しているメチレン基の炭素原子である。この9
のアリル位の炭素原子は、末端から数えて2番目にあ
る。従って前記式(3−2)で示される構造単位は、前
記(i)の特性を満たしている。
【0018】ポリエン(b)に由来する1個の構造単位
中には、1〜3個の水素原子が結合しているアリル位の
炭素原子は2個以上存在していてもよい。この場合、少
なくとも1個のアリル位の炭素原子が前記のように末端
から数えて3番目以内にあればよく、他のアリル位の炭
素原子の位置は3番目以内であってもよく、それ以外で
あってもよい。例えば、前記式(3−1)で示される構
造単位では、10の炭素原子もアリル位の炭素原子であ
り、9の炭素原子と同等の炭素原子である。また6の炭
素原子もアリル位の炭素原子であるが、末端から数えて
4番目の炭素原子であり、前記(i)の特性は満たさな
い。11の炭素原子もアリル位の炭素原子であるが、1
1の炭素原子は最長の炭素原子鎖の末端ではないので、
前記(i)の特性は満たさない。
【0019】本発明においては、前記立体排除体積は、
詳細には次のように定義される。まず、ポリエン(b)
に由来する構造単位を含有する不飽和性オレフィン系共
重合体として、下記式(4)で表されるCH3−[プロ
ピレン]−[エチレン]−[ポリエン]−[エチレン]
−[プロピレン]−CH3の構造を有する共重合体をモ
デルとする。
【0020】
【化4】 (式(4)中、Rはポリエンから形成される側鎖を示
す。)
【0021】上記式(4)の共重合体について、共重合
体の側鎖(R)となる炭素原子鎖において、回転可能な
すべてのC−C結合を回転させて発生させた配座のすべ
てについて、主鎖を固定しての構造最適化(MM2分子力
場法による)を行い、立体エネルギー値(Esteri
c)を算出する。
【0022】例えば、下記式(4−1)で表される共重
合体のモデルでは、側鎖の回転可能なすべてのC−C結
合、すなわち12の炭素原子と1の炭素原子の結合、1
の炭素原子と2の炭素原子の結合、2の炭素原子と3の
炭素原子の結合、4の炭素原子と5の炭素原子の結合、
5の炭素原子と6の炭素原子の結合、6の炭素原子と7
の炭素原子の結合、8の炭素原子と9の炭素原子の結
合、8の炭素原子と10の炭素原子の結合、および4の
炭素原子と11の炭素原子の結合を回転させて発生させ
た配座のすべてについて、主鎖を固定しての構造最適化
(MM2分子力場法による)を行い、立体エネルギー値
(Esteric)を算出する。
【0023】
【化5】
【0024】さらに、算出したEstericの中で値
が最も低くて安定な配座に対して、存在確立(N/N0)が
0.1%までの配座をすべて抽出する。上記存在確立
(N/N0)は、次の数式(I)から求めることができる。 N/N0 = 100*exp(-ΔEsteric/RT) …(I) ΔEsteric:最も安定な配座とのエネルギーの差(kJ/mo
l) R:気体定数(8.31441 J/K・mol) T:温度(298.15 K)
【0025】上記の方法で抽出した配座のすべてについ
て、主鎖の重ね合せを行う。さらに重ね合せを行った配
座群の全体積を算出し、この値から主鎖の体積を差し引
いた値を、立体排除体積と定義する。
【0026】上記のようにして定義される立体排除体積
は、以下のようなコンピュータプログラムを使用して求
めることができる。例えば、前記式(4)の共重合体
は、QUANTA/CHARMmプログラム(Molecula
r Simulations Inc. 製)などを用いてシュミレーショ
ンすることができる。またEstericの算出、およ
び存在確立(N/N0)が0.1%までの配座の抽出は、例
えばCONFLEXプログラム(日本化学プログラム交
換機構より入手、プログラムナンバー031)などを使
用して行うことができる。さらに抽出した配座の主鎖の
重ね合せや、重ね合せを行った配座群の全体積の算出
や、この値から主鎖の体積を差し引いて立体排除体積を
求める計算は、例えば前記QUANTA/CHARMm
プログラムなどを使用して行うことができる。
【0027】本発明で用いられるポリエン(b)は、一
分子中に不飽和結合を2個以上有し、α−オレフィン
(a)と共重合可能であって、その少なくとも一部は、
共重合体中において前記(i)および(ii)の特性を満
たす構造単位を形成することができる非共役ポリエンで
ある。すなわち、ポリエン(b)は、すべてが前記
(i)および(ii)の特性を満たす構造単位を形成する
ことができる非共役ポリエンであってもよいし、前記
(i)および(ii)の特性を満たす構造単位を形成する
ことができる非共役ポリエンと、これ以外の非共役ポリ
エンとの混合物であってもよい。ポリエン(b)に占め
る前記(i)および(ii)の特性を満たす構造単位を形
成することができる非共役ポリエンの含有量は10〜1
00モル%、好ましくは30〜100モル%、さらに好
ましくは50〜100モル%であり、特に好ましい態様
の一つは100モル%である。
【0028】本発明で用いられるポリエン(b)におい
て、構造単位が前記(i)および(ii)を満たすポリエ
ンとしては、非共役トリエンまたはテトラエンが好まし
く、その中でも一分子中に1個のビニル基(CH2=C
H−)を有し、かつビニル基に隣接した炭素原子に、1
個の鎖状炭化水素基と2個の水素原子とが結合している
非共役トリエンまたはテトラエンが特に好ましい。すな
わち、非共役トリエンまたはテトラエン中のビニル基
に、メチレン基(−CH2−)が隣接している非共役ト
リエンまたはテトラエンが特に好ましい。
【0029】このような非共役トリエンまたはテトラエ
ンとしては、前記式(1−1)で表される非共役トリエ
ンまたはテトラエン(b−1)があげられる。前記式
(1−1)の化合物において、R1〜R12で示される炭
素原子数1〜3のアルキル基としては、メチル基、エチ
ル基、n-プロピル基およびi-プロピル基などがあげられ
る。これらの中では、メチル基およびエチル基が好まし
い。
【0030】前記式(1−1)で表される非共役トリエ
ンまたはテトラエン(b−1)の中では、下記式(1−
2)で表される鎖状非共役トリエンまたはテトラエン
(b−2)が好ましい。
【化6】 〔式(1−2)中、fは0〜5の整数、gは1〜6の整
数、R1、R2、R3、R4、R5、R6およびR7は水素原
子または炭素原子数1〜3のアルキル基、R8は炭素原
子数1〜3のアルキル基、R9は水素原子、炭素原子数
1〜3のアルキル基または−(CH2)n−CR10=C(R
11)R12で表される基(ここでnは1〜5の整数、R10
およびR11は水素原子または炭素原子数1〜3のアルキ
ル基、R12は炭素原子数1〜3のアルキル基である)で
ある。〕
【0031】前記式(1−2)で表される非共役トリエ
ンまたはテトラエン(b−2)は、前記式(1−1)に
おいて、pが0、qが1の化合物である。前記式(1−
2)において、R1、R2、R3、R4、R5およびR6は水
素原子または炭素原子数1〜3のアルキル基、好ましく
は水素原子または炭素原子数1〜2のアルキル基、特に
好ましくはR1、R2、R5およびR6がすべて水素原子で
ある。R1、R2、R5およびR6がすべて水素原子である
場合、重合反応性に優れ、しかも加硫速度および熱安定
性に優れた不飽和性オレフィン系共重合体が得られる。
【0032】前記式(1−2)において、R7は水素原
子または炭素原子数1〜3のアルキル基、好ましくは水
素原子または炭素原子数1〜2のアルキル基である。前
記式(1−2)において、R8は炭素原子数1〜3、好
ましくは1〜2のアルキル基である。
【0033】前記式(1−2)において、R9は水素原
子、炭素原子数1〜3のアルキル基(好ましくは1〜2
のアルキル基)または−(CH2)n−CR10=C(R11)R
12で表される基[ここで、nは1〜5、好ましくは1〜
3の整数、R10およびR11は水素原子または炭素原子数
1〜3のアルキル基、好ましくは水素原子または炭素原
子数1〜2のアルキル基、R12は炭素原子数1〜3、好
ましくは1〜2のアルキル基である]である。前記式
(1−2)において、炭素原子数1〜3のアルキル基と
しては、メチル基、エチル基、n-プロピル基およびi-プ
ロピル基などがあげられる。
【0034】前記式(1−2)で表される非共役トリエ
ンまたはテトラエン(b−2)としては、具体的には下
記化合物などがあげられる。下記化合物の中では、式
(5−1)の6,10-ジメチル-1,5,9-ウンデカトリエン、
式(5−2)の5,9-ジメチル-1,4,8-デカトリエン、式
(5−4)、(5−14)、(5−18)および(5−
19)の化合物が好ましい。
【0035】
【化7】
【0036】
【化8】
【0037】前記式(1−2)で表される非共役トリエ
ンまたはテトラエン(b−2)は、公知の方法によって
調製することができる。例えば、まずビニル基含有ハロ
ゲン化物(例えばハロゲン化アリル、ハロゲン化ビニ
ル)と金属Mgとを反応させてグリニヤール試薬(アリ
ル−MgXまたはビニル−MgX)を調製する。次い
で、このグリニヤール試薬と、非共役二重結合含有鎖状
炭化水素のハロゲン化物(例えばハロゲン化ゲラニル)
とを反応させると、遊離基反応により、式(1−2)で
表される非共役トリエンまたはテトラエン(b−2)を
製造することができる。
【0038】前記式(1−1)で表される非共役トリエ
ンまたはテトラエン(b−1)の中では、下記式(1−
3)で表される非共役トリエンまたはテトラエン(b−
3)も好ましい。
【0039】
【化9】 〔式(1−3)中、fは0〜5の整数、gは1〜6の整
数、R1、R2、R5、R6およびR7は水素原子または炭
素原子数1〜3のアルキル基、R8は炭素原子数1〜3
のアルキル基、R9は水素原子、炭素原子数1〜3のア
ルキル基または−(CH2)n−CR10=C(R11)R12で表
される基(ここでnは1〜5の整数、R10およびR11
水素原子または炭素原子数1〜3のアルキル基、R12
炭素原子数1〜3のアルキル基である)である。〕
【0040】前記式(1−3)で表される非共役トリエ
ンまたはテトラエン(b−3)は、前記式(1−1)に
おいて、pが1、qが0の化合物である。前記式(1−
3)において、R1、R2、R5、R6およびR7は水素原
子または炭素原子数1〜3のアルキル基、好ましくは水
素原子または炭素原子数1〜2のアルキル基、特に好ま
しくはR1、R2、R5およびR6がすべて水素原子であ
る。R1、R2、R5およびR6がすべて水素原子である場
合、重合反応性に優れ、しかも加硫速度および熱安定性
に優れた不飽和性オレフィン系共重合体が得られる。
【0041】前記式(1−3)において、R8は炭素原
子数1〜3、好ましくは1〜2のアルキル基である。前
記式(1−3)において、R9は水素原子、炭素原子数
1〜3のアルキル基(好ましくは1〜2のアルキル
基)、または−(CH2)n−CR10=C(R11)R12で表さ
れる基[ここで、nは1〜5、好ましくは1〜3の整
数、R10およびR11は水素原子または炭素原子数1〜
3、好ましくは1〜2のアルキル基、R12は炭素原子数
1〜3、好ましくは1〜2のアルキル基である]であ
る。R9としては、最も好ましくはメチル基またはエチ
ル基である。
【0042】前記式(1−3)で表される非共役トリエ
ンまたはテトラエン(b−3)の具体的なものとして、
下記式(1−4)で表される非共役トリエン(b−4)
があげられる。この中では、特にR1、R2、R5および
6がすべて水素原子である非共役トリエンまたはテト
ラエンが好ましい。R1、R2、R5およびR6がすべて水
素原子である場合、重合反応性に優れ、しかも加硫速度
および熱安定性に優れた不飽和性オレフィン系共重合体
が得られる。R1、R2、R5およびR6がすべて水素原子
である非共役トリエンの例を下記式(1−5)に示す。
【0043】
【化10】 〔式(1−4)中、fは0〜5の整数、gは1〜6の整
数、R1、R2、R5、R6およびR7は水素原子または炭
素原子数1〜3のアルキル基、R8は炭素原子数1〜3
のアルキル基、R9は水素原子または炭素原子数1〜3
のアルキル基である。式(1−5)中、f、g、R7
よびR8はいずれも式(1−4)と同じである。R7およ
びR8の中で好ましいものは式(1−3)のものと同じ
である。R9は水素原子または炭素原子数1〜3、好ま
しくは1〜2のアルキル基である。〕
【0044】前記式(1−5)で表される非共役トリエ
ン(b−5)としては、具体的には下記式(6−1)〜
(6−14)で表される化合物などがあげられる。これ
らの中では式(6−2)、(6−5)、(6−7)およ
び(6−8)の化合物が好ましい。
【0045】
【化11】
【0046】
【化12】
【0047】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体に
おいて、前記式(1−1)で表される非共役トリエンま
たはテトラエン(b−1)に由来する構造単位は、実質
的に下記式(2−1)で表される構造を有している。ま
た前記式(1−2)、(1−3)、(1−4)または
(1−5)で表される非共役トリエンまたはテトラエン
から誘導される構造単位は、それぞれ実質的に下記式
(2−2)、(2−3)、(2−4)または(2−5)
で表される構造を有している。
【0048】
【化13】 〔式(2−1)〜(2−5)中、f、g、p、qおよび
1〜R9は、それぞれ式(1−1)〜(1−5)と同じ
である。〕
【0049】なおポリエン(b)に由来する構造単位が
上記のような構造を有していることは、不飽和性オレフ
ィン系共重合体の13C−NMRスペクトルを測定するこ
とによって確認することができる。
【0050】本発明で用いられるポリエン(b)として
は、下記式(7−1)で示される非共役トリエン(b−
6)が最も好ましく使用できる。下記式(7−1)で示
される非共役トリエン(b−6)は、前記式(1−1)
においてpが0、fが0、qが1、gが2、R8が水素
原子の化合物である。下記式(7−1)で表される非共
役トリエン(b−6)に由来する構造単位は下記式(8
−1)で表される。
【0051】
【化14】 〔式(7−1)中、R1およびR2はそれぞれ独立して水
素原子、メチル基またはエチル基、R3およびR4はそれ
ぞれ独立してメチル基またはエチル基である。式(8−
1)中、R1、R2、R3およびR4は式(7−1)と同じ
である。〕
【0052】前記式(7−1)で示される非共役トリエ
ン(b−6)の中では、R3およびR4がどちらもメチル
基である化合物が好ましく、このような非共役トリエン
(b−6)をモノマー原料として用いて得られる本発明
の不飽和性オレフィン系共重合体は、加硫速度に特に優
れている。
【0053】前記式(7−1)で示される非共役トリエ
ン(b−6)としては、具体的には下記化合物などがあ
げられる。
【化15】
【0054】上記非共役トリエン(b−6)の中では、
第1番目に例示した4,8−ジメチル−1,4,8−デ
カトリエン(以下、DMDTと略記する場合がある。)
がより好ましい。前記式(7−1)で示される非共役ト
リエン(b−6)は、通常立体異性構造(トランス体、
シス体)を有しているが、モノマーとして用いる非共役
トリエン(b−6)はトランス体およびシス体の混合物
であってもよく、またトランス体単独またはシス体単独
であってもよい。
【0055】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体に
おいて、前記式(7−1)で示される非共役トリエン
(b−6)に由来する構造単位は、実質的に前記式(8
−1)で表される構造を有している。
【0056】前記式(7−1)で示される非共役トリエ
ン(b−6)は、式(9)
【化16】 (式(9)中、R1、R2、R3およびR4はそれぞれ前記
式(7−1)のものと同じである。)で示される共役ジ
エン構造を有するトリエン化合物(以下、共役ジエン構
造含有トリエン化合物という)とエチレンとを反応させ
ることにより製造することができる。
【0057】前記式(9)で示される共役ジエン構造含
有トリエン化合物の具体的なものとしては、例えば次の
化合物などがあげられる。
【化17】
【0058】前記式(9)で示される共役ジエン構造含
有トリエン化合物とエチレンとの反応は、温度が通常3
0〜200℃、好ましくは50〜150℃、エチレン圧
が通常0.049〜9.8MPa(0.5〜100kg
f/cm2、ゲージ圧)、好ましくは0.2〜6.9M
Pa(2〜70kgf/cm2、ゲージ圧)、反応時間
が通常0.5〜30時間の条件で行うのが望ましい。ま
た反応雰囲気は、エチレン単独の雰囲気でもよく、ある
いはエチレンと共に窒素やアルゴン等の不活性ガスを含
む雰囲気でもよい。反応溶媒は特に用いる必要はない
が、用いてもよい。反応溶媒としては、例えばヘキサ
ン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカ
ン、トリデカン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶
媒を好ましく用いることができる。
【0059】前記式(9)で示される共役ジエン構造含
有トリエン化合物とエチレンとの反応は、通常触媒の存
在下に行われる。触媒としては、遷移金属のチオシアン
酸塩、この塩の遷移金属の配位子となり得る有機化合
物、および有機アルミニウム化合物からなる触媒などを
使用することができる。前記遷移金属のチオシアン酸塩
としては、具体的には鉄、ルテニウム等の鉄族;コバル
ト、ロジウム、イリジウム等のコバルト族;およびニッ
ケル、パラジウム等のニッケル族からなる群から選ばれ
る遷移金属のチオシアン酸塩をあげることができる。
【0060】前記配位子となり得る有機化合物として
は、例えばトリ−o−トリルホスフィン、トリエチルホ
スフィン、トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフ
ィン、トリフェニルホスフィン、ビス(ジフェニルホス
フィノ)メタン、1,2−ビス(ジフェニルホスフィ
ノ)エタン、1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プ
ロパン、1,4−ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタ
ン、トリフェニルホスファイト、トリフェニルホスフィ
ンオキサイド、トリフェニルホスフェート等の含リン化
合物などをあげることができる。
【0061】前記有機アルミニウム化合物としては、例
えばトリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウ
ム、トリイソブチルアルミニウム、塩化ジメチルアルミ
ニウム、塩化ジエチルアルミニウム、二塩化エチルアル
ミニウム、ジエチルアルミニウムエトキシドなどをあげ
ることができる。
【0062】本発明で使用するポリエン(b)のうち
は、前記(i)および(ii)の特性を満たす構造単位を
形成することができる非共役ポリエン以外のポリエンと
しては、5−エチリデン−2−ノルボルネン、ジシクロ
ペンタジエン、5−ビニル−2−ノルボルネン、1,4
−ヘキサジエン、1,3−ブタジエン、イソプレン、7
−メチル−1,6−オクタジエン、6−メチル−1,6
−オクタジエン、6,7−ジメチル−1,6−オクタジ
エン、6−メチル−1,6−ノナジエン、6,7−ジメ
チル−1,6−ノナジエン、7−メチル−1,6−ノナ
ジエン、6−メチル−1,6−デカジエン、7−メチル
−1,6−デカジエン等の非共役ジエンなどがあげられ
る。
【0063】ポリエン(b)は1種単独で使用すること
もできるし、2種以上を組み合せて使用することもでき
る。2種以上組み合せて使用する場合、構造単位の少な
くとも一部が前記(i)および(ii)の特性を満たす組
み合せであれば、その組み合せは制限されず、どのよう
な組み合せであってもよい。
【0064】ポリエン(b)の構造は、質量分析、赤外
線吸収スペクトル、プロトンNMRスペクトル等を測定
することにより決定することができる。本発明で用いら
れるポリエン(b)には、二重結合に起因する幾何異性
体が存在するが、本発明ではシス形またはトランス形の
いずれのものでも使用できる。またシス形とトランス形
との混合物を使用することもできる。なお本明細書中に
おける構造式は、立体構造を限定するものではない。
【0065】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体
は、α−オレフィン(a)に由来する構造単位の含有量
が80〜99.9モル%、好ましくは90〜99モル
%、ポリエン(b)に由来する構造単位の含有量が0.
1〜20モル%、好ましくは1〜10モル%である。構
造単位の含有量が上記範囲にある場合、加硫速度に優れ
ている。
【0066】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体の
135℃デカリン(デカヒドロナフタレン)中で測定し
た極限粘度〔η〕は0.3〜7dl/g、好ましくは1
〜5dl/gである。極限粘度〔η〕が上記範囲にある
場合、機械的強度に優れている。また分子量分布範囲
は、Mw/Mnで3以上、好ましくは3.2〜7の範囲
である。Mw/Mnが上記範囲にある場合、押出加工性
に優れている。
【0067】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体に
はα−オレフィン(a)およびポリエン(b)以外に、
これらと共重合可能な化合物が他のモノマーとして共重
合されていてもよい。他のモノマーとしては、環状オレ
フィンなどがあげられる。他のモノマーに由来する構造
単位の含有量は、全モノマーに由来する構造単位に対す
る割合として30モル%以下、好ましくは0.5〜10
モル%であるのが望ましい。
【0068】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体
は、1)α−オレフィン(a)およびポリエン(b)に
由来する構造単位の含有量、2)極限粘度〔η〕、3)
分子量分布の3つの物性が前記範囲にあれば、1種類の
共重合体だけからなっていてもよいし、2種以上の共重
合体の混合物であってもよい。混合物の場合、混合物全
体としての3つの物性が前記範囲に入っていればよく、
混合する共重合体の物性は限定されない。混合する共重
合体は、前記3つのすべての物性が前記範囲に入ってい
てもよいし、一部の物性が前記範囲に入っていてもよい
し、すべての物性が前記範囲外であってもく、このよう
な共重合体を任意に組み合せて使用できる。
【0069】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体
は、例えばα−オレフィン(a)に由来する構造単位
と、非共役ジエン(b)に由来する構造単位とを含む以
下のような2種類の共重合体を混合して混合物1〜3と
することにより、1)α−オレフィン(a)およびポリ
エン(b)に由来する構造単位の含有量、2)極限粘度
〔η〕、3)分子量分布の3つの物性が前記範囲に入っ
た混合物を容易に得ることができる。
【0070】(混合物1)α−オレフィン(a)に由来
する構造単位と、ポリエン(b)に由来し前記(i)お
よび(ii)の特性を満たす構造単位とを含むランダム共
重合体であって、135℃デカリン中で測定した極限粘
度〔η〕が0.2dl/g以上3dl/g未満、好まし
くは0.5dl/g以上2.5dl/g以下であり、M
w/Mnが3以下、好ましくは2.7以下であるα−オ
レフィン・ポリエン共重合体(A−1)と、α−オレフ
ィン(a)に由来する構造単位と、ポリエン(b)に由
来し前記(i)および(ii)の特性を満たす構造単位と
を含むランダム共重合体であって、135℃デカリン中
で測定した極限粘度〔η〕が3dl/g以上15dl/
g以下、好ましくは3dl/g以上7dl/g以下であ
り、Mw/Mnが3以下、好ましくは2.7以下である
α−オレフィン・ポリエン共重合体(A−2)とを(A
−1)/(A−2)の重量比で10/90〜99/1、
好ましくは20/80〜95/5の割合で含む混合物。
【0071】(混合物2)前記α−オレフィン・ポリエ
ン共重合体(A−1)と、α−オレフィン(a)に由来
する構造単位と、非共役ジエン(b)に由来する構造単
位とを含むランダム共重合体であって、135℃デカリ
ン中で測定した極限粘度〔η〕が3dl/g以上15d
l/g以下であり、Mw/Mnが3以下であるα−オレ
フィン・ポリエン共重合体(A−3)とを(A−1)/
(A−3)の重量比で10/90〜99/1、好ましく
は20/80〜95/5の割合で含む混合物。上記非共
役ジエン(b)は、前記(i)および(ii)の特性を満
たす構造単位を形成することができる非共役ポリエン以
外のポリエン(b)である。
【0072】(混合物3)α−オレフィン(a)に由来
する構造単位と、非共役ジエン(b)に由来する構造単
位とを含むランダム共重合体であって、135℃デカリ
ン中で測定した極限粘度〔η〕が0.2dl/g以上3
dl/g未満であり、Mw/Mnが3以下であるα−オ
レフィン・ポリエン共重合体(A−4)と、前記α−オ
レフィン・ポリエン共重合体(A−2)とを(A−4)
/(A−2)の重量比で10/90〜99/1、好まし
くは20/80〜95/5の割合で含む混合物。上記非
共役ジエン(b)は、前記(i)および(ii)の特性を
満たす構造単位を形成することができる非共役ポリエン
以外のポリエン(b)である。
【0073】前記α−オレフィン・ポリエン共重合体
(A−1)の極限粘度〔η〕とα−オレフィン・ポリエ
ン共重合体(A−2)の極限粘度〔η〕との差は0.5
dl/g以上、好ましくは0.7〜3.5dl/gであ
るのが望ましい。
【0074】上記α−オレフィン・ポリエン共重合体
(A−1)および(A−2)はいずれも、炭素原子数2
〜20のα−オレフィンから選ばれる1種以上のα−オ
レフィン(a)に由来する構造単位と、ポリエン(b)
に由来する構造単位とを含み、ポリエン(b)に由来す
る構造単位の少なくとも一部、好ましくは全部が前記
(i)および(ii)の特性を満たす構造単位であるラン
ダム共重合体である。
【0075】前記α−オレフィン・ポリエン共重合体
(A−1)中のα−オレフィン(a)に由来する構造単
位の含有量は通常80〜99.9モル%、好ましくは9
0〜99モル%、ポリエン(b)に由来する構造単位の
含有量は通常20〜0.1モル%、好ましくは10〜1
モル%であるのが望ましい。
【0076】前記α−オレフィン・ポリエン共重合体
(A−1)に用いるα−オレフィン(a)としてはエチ
レン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メ
チル−1−ペンテン、1−オクテンおよび1−デセンな
どの炭素原子数2〜10のα−オレフィンが好ましい。
特に、エチレンと他のα−オレフィンとを組み合せて用
いるのが好ましい。エチレンと組み合せて好ましく用い
られる他のα−オレフィンとしては、プロピレン、1−
ブテン、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ばれる少
なくとも1種のα−オレフィンがあげられる。
【0077】前記α−オレフィン・ポリエン共重合体
(A−1)においてエチレンと他のα−オレフィンとの
比は、エチレン/α−オレフィンのモル比で通常100
/0〜45/55、好ましくは100/0〜55/4
5、より好ましくは95/5〜60/40の範囲にある
のが望ましい。
【0078】前記α−オレフィン・ポリエン共重合体
(A−2)中のα−オレフィン(a)に由来する構造単
位の含有量は通常80〜99.9モル%、好ましくは9
0〜99モル%、ポリエン(b)に由来する構造単位の
含有量は通常20〜0.1モル%、好ましくは10〜1
モル%であるのが望ましい。
【0079】前記α−オレフィン・ポリエン共重合体
(A−2)に用いるα−オレフィン(a)としてはエチ
レン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メ
チル−1−ペンテン、1−オクテンおよび1−デセンな
どの炭素原子数2〜10のα−オレフィンが好ましい。
特に、エチレンと他のα−オレフィンとを組み合せて用
いるのが好ましい。エチレンと組み合せて好ましく用い
られる他のα−オレフィンとしては、プロピレン、1−
ブテン、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ばれる少
なくとも1種のα−オレフィンがあげられる。
【0080】前記α−オレフィン・ポリエン共重合体
(A−2)においてエチレンと他のα−オレフィンとの
比は、エチレン/α−オレフィンのモル比で通常100
/0〜45/55、好ましくは100/0〜55/4
5、より好ましくは95/5〜60/40の範囲にある
のが望ましい。
【0081】前記α−オレフィン・ポリエン共重合体
(A−3)および(A−4)中のα−オレフィン(a)
に由来する構造単位の含有量は通常80〜99.9モル
%、好ましくは90〜99モル%、ポリエン(b)に由
来する構造単位の含有量は通常20〜0.1モル%、好
ましくは10〜1モル%であるのが望ましい。
【0082】前記α−オレフィン・ポリエン共重合体
(A−3)および(A−4)に用いるα−オレフィン
(a)としてはエチレン、プロピレン、1−ブテン、1
−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン
および1−デセンなどの炭素原子数2〜10のα−オレ
フィンが好ましい。特に、エチレンと他のα−オレフィ
ンとを組み合せて用いるのが好ましい。エチレンと組み
合せて好ましく用いられる他のα−オレフィンとして
は、プロピレン、1−ブテン、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
なる群から選ばれる少なくとも1種のα−オレフィンが
あげられる。
【0083】前記α−オレフィン・ポリエン共重合体
(A−3)および(A−4)においてエチレンと他のα
−オレフィンとの比は、エチレン/α−オレフィンのモ
ル比で通常100/0〜45/55、好ましくは100
/0〜55/45、より好ましくは95/5〜60/4
0の範囲にあるのが望ましい。
【0084】α−オレフィン・ポリエン共重合体(A−
1)および(A−2)を混合する方法としては、1)2
段重合する方法、2)2種の異なる触媒を併用する方
法、3)それぞれ予めタンクに貯蔵しておいた共重合体
(A−1)および(A−2)の溶液をプロセス中で混ぜ
る方法、4)溶媒除去工程の押出機で混合する方法等が
あげられる。α−オレフィン・ポリエン共重合体(A−
1)および(A−3)を混合する方法、ならびにα−オ
レフィン・ポリエン共重合体(A−4)および(A−
2)を混合する方法も上記と同じ方法があげられる。
【0085】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体
は、α−オレフィン(a)およびポリエン(b)に由来
する構造単位が、それぞれランダムに配列して結合して
いる。そしてポリエン(b)に起因する不飽和結合を有
している。本発明の不飽和性オレフィン系共重合体の主
鎖は実質的に線状構造である。本発明の不飽和性オレフ
ィン系共重合体が実質的に線状構造を有しており実質的
にゲル状架橋重合体を含有しないことは、不飽和性オレ
フィン系共重合体が有機溶媒に溶解し、不溶分を実質的
に含まないことにより確認することができる。例えば、
極限粘度〔η〕を測定する際に、不飽和性オレフィン系
共重合体が135℃デカリンに完全に溶解することによ
り確認することができる。
【0086】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体
は、加工性に優れるとともに、加硫速度が速い。またス
コーチ安定性に優れるほか、耐候性、耐熱性、耐オゾン
性および貯蔵安定性などにも優れている。本発明の不飽
和性オレフィン系共重合体は、未加硫のまま用いてもよ
く、また後述するような加硫方法により加硫して加硫状
態で用いてもよいが、加硫状態で用いるとその特性が一
層発揮される。加硫する場合には加硫速度は速いが、ス
コーチ時間は短くならない。
【0087】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体
は、種々のゴム製品の原料または樹脂改質剤として特に
好ましく用いられる。ゴム製品としては自動車工業部
品、工業用ゴム製品、電気絶縁材、土木建材用品および
ゴム引布など、押出成形、射出成形またはトランスファ
ー成形などの成形法により得られる成形体があげられ
る。具体的なものとしては、グラスランチャネル、ワイ
パーブレード、ウェザーストリップ、スポンジ、ホース
類、グロメット、タイヤサイドウォール、電線被覆材、
ガスケットなどがあげられる。
【0088】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体
は、種々のゴム製品の原料や樹脂改質剤などの用途に利
用することができるが、グラスランチャネル、ワイパー
ブレード、ウェーザーストリップスポンジなどの押出成
形体用のゴム原料;型内発泡成形スポンジなどの射出成
形体またはトランスファー成形体用のゴム原料等として
好適に使用することができる。
【0089】また本発明の不飽和性オレフィン系共重合
体を樹脂改質剤として用い、ポリプロピレン、ポリエチ
レン、ポリブテン、ポリスチレンなどの樹脂に添加する
と、樹脂の耐衝撃性および耐ストレスクラック性などが
飛躍的に向上する。
【0090】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体は
単独で加硫してもよいし、他のゴム材料と共加硫しても
よい。本発明の不飽和性オレフィン系共重合体は加硫速
度が速いので、加硫剤を多量に用いなくても従来の不飽
和性のオレフィン系共重合体に比べて短い時間で、ある
いは低温で加硫することができる。また本発明の不飽和
性オレフィン系共重合体はスコーチ安定性に優れている
ので、発泡成形時の発泡倍率が安定し、発泡体を生産性
よく製造することができる。すなわち、発泡体の発泡倍
率は、原料樹脂の初期粘度と、成形中の粘度の上昇速度
と、発泡剤の分解速度との微妙なバランスで決まり、粘
度の上昇速度が大きいほど短時間に粘度が大きく変化す
るので発泡倍率の制御が難しくなるが、本発明の不飽和
性オレフィン系共重合体はスコーチ安定性に優れている
ので発泡成形中の粘度上昇が小さく、このため安定した
発泡倍率の発泡体を効率よく製造することができる。さ
らに本発明の不飽和性オレフィン系共重合体はスコーチ
安定性に優れているので、加工時の取扱の安定性にも優
れており、例えば押出機で加工する場合、押出機中で加
硫が進行して粘度が上昇することに起因する吐出量の減
少、モーター負荷の増大、またはシリンダーやダイの詰
まり等、粘度上昇によるトラブルが防止される。本発明
の不飽和性オレフィン系共重合体は上記のような特性を
有しながら、かつ耐熱老化性に優れることも特徴であ
る。
【0091】《不飽和性オレフィン系共重合体の製造》
本発明の不飽和性オレフィン系共重合体、ならびに前記
α−オレフィン・ポリエン共重合体(A−1)、(A−
2)、(A−3)および(A−4)はα−オレフィン
(a)、ポリエン(b)および必要により共重合される
他のモノマーを、触媒の存在下に共重合させることによ
り製造することができる。
【0092】上記触媒としては、バナジウム(V)、ジ
ルコニウム(Zr)、チタン(Ti)などの遷移金属化
合物(C)と、有機アルミニウム化合物もしくは有機ア
ルミニウムオキシ化合物(D)および/またはイオン化
イオン性化合物(E)とからなる触媒などが使用でき
る。
【0093】触媒の具体的なものとしては、(1)固体
状チタン触媒成分(c−1)と、有機アルミニウム化合
物(d−1)とからなるチタン系触媒、(2)可溶性バ
ナジウム化合物(c−2)と、有機アルミニウム化合物
(d−1)とからなるバナジウム系触媒、および(3)
周期律表第IVB族から選ばれる遷移金属のメタロセン化
合物(c−3)と、有機アルミニウムオキシ化合物(d
−2)および/またはイオン化イオン性化合物(e−
1)とからなるメタロセン系触媒などがあげられる。
【0094】これらの中ではメタロセン系触媒が好まし
い。メタロセン系触媒は活性が高く、また得られる不飽
和性オレフィン系共重合体は分子量分布および組成分布
が狭く、さらにポリエン(b)の転化率も高い。
【0095】前記メタロセン系触媒を形成するメタロセ
ン化合物(c−3)は、周期律表第IVB族から選ばれる
遷移金属のメタロセン化合物であり、具体的には下記式
(10)で表される。 MLx …(10) 〔式(10)中、Mは周期律表第IVB族から選ばれる遷
移金属、xは遷移金属Mの原子価、Lは配位子であ
る。〕
【0096】式(10)において、Mで示される遷移金
属の具体的なものとしては、ジルコニウム、チタンおよ
びハフニウムなどがあげられる。式(10)において、
Lは遷移金属に配位する配位子であり、これらのうち少
なくとも1個の配位子Lはシクロペンタジエニル骨格を
有する配位子である。このシクロペンタジエニル骨格を
有する配位子は置換基を有していてもよい。
【0097】シクロペンタジエニル骨格を有する配位子
Lとしては、例えば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、エチルシクロペンタジエニル
基、n-またはi-プロピルシクロペンタジエニル基、n-、
i-、sec-またはt-ブ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、メチルプロピルシクロペ
ンタジエニル基、メチルブチルシクロペンタジエニル
基、メチルベンジルシクロペンタジエニル基等のアルキ
ルまたはシクロアルキル置換シクロペンタジエニル基;
さらにインデニル基、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あげられる。上記シクロペン
タジエニル骨格を有する基は、ハロゲン原子またはトリ
アルキルシリル基などで置換されていてもよい。
【0098】式(10)で表される化合物が配位子Lと
してシクロペンタジエニル骨格を有する基を2個以上有
する場合には、そのうち2個のシクロペンタジエニル骨
格を有する基同士は、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。
【0099】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(シクロペンタジエニル骨格を有しない配
位子)Lとしては、炭素数1〜12の炭化水素基、アル
コキシ基、アリーロキシ基、スルホン酸含有基(−SO
3a)、ハロゲン原子または水素原子(ここで、Ra
アルキル基、ハロゲン原子で置換されたアルキル基、ア
リール基、またはハロゲン原子もしくはアルキル基で置
換されたアリール基である。)などがあげられる。
【0100】配位子Lの炭素数1〜12の炭化水素基と
しては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基お
よびアラルキル基などがあげられる。より具体的には、
メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、
n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル
基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基お
よびドデシ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あげられる。
【0101】配位子Lのアルコキシ基としては、メトキ
シ基、エトキシ基、n-プロポキシ基などがあげられる。
アリーロキシ基としては、フェノキシ基などがあげられ
る。スルホン酸含有基(−SO3a)としては、メタン
スルホナト基、p-トルエンスルホナト基、トリフルオロ
メタンスルホナト基、p-クロルベンゼンスルホナト基な
どがあげられる。ハロゲン原子としては、フッ素、塩
素、臭素、ヨウ素があげられる。
【0102】前記式(10)で表されるメタロセン化合
物は、例えば遷移金属の原子価が4である場合、より具
体的には下記式(11)で表される。 R2 k3 l4 m5 nM …(11) 〔式(11)中、Mは式(10)の遷移金属、R2はシ
クロペンタジエニル骨格を有する基(配位子)、R3
4およびR5はそれぞれ独立にシクロペンタジエニル骨
格を有するかまたは有しない基(配位子)である。kは
1以上の整数、k+l+m+n=4である。〕
【0103】以下に、Mがジルコニウムであり、かつシ
クロペンタジエニル骨格を有する配位子を少なくとも2
個含むメタロセン化合物(c−3)を例示する。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)ジルコ
ニウムジクロリド、ビス(1-メチル-3-ブチルシクロペ
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(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など。上記の1,3-位置換シ
クロペンタジエニル基を1,2-位置換シクロペンタジエニ
ル基に置換えた化合物を用いることもできる。
【0104】またメタロセン化合物(c−3)として
は、前記式(11)において、R2、R3、R4およびR5
の少なくとも2個、例えばR2およびR3がシクロペンタ
ジエニル骨格を有する基(配位子)であり、この少なく
とも2個の基はアルキレン基、置換アルキレン基、シリ
レン基または置換シリレン基などを介して結合されてい
るブリッジタイプのメタロセン化合物を使用することも
できる。このときR4およびR5はそれぞれ独立に式(1
0)中で説明した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Lと同様である。
【0105】このようなブリッジタイプのメタロセン化
合物(c−3)としては、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
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、
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などがあげられる。
【0106】またメタロセン化合物(c−3)として
は、下記化合物などがあげられる。rac-エチレン(2-メ
チル-1-インデニル)2-ジルコニウム-ジクロリド、rac
-ジメチルシリレン(2-メチル-1-インデニル)2-ジル
コニウム-ジクロリド。
【0107】またメタロセン化合物(c−3)として
は、下記化合物などもあげられる。rac-ジメチルシリレ
ン-ビス(4,7-ジメチル-1-インデニル)ジルコニウムジク
ロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス(2,4,7-トリメチル
-1-インデニル)ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチル
シリレン-ビス(2,4,6-トリメチル-1-インデニル)ジルコ
ニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス(4-フ
ェニル-1−インデニル)ジルコニウムジクロリド、rac-
ジメチルシリレン-ビス(2-メチル-4−フェニル-1-イン
デニル)ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレ
ン-ビス(2-メチル-4-(α-ナフチル)-1-インデニル)
ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス
(2-メチル-4-(β-ナフチル)-1-インデニル)ジルコ
ニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス(2-メ
チル-4-(1-アントラセニル)-1-インデニル)ジルコニウ
ムジクロリドなど。また上記化合物において、ジルコニ
ウム金属をチタニウム金属またはハフニウム金属に置換
えた遷移金属化合物を用いることもできる。
【0108】またメタロセン化合物(c−3)として、
下記式(12)で表される化合物を用いることもでき
る。 LaMX2 ・・・(12) 〔式(12)中、Mは周期率表第IV族またはランタニド
系列の金属である。Laは非局在化π結合基の誘導体で
あり、金属M活性サイトに拘束幾何形状を付与している
基である。Xはそれぞれ独立に水素、ハロゲンまたは2
0以下の炭素、ケイ素またはゲルマニウムを含有する炭
化水素基、シリル基またはゲルミル基である。〕
【0109】式(12)で表される化合物の中では、下
記式(13)で表される化合物が好ましい。
【化18】
【0110】式(13)中、Mはチタン、ジルコニウム
またはハフニウム、Xは式(12)と同様である。Cp
はMにπ結合しており、かつ置換基Zを有する置換シク
ロペンタジエニル基である。Zは酸素、イオウ、ホウ素
または周期率表第IVA族の元素(例えばケイ素、ゲルマ
ニウムまたは錫)、Yは窒素、リン、酸素またはイオウ
を含む配位子であり、ZとYとで縮合環を形成してもよ
い。
【0111】このような式(13)で表される化合物と
しては、(ジメチル(t-ブチルアミド)(テトラメチル
5-シクロペンタジエニル)シラン)チタンジクロリ
ド、((t-ブチルアミド)(テトラメチル-η5-シクロ
ペンタジエニル)-1,2-エタンジイル)チタンジクロリ
ドなどがあげられる。また上記メタロセン化合物におい
て、チタンをジルコニウムまたはハフニウムに置換えた
化合物をあげることもできる。
【0112】メタロセン化合物(c−3)は単独である
いは2種以上組み合せて用いられる。またメタロセン化
合物(c−3)は、炭化水素またはハロゲン化炭化水素
などに希釈して用いてもよい。さらにメタロセン化合物
(c−3)は、粒子状担体化合物と接触させて用いるこ
ともできる。
【0113】メタロセン化合物(c−3)を担持させる
担体化合物としては、SiO2、Al23、B23、Mg
O、ZrO2、CaO、TiO2、ZnO、SnO2、BaO、
およびThOなどの無機担体化合物;ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリ−1−ブテン、ポリ4−メチル−1
−ペンテン、およびスチレン−ジビニルベンゼン共重合
体などの樹脂を用いることができる。これらの担体化合
物は、単独であるいは2種以上組み合せて用いられる。
【0114】次にメタロセン系触媒を形成する際に用い
られる有機アルミニウムオキシ化合物(d−2)および
イオン化イオン性化合物(e−1)について説明する。
有機アルミニウムオキシ化合物(d−2)は、公知のア
ルミノオキサンであってもよく、またベンゼン不溶性の
有機アルミニウムオキシ化合物(d−2)であってもよ
い。
【0115】このような公知のアルミノオキサンは、具
体的には下記式(14)または(15)で表される。
【化19】 〔式(14)および(15)において、Rはメチル基、
エチル基、プロピル基、ブチル基などの炭化水素基であ
り、好ましくはメチル基、エチル基、特に好ましくはメ
チル基であり、mは2以上、好ましくは5〜40の整数
である。〕
【0116】式(14)または(15)において、アル
ミノオキサンは式(OAl(R1))で表されるアルキルオ
キシアルミニウム単位および式(OAl(R2))で表され
るアルキルオキシアルミニウム単位[ここで、R1およ
びR2はRと同様の炭化水素基を例示することができ、
1およびR2は相異なる基を表す]からなる混合アルキ
ルオキシアルミニウム単位から形成されていてもよい。
なお有機アルミニウムオキシ化合物(d−2)は、少量
のアルミニウム以外の金属の有機化合物成分を含有して
いてもよい。
【0117】イオン化イオン性化合物(イオン性イオン
化化合物、イオン性化合物と称される場合もある)(e
−1)としては、ルイス酸、イオン性化合物、ボラン化
合物およびカルボラン化合物を例示することができる。
上記ルイス酸としては、BR3(Rは、フッ素、メチル
基、トリフルオロメチル基などの置換基を有していても
よいフェニル基またはフッ素である。)で表される化合
物があげられる。ルイス酸の具体的なものとしては、ト
リフルオロボロン、トリフェニルボロン、トリス(4-フ
ルオロフェニル)ボロン、トリス(3,5-ジフルオロフェ
ニル)ボロン、トリス(4-フルオロメチルフェニル)ボ
ロン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボロン、トリ
ス(p-トリル)ボロン、トリス(o-トリル)ボロン、ト
リス(3,5-ジメチルフェニル)ボロンなどがあげられ
る。
【0118】前記イオン性化合物としては、トリアルキ
ル置換アンモニウム塩、N,N-ジアルキルアニリニウム
塩、ジアルキルアンモニウム塩、トリアリールホスフォ
ニウム塩などがあげられる。イオン性化合物としてのト
リアルキル置換アンモニウム塩としては、トリエチルア
ンモニウムテトラ(フェニル)ホウ素、トリプロピルア
ンモニウムテトラ(フェニル)ホウ素、トリ(n-ブチ
ル)アンモニウムテトラ(フェニル)ホウ素などがあげ
られる。イオン性化合物としてのジアルキルアンモニウ
ム塩としては、ジ(1-プロピル)アンモニウムテトラ
(ペンタフルオロフェニル)ホウ素、ジシクロヘキシル
アンモニウムテトラ(フェニル)ホウ素などがあげられ
る。
【0119】前記イオン性化合物としては、トリフェニ
ルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)
ボレート、N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(ペン
タフルオロフェニル)ボレート、フェロセニウムテトラ
(ペンタフルオロフェニル)ボレートなどをあげること
もできる。
【0120】前記ボラン化合物としては、デカボラン
(9);ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕ノナボ
レート、ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕デカボ
レート、ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕ビス
(ドデカハイドライドドデカボレート)ニッケル酸塩
(III)などの金属ボランアニオンの塩などがあげられ
る。
【0121】前記カルボラン化合物としては、4-カルバ
ノナボラン(9)、1,3-ジカルバノナボラン(8)、ビ
ス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕ビス(ウンデカハ
イドライド-7-カルバウンデカボレート)ニッケル酸塩
(IV)などの金属カルボランアニオンの塩などがあげら
れる。
【0122】上記のようなイオン化イオン性化合物(e
−1)は、単独であるいは2種以上組み合せて用いられ
る。また有機アルミニウムオキシ化合物(d−2)およ
びイオン化イオン性化合物(e−1)は、前記担体化合
物に担持させて用いることもできる。またメタロセン系
触媒を形成するに際しては、有機アルミニウムオキシ化
合物(d−2)またはイオン化イオン性化合物(e−
1)とともに、前記有機アルミニウム化合物(d−1)
を用いてもよい。
【0123】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体な
らびに前記α−オレフィン・ポリエン共重合体(A−
1)、(A−2)、(A−3)および(A−4)を製造
するには、前記チタン系触媒、バナジウム系触媒または
メタロセン系触媒の存在下に、α−オレフィン(a)、
ポリエン(b)、および必要により共重合する他のモノ
マーを、通常液相で共重合させる。この際、一般に炭化
水素溶媒が用いられるが、α−オレフィンを溶媒として
用いてもよい。共重合は、バッチ法または連続法のいず
れの方法でも行うことができる。共重合をバッチ法で実
施するに際しては、前記触媒は以下のような濃度で用い
られる。
【0124】固体状チタン触媒成分(c−1)と有機ア
ルミニウム化合物(d−1)とからなるチタン系触媒が
用いられる場合には、固体状チタン触媒成分(c−1)
は、重合容積1 liter当たり、チタン原子に換算して、
通常約0.001〜約1.0ミリモル、好ましくは約
0.005〜0.5ミリモルの量で用いられる。また有
機アルミニウム化合物(d−1)は、固体状チタン触媒
成分(c−1)中のチタン原子1モルに対して、有機ア
ルミニウム化合物(d−1)中の金属原子として通常約
10〜500モル、好ましくは20〜200モルとなる
ような量で用いられる。電子供与体を使用する場合は、
有機アルミニウム化合物(d−1)中の金属原子1モル
当たり、通常約0.001〜10モル、好ましくは0.
01〜2モル、特に好ましくは0.05〜1モルとなる
ような量で用いられる。
【0125】可溶性バナジウム化合物(c−2)と有機
アルミニウム化合物(d−1)とからなるバナジウム系
触媒が用いられる場合には、重合系内の可溶性バナジウ
ム化合物の濃度は、通常0.01〜5ミリモル/liter
(重合容積)、好ましくは0.05〜3ミリモル/lite
rである。可溶性バナジウム化合物(c−2)は、重合
系内に存在する可溶性バナジウム化合物の濃度の10倍
以下、好ましくは1〜7倍、さらに好ましくは1〜5倍
の濃度で供給されることが望ましい。また有機アルミニ
ウム化合物(d−1)は、重合系内のバナジウム原子に
対するアルミニウム原子のモル比(Al/V)で、2以
上、好ましくは2〜50、さらに好ましくは3〜20の
量で供給される。
【0126】可溶性バナジウム化合物(c−2)および
有機アルミニウム化合物(d−1)は、通常前記炭化水
素溶媒および/または液状のα−オレフィン(a)およ
びポリエン(b)で希釈されて供給される。この際、可
溶性バナジウム化合物(c−2)は上記濃度に希釈され
ることが望ましいが、有機アルミニウム化合物(d−
1)は重合系内における濃度の例えば50倍以下の任意
の濃度に調整して重合系内に供給されることが望まし
い。
【0127】またメタロセン化合物(c−3)と、有機
アルミニウムオキシ化合物(d−2)またはイオン化イ
オン性化合物(e−1)とからなるメタロセン系触媒が
用いられる場合には、重合系内のメタロセン化合物(c
−3)の濃度は、通常0.00005〜0.1ミリモル
/liter(重合容積)、好ましくは0.0001〜0.
05ミリモル/literである。また有機アルミニウムオ
キシ化合物(d−2)は、重合系内のメタロセン化合物
中の遷移金属に対するアルミニウム原子のモル比(Al
/遷移金属)で、1〜10000、好ましくは10〜5
000の量で供給される。
【0128】イオン化イオン性化合物(e−1)の場合
は、重合系内のメタロセン化合物(c−3)に対するイ
オン化イオン性化合物(e−1)のモル比(イオン化イ
オン性化合物(e−1)/メタロセン化合物(c−
3))で、0.5〜20、好ましくは1〜10の量で供
給される。また有機アルミニウム化合物(d−1)が用
いられる場合には、通常約0〜5ミリモル/liter(重
合度積)、好ましくは約0〜2ミリモル/literとなる
ような量で用いられる。
【0129】前記チタン系触媒の存在下にα−オレフィ
ン(a)およびポリエン(b)などの単量体を共重合さ
せる場合には、共重合反応は、通常温度が−20〜+1
50℃、好ましくは0〜120℃、さらに好ましくは0
〜100℃で、圧力が0を超えて7.8MPa(80k
gf/cm2、ゲージ圧)以下、好ましくは0を超えて
4.9MPa(50kgf/cm2、ゲージ圧)以下の
条件下に行われる。
【0130】前記バナジウム系触媒の存在下にα−オレ
フィン(a)およびポリエン(b)などの単量体を共重
合させる場合には、共重合反応は、通常温度が−50〜
+100℃、好ましくは−30〜+80℃、さらに好ま
しくは−20〜+60℃で、圧力が0を超えて4.9M
Pa(50kgf/cm2、ゲージ圧)以下、好ましく
は0を超えて2.0MPa(20kgf/cm2、ゲー
ジ圧)以下の条件下に行われる。
【0131】前記メタロセン触媒の存在下にα−オレフ
ィン(a)およびポリエン(b)等の単量体を共重合さ
せる場合には、共重合反応は、通常温度が−20〜+1
50℃、好ましくは0〜120℃、さらに好ましくは0
〜100℃で、圧力が0を超えて7.8MPa(80k
gf/cm2、ゲージ圧)以下、好ましくは0を超えて
4.9MPa(50kgf/cm2、ゲージ圧)以下の
条件下に行われる。
【0132】共重合に際して、α−オレフィン(a)、
ポリエン(b)および必要により用いられる他のモノマ
ーは、前記特定組成の不飽和性オレフィン系共重合体あ
るいは前記α−オレフィン・ポリエン共重合体(A−
1)、(A−2)、(A−3)または(A−4)が得ら
れるような量で重合系に供給される。また共重合に際し
ては、水素などの分子量調節剤を用いることもできる。
【0133】上記のようにしてα−オレフィン(a)、
ポリエン(b)および必要により用いられる他のモノマ
ーを共重合させると、本発明の不飽和性オレフィン系共
重合体あるいは前記α−オレフィン・ポリエン共重合体
(A−1)、(A−2)、(A−3)または(A−4)
は通常これを含む重合液として得られる。この重合液
は、常法により処理され、本発明の不飽和性オレフィン
系共重合体あるいは前記α−オレフィン・ポリエン共重
合体(A−1)、(A−2)、(A−3)または(A−
4)が得られる。
【0134】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体
は、加工性に優れるとともに、加硫速度が速い。またス
コーチ安定性に優れるほか、耐候性、耐熱性、耐オゾン
性および貯蔵安定性などにも優れている。このため本発
明の不飽和性オレフィン系共重合体は、種々のゴム製品
の原料や樹脂改質剤などの用途に利用できる。また、本
発明の不飽和性オレフィン系共重合体を加硫して得られ
る加硫ゴム製品は、外観、耐候性、耐熱性および耐オゾ
ン性に優れるとともに、ゴム弾性などにも優れている。
本発明の不飽和性オレフィン系共重合体を用いて加硫ゴ
ム製品を製造する場合、不飽和性オレフィン系共重合体
は加工性に優れ、かつ高速加硫することができるので、
外観に優れた加硫ゴム製品を高い生産性で得ることがで
きる。
【0135】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体
は、加硫剤(F)および/または充填剤(G)などを配
合して組成物として使用するのが好ましい。このような
本発明の不飽和性オレフィン系共重合体を含む組成物
は、加硫可能なゴム組成物であり、未加硫のままで用い
ることもできるが、加硫物として用いると、より一層優
れた特性を発現させることができる。加硫は、加硫剤
(F)を使用して加熱する方法、あるいは加硫剤(F)
を用いずに電子線を照射する方法などにより行うことが
できる。充填剤(G)としては補強剤、軟化剤などがあ
げられる。
【0136】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体を
含む組成物を加硫して得られる加硫ゴム製品は、外観、
耐候性、耐熱性、耐オゾン性および耐動的疲労性に優れ
るとともに、ゴム弾性および低温柔軟性などにも優れて
いる。本発明の不飽和性オレフィン系共重合体を含む組
成物を用いて加硫ゴム製品を製造する場合、不飽和性オ
レフィン系共重合体は加工性に優れ、かつ高速加硫する
ことができるので、外観に優れた加硫ゴム製品を高い生
産性で得ることができる。また添加する加硫剤、加硫促
進剤なども少量にすることができ、このためブルームの
程度が小さく、外観のよい加硫ゴム製品を得ることもで
きる。
【0137】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体を
含む組成物を加熱により加硫する場合には、組成物中に
加硫剤(F)、加硫促進剤、加硫助剤などの加硫系を構
成する化合物を配合することができる。上記加硫剤
(F)としては、イオウ、イオウ系化合物および有機過
酸化物などを用いることができる。
【0138】イオウの形態は特に限定されず、例えば粉
末イオウ、沈降イオウ、コロイドイオウ、表面処理イオ
ウ、不溶性イオウなどを用いるこができる。前記イオウ
系化合物としては、具体的には塩化イオウ、二塩化イオ
ウ、高分子多硫化物、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あ
げられる。
【0139】前記有機過酸化物としては、具体的にはジ
クミルペルオキシド、ジ-t-ブチルペルオキシド、ジ-t-
ブチルペルオキシ-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、t
-ブチルクミルペルオキシド、ジ-t-アミルペルオキシ
ド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)ヘキ
シン-3、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルペルオキ
シ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオ
キシ)-ヘキサン、α,α'-ビス(t-ブチルペルオキシ-
m-イソプロピル)ベンゼン、t-ブチルヒドロペルオキシ
ド等のアルキルペルオキシド類;t-ブチルペルオキシア
セテート、t-ブチルペルオキシイソブチレート、t-ブチ
ルペルオキシピバレート、t-ブチルペルオキシマレイン
酸、t-ブチルペルオキシネオデカノエート、t-ブチルペ
ルオキシベンゾエート、ジ−t-ブチルペルオキシフタレ
ート等のペルオキシエステル類;ジシクロヘキサノンペ
ルオキシド等のケトンペルオキシド類などがあげられ
る。これらは2種以上組み合せて用いてもよい。
【0140】これらの中では、1分半減期温度が130
〜200℃である有機過酸化物が好ましく、具体的には
ジクミルペルオキシド、ジ-t-ブチルペルオキシド、ジ-
t-ブチルペルオキシ-3,3,5-トリメチルシクロヘキサ
ン、t-ブチルクミルペルオキシド、ジ-t-アミルペルオ
キシドおよびt-ブチルヒドロペルオキシドなどが好まし
い。本発明では、上記のような各種加硫剤(F)の中で
も、イオウまたはイオウ系化合物、特にイオウを用いる
と優れた特性のゴム組成物を得ることができるため好ま
しい。
【0141】加硫剤(F)がイオウまたはイオウ系化合
物である場合は、不飽和性オレフィン系共重合体100
重量部に対して0.1〜10重量部、好ましくは0.5
〜5重量部の量で用いることができる。また加硫剤
(F)が有機過酸化物である場合は、不飽和性オレフィ
ン系共重合体100重量部に対して0.05〜15重量
部、好ましくは0.15〜5重量部の量で用いることが
できる。
【0142】加硫剤(F)としてイオウまたはイオウ化
合物を用いる場合には、加硫促進剤を併用することが好
ましい。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(CB
S)、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
スルフェンアミド等のスルフェンアミド系化合物;2-メ
ルカプトベンゾチアゾール(MBT)、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、2-(4'-
モルホリノジチオ)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、ジオルソニトリル
グアニジン、オルソニ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(TMTD)、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、ジペン
タメチレンチウラムテトラスルフィド(DPTT)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、ジメ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
のザンテート系化合物;亜鉛華などがあげられる。
【0143】上記のような加硫促進剤は、本発明の不飽
和性オレフィン系共重合体100重量部に対して0.1
〜20重量部、好ましくは0.2〜10重量部の量で用
いることが望ましい。
【0144】加硫剤(F)として有機過酸化物を用いる
場合には、加硫助剤を有機過酸化物1モルに対して0.
5〜2モル、好ましくはほぼ等モルの量で併用すること
が好ましい。
【0145】加硫助剤としては、具体的にはイオウ;p-
キノンジオキシム等のキノンジオキシム系化合物に加え
て、多官能性モノマー、例えばトリメチロールプロパン
トリアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリ
レート等の(メタ)アクリレート系化合物;ジアリルフ
タレート、トリアリルシアヌレート等のアリル系化合
物;m-フェニレンビスマレイミド等のマレイミド系化合
物;ジビニルベンゼンなどがあげられる。
【0146】充填剤(G)として用いる補強剤として
は、SRF、GPF、FEF、MAF、HAF、ISA
F、SAF、FT、MT等のカーボンブラック;これら
のカーボンブラックをシランカップリング剤などで表面
処理した表面処理カーボンブラック;シリカ、活性化炭
酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウ
ム、微粉タルク、タルク、微粉ケイ酸、クレー等の無機
充填剤などがあげられる。
【0147】補強剤の配合量は、本発明の不飽和性オレ
フィン系共重合体100重量部に対して300重量部以
下、好ましくは10〜300重量部、さらに好ましくは
10〜200重量部とするのが望ましい。このような量
の補強剤を含有する組成物からは、引張強度、引裂強度
および耐摩耗性などの機械的性質が向上された加硫ゴム
が得られる。また加硫ゴムの他の物性を損なうことなく
硬度を高くすることができ、さらにコストを引下げるこ
とができる。
【0148】充填剤(G)として用いる軟化剤として
は、従来ゴムに配合されている軟化剤が広く用られる。
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、ファクチス、蜜ロ
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;ジオクチルフタレート、ジオクチルアジペート、ジ
オクチルセバケート等のエステル系可塑剤;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あげられる。これらの中では石
油系軟化剤が好ましく、特にプロセスオイルが好まし
い。
【0149】軟化剤の配合量は、本発明の不飽和性オレ
フィン系共重合体100重量部に対して200重量部以
下、好ましくは10〜200重量部、さらに好ましくは
10〜150重量部とするのが望ましい。
【0150】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体を
含む組成物には、上記成分の他にも、他の成分として発
泡剤、発泡助剤等の発泡系を構成する化合物、酸化防止
剤(安定剤)、加工助剤、可塑剤、着色剤、他のゴム配
合剤など、種々の薬剤などを配合することができる。他
の成分は、用途に応じてその種類、含有量が適宜選択さ
れる。
【0151】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体を
含む組成物は、発泡剤、発泡助剤などの発泡系を構成す
る化合物を含有する場合には、発泡成形することができ
る。発泡剤としては、一般的にゴムを発泡成形する際に
用いられる発泡剤を広く使用することができる。具体的
には、重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸アン
モニウム、炭酸アンモニウム、亜硝酸アンモニウム等の
無機発泡剤;N,N'-ジメチル-N,N'-ジニトロソテレフタ
ルアミド、N,N'-ジニトロソペンタメチレンテトラミン
等のニトロソ化合物;アゾジカルボンアミド、アゾビス
イソブチロニトリル、アゾシクロヘキシルニトリル、ア
ゾジアミノベンゼン、バリウムアゾジカルボキシレート
等のアゾ化合物;ベンゼンスルホニルヒドラジド、トル
エンスルホニルヒドラジド、p,p'-オキシビス(ベンゼ
ンスルホニルヒドラジド)、ジフェニルスルホン-3,3'-
ジスルホニルヒドラジド等のスルホニルヒドラジド化合
物;カルシウムアジド、4,4-ジフェニルジスルホニルア
ジド、p-トルエンスルホルニルアジド等のアジド化合物
などがあげられる。これらの中では、ニトロソ化合物、
アゾ化合物、アジド化合物が好ましい。
【0152】発泡剤は、本発明の不飽和性オレフィン系
共重合体100重量部に対して0.5〜30重量部、好
ましくは1〜20重量部の量で用いることができる。こ
のような量で発泡剤を含有する組成物からは、見かけ比
重0.03〜0.8g/cm 3の発泡体を製造すること
ができる。
【0153】また発泡剤とともに発泡助剤を用いること
もでき、発泡助剤を併用すると、発泡剤の分解温度の低
下、分解促進、気泡の均一化などの効果がある。このよ
うな発泡助剤としては、サリチル酸、フタル酸、ステア
リン酸、シュウ酸等の有機酸、尿素またはその誘導体な
どがあげられる。発泡助剤は、本発明の不飽和性オレフ
ィン系共重合体100重量部に対して0.01〜10重
量部、好ましくは0.1〜5重量部の量で用いることが
できる。
【0154】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体を
含む組成物は、酸化防止剤を含有していると材料寿命を
長くすることができて好ましい。この酸化防止剤として
は、具体的にはフェニルナフチルアミン、4,4'-(α,
α−ジメチルベンジル)ジフェニルアミン、N,N'-ジ-2-
ナフチル-p-フェニレンジアミン等の芳香族第二アミン
系安定剤;2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、テト
ラキス-[メチレン-3-(3',5'-ジ-t-ブチル-4'-ヒドロキ
シフェニル)プロピオネート]メタン等のフェノール系
安定剤;ビス[2-メチル-4-(3-n-アルキルチオプロピオ
ニルオキシ)-5-t-ブチルフェニル]スルフィド等のチオ
エーテル系安定剤;2-メルカプトベンゾイミダゾール等
のベンゾイミダゾール系安定剤;ジブチルジチオカルバ
ミン酸ニッケル等のジチオカルバミン酸塩系安定剤;2,
2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリンの重合物等のキ
ノリン系安定剤などがあげられる。これらは2種以上併
用することもできる。このような酸化防止剤は、本発明
の不飽和性オレフィン系共重合体100重量部に対して
5重量部以下、好ましくは3重量部以下の量で用いるこ
とができる。
【0155】加工助剤としては、一般的に加工助剤とし
てゴムに配合されるものを広く使用することができる。
具体的には、リシノール酸、ステアリン酸、パルチミン
酸、ラウリン酸等の酸、これら高級脂肪酸の塩、例えば
ステアリン酸バリウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン
酸カルシウムまたはエステル類などがあげられる。加工
助剤は、本発明の不飽和性オレフィン系共重合体100
重量部に対して10重量部以下、好ましくは5重量部以
下の量で用いることができる。
【0156】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体を
含む組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、本発
明の不飽和性オレフィン系共重合体以外の公知の他のゴ
ムを含んでいてもよい。このような他のゴムとしては、
天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)等のイソプ
レン系ゴム、ブタジエンゴム(BR)、スチレン・ブタ
ジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル・ブタジエン
ゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)等の共役ジ
エン系ゴムおよび水素化NBRなどをあげることができ
る。さらに公知のエチレン・α−オレフィン系共重合ゴ
ムを配合することもでき、例えばエチレン・プロピレン
ランダム共重合体(EPR)、エチレン・α−オレフィ
ン・ポリエン共重合体、例えばEPDMなどを配合する
こともできる。
【0157】他のゴムの配合量は、本発明の不飽和性オ
レフィン系共重合体および他のゴムの合計に対して、本
発明の不飽和性オレフィン系共重合体の含有量が20重
量%以上、好ましくは25重量%以上となる配合量が望
ましい。本発明の不飽和性オレフィン系共重合体の含有
量が上記範囲にある場合、ゴム組成物としての良好な物
性が発現する。
【0158】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体を
含む組成物は、本発明の不飽和性オレフィン系共重合体
を、全組成物中20重量%以上、好ましくは25重量%
以上の量で含有していることが望ましい。本発明の不飽
和性オレフィン系共重合体の含有量がこの範囲にある場
合、ゴム組成物としての良好な物性が発現する。
【0159】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体を
含む組成物は自動車工業部品、自動車用防振ゴム、工業
用ゴム製品、電気絶縁材料、土木建材用品、ゴム引布な
どのゴム製品の原料として幅広く利用することができる
が、特にシールゴム、グラスランチャネルゴム、ワイパ
ーブレードゴム、ウェザーストリップスポンジゴムなど
の押出成形体のゴム原料;型内発泡成形スポンジゴム、
自動車のドアのシール用スポンジゴムなどの射出成形体
またはトランスファー成形体のゴム原料等として好適に
利用することができる。
【0160】前記シールゴムの具体的なものとしては、
液圧ブレーキにおけるブレーキマスターシリンダー用カ
ップ、ブレーキホイルシリンダー用カップ、ブレーキ液
圧制御用シール材およびブレーキ用O−リング;クラッ
チにおけるクラッチシリンダー用カップ;その他ガラス
とサッシとの接合部におけるシール材、自動車用の窓枠
のシール材、家庭用ジャーのパッキングなどがあげられ
る。
【0161】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体を
含む組成物を上記のようなシールゴム、グラスランチャ
ネルゴム、ワイパーブレードゴム、ウェザーストリップ
スポンジゴム、型内発泡成形スポンジゴムの原料などと
して用いた場合、外観、ゴム弾性、耐候性、耐熱性、耐
オゾン性、低温柔軟性などに優れたゴム製品を、高速加
硫して高い生産性で得ることができる。例えば、ウェザ
ーストリップスポンジゴムを製造する場合、押出成形体
を短時間で加硫して生産性よく製造することができる。
この場合、短時間で加硫しても加硫は十分に進行し、優
れたゴム弾性を有するゴム製品が得られる。
【0162】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体を
含む組成物は、本発明の不飽和性オレフィン系共重合体
および上記のような成分から、一般的なゴム配合物の調
製方法によって調製することができる。例えばバンバリ
ーミキサー、ニーダー、インターミックス等のインター
ナルミキサー類を用いて、本発明の不飽和性オレフィン
系共重合体および配合する成分を、80〜170℃の温
度で3〜10分間混練した後、加硫剤(F)および必要
に応じて加硫促進剤、加硫助剤、発泡剤などを加えて、
オープンロールなどのロール類あるいはニーダーを用い
て、ロール温度40〜80℃で5〜30分間混練した
後、分出しすることにより調製することができる。この
ようにして通常リボン状またはシート状のゴム組成物
(配合ゴム)が得られる。上記のインターナルミキサー
類での混練温度が低い場合には、加硫剤(F)、加硫促
進剤、発泡剤などを同時に混練することもできる。
【0163】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体を
含む組成物の加硫物(加硫ゴム)は、上記のような未加
硫のゴム組成物を、通常押出成形機、カレンダーロー
ル、プレス、射出成形機またはトランスファー成形機な
どの成形機を用いた種々の成形法よって所望形状に予備
成形し、成形と同時にまたは成形物を加硫槽内に導入し
て加熱するか、あるいは電子線を照射することにより加
硫して得ることができる。発泡体の場合は、発泡剤を配
合した未加硫のゴム配合物を上記のような方法で加硫す
ることにより、加硫とともに発泡が進行し、発泡体が得
られる。
【0164】上記ゴム組成物を加熱により加硫する場合
には、熱空気、ガラスビーズ流動床、UHF(極超短波
電磁波)、スチームまたはLCM(熱溶融塩槽)などの
加熱形態の加熱槽を用いて、150〜270℃の温度で
1〜30分間加熱することが好ましい。
【0165】また加硫剤(F)を使用せずに電子線照射
により加硫する場合は、予備成形されたゴム組成物に、
0.1〜10MeV、好ましくは0.3〜2MeVのエ
ネルギーを有する電子線を、吸収線量が0.5〜35M
rad、好ましくは0.5〜10Mradになるように
照射すればよい。成形・加硫に際しては、金型を用いて
もよく、また金型を用いないでもよい。金型を用いない
場合には、ゴム組成物は通常連続的に成形・加硫され
る。
【0166】上記のように成形・加硫された加硫ゴム
は、ウェザーストリップ、ドアーグラスランチャンネ
ル、窓枠、ラジエータホース、ブレーキ部品、ワイパー
ブレード、ブレーキキャップ、天井材、エアバッグカバ
ー、インストゥルメントパネル、トリム、コントロール
ノブ、シートベルトカバー等の自動車工業部品;タイヤ
トレッド、タイヤサイドウォール、エンジンマウント等
の自動車用防振ゴム;ゴムロール、ベルト、パッキン、
ホース等の工業用ゴム製品;アノードキャップ、グロメ
ット、電線等の電気絶縁材;築用ガスケット、土木用シ
ート、ルーフィングシート等の土木建材用品;その他に
ゴム引布、導電性ゴム、高硬度ゴム、表皮シートなどの
用途に用いることができる。
【0167】また発泡剤を含有するゴム配合物を加熱発
泡させて得られる加硫発泡体は、ウェザーストリップ、
断熱材、クッション材、シーリング材などの用途に用い
ることができる。本発明の不飽和性オレフィン系共重合
体を含む組成物からなる成形品がシートまたはフィルム
である場合、本発明の不飽和性オレフィン系共重合体を
含む組成物からなる層に、他のゴムまたは樹脂からなる
他の層が1層以上積層されて複合化された積層体であっ
てもよい。他の層の原料としては、前記共役ジエン系ゴ
ム、エチレン・α−オレフィン系共重合ゴム、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリブテンなどがあげられる。
【0168】また本発明の不飽和性オレフィン系共重合
体は樹脂改質剤として用いることもでき、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリブテン等のポリオレフィン樹
脂;ポリスチレン、AES、ABS等の樹脂などにブレ
ンドして使用することもできる。この場合のブレンド割
合は、本発明の不飽和性オレフィン系共重合体および樹
脂の合計に対して、本発明の不飽和性オレフィン系共重
合体の含有量が10重量%以上、好ましくは20重量%
以上となる配合量が望ましい。ブレンドを行う際、本発
明の不飽和性オレフィン系共重合体、およびポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリブテン等の樹脂に加えて、ブ
チルゴム、プロピレン系の柔軟成分、オイル、スチレン
・エチレン・ブテン・スチレンブロック共重合体(SE
BS)、またはスチレン・エチレン・プロピレン・スチ
レンブロック共重合体(SEPS)などを加えることも
できる。
【0169】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体を
樹脂改質剤として用い、ポリオレフィン樹脂などとブレ
ンドした樹脂組成物においては、本発明の不飽和性オレ
フィン系共重合体を架橋することにより、よりゴム組成
物としての良好な物性が発現する。架橋剤としては、過
酸化物、イオウ化合物、フェノール樹脂、キノイド化合
物などが使用できる。架橋方法としては、押出機などを
用いて、混練と同時に架橋を行う動的架橋方法が好まし
い。
【0170】本発明の成形体は、前記本発明の不飽和性
オレフィン系共重合体またはこの共重合体を含む樹脂組
成物を前記のように架橋して得られる成形体であり、発
泡体であってもよい。本発明の成形体は、高速加硫して
効率よく製造することができ、加硫した成形体は外観、
耐候性、耐熱性および耐オゾン性などに優れるととも
に、ゴム弾性にも優れている。
【0171】本発明の成形体の具体的なものとしては、
ウェザーストリップ、ドアーグラスランチャンネル、窓
枠、ラジエータホース、ブレーキ部品、ワイパーブレー
ド、ブレーキキャップ、天井材、エアバッグカバー、イ
ンストゥルメントパネル、トリム、コントロールノブ、
シートベルトカバー等の自動車工業部品;タイヤトレッ
ド、タイヤサイドウォール、エンジンマウント等の自動
車用防振ゴム;ゴムロール、ベルト、パッキン、ホース
等の工業用ゴム製品;アノードキャップ、グロメット、
電線等の電気絶縁材;築用ガスケット、土木用シート、
ルーフィングシート等の土木建材用品;その他にゴム引
布、導電性ゴム、高硬度ゴム、表皮シート;断熱材、ク
ッション材、シーリング材等の加硫発泡成形体などがあ
げられる。
【0172】
【発明の効果】本発明の不飽和性オレフィン系共重合体
は新規かつ有用である。本発明の不飽和性オレフィン系
共重合体は、加工性に優れるとともに、加硫速度が速
い。そして、本発明の不飽和性オレフィン系共重合体を
加硫して得られる加硫ゴムは、耐候性、耐熱性および耐
オゾン性などに優れるとともに、ゴム弾性に優れてい
る。
【0173】本発明の成形体は、上記不飽和性オレフィ
ン系共重合体またはこの共重合体を含む樹脂組成物を原
料としているので、高速加硫して効率よく製造すること
ができる。そして、加硫した成形体は、外観、耐候性、
耐熱性および耐オゾン性などに優れるとともに、ゴム弾
性にも優れている。
【0174】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について説
明する。測定方法は次の通りである。
【0175】《立体排除体積の計算》前記式(4)で表
される構造を、QUANTA/CHARMmプログラム
(Molecular Simulations Inc. 製)を使用してシュミ
レーションした。次に、側鎖の回転可能なすべてのC−
C結合を回転させて発生させた配座のすべてについて、
主鎖を固定しての構造最適化(MM2分子力場法による)
を行い、立体エネルギー値(Esteric)を算出し
た。さらに、算出したEstericの中で値が最も低
くて安定な配座に対して、存在確立(N/N0)が0.1%
までの配座をすべて抽出した。上記存在確立(N/N0)
は、前記数式(I)から求めた。これらの操作は、CO
NFLEXプログラム(日本化学プログラム交換機構よ
り入手、プログラムナンバー031)を使用して行っ
た。上記の方法で抽出した配座のすべてについて、主鎖
の重ね合せを行い、さらに重ね合せを行った配座群の全
体積を算出し、この値から主鎖の体積を差し引いて立体
排除体積を求めた。この計算は、前記QUANTA/C
HARMmプログラムを使用して行った。
【0176】《加硫速度評価、スコーチ安定性評価》加
硫速度は、JSRキュラストメーター3型(日本合成ゴ
ム(株)社製)を用いて評価した。すなわち、160℃
における加硫曲線から得られるトルクの最低値MLと最
高値MHとの差をME(MH−ML=ME)とし、90
%MEに到達するまでの時間〔以下、tc(90)という、
単位:分〕を以て加硫速度の目安とした。このtc(90)
が短いほど加硫速度が速いことを示す。また10%ME
に到達するまでの時間〔以下、t10という、単位:分〕
をもってスコーチ安定性の目安とした。このt10が長い
ほどスコーチ安定性がよいことを示す。
【0177】《加硫物性》JIS K6301に従い、
破断点強度(TB)、破断点伸び(EB)、硬度を測定し
た。 《押出成形性》配合後の未加硫ゴムコンパウンドを用い
て、キャピラリーレオメータ(商品名:キャピログラフ
1B、東洋精機製)で測定した。測定温度は80℃で、
押出速度は300mm/minで、径1mm、長さ10
mmのキャピラリーを用いて押出評価を行い、押出肌を
評価した。評点は以下のようにした。 G:肌がなめらかで凹凸が無い F:肌に小さい凹凸(面坦度計で測定した凹凸の平均高
低差が0.5mm未満)がある P:肌に大きい凹凸(面坦度計で測定した凹凸の平均高
低差が0.5mm以上)がある
【0178】製造例1−1(4,8−ジメチル−1,
4,8−デカトリエンの合成) 1500mlのステンレス製オートクレーブ中に、窒素
雰囲気下、2,6−ジメチル−1,3,6−オクタトリ
エン257g(1.89モル)、トルエン500ml、
チオシアン酸コバルト6.18g(35.2ミリモ
ル)、トリ−o−トリルホスフィン21.4g(70.
4ミリモル)および濃度1モル/lのトリエチルアルミ
ニウム/トルエン溶液200ml(トリエチルアルミニ
ウム200ミリモル)を加えて密閉した。次いでオート
クレーブにエチレンボンベを直結して、エチレンを導入
して、オートクレーブ内を0.98MPa(10kgf
/cm 2、ゲージ圧)まで加圧した。次いで120℃に
加熱して、消費されたエチレンを間欠的に追加しなが
ら、合計5時間反応を行った。
【0179】反応終了後にオートクレーブを冷却してか
ら解放し、得られた反応混合物を500mlの水中に注
いで、有機相と水相とに分離した。分離された有機相
を、80段の蒸留塔で精密蒸留した。このようにして、
目的物である4,8−ジメチル−1,4,8−デカトリ
エン(以下、DMDTと略す)が108g得られた(収
率36%)。
【0180】製造例2−1(α−オレフィン・ポリエン
共重合体の合成) 充分窒素置換した容量2 literの攪拌翼付SUS製オー
トクレーブに、23℃で、製造例1−1で得たDMDT
17ml、ヘプタン883mlを装入した。このオート
クレーブに、攪拌翼を回し、かつ氷冷しながらプロピレ
ン16N literを装入した。次にオートクレーブを50
℃まで加熱し、さらに全圧が0.78MPa(8kgf
/cm2、ゲージ圧)となるようにエチレンで加圧し
た。オートクレーブの内圧が0.78MPa(8kgf
/cm2、ゲージ圧)になったところで、トリイソブチ
ルアルミニウム(TIBA)の1.0mM/mlヘキサ
ン溶液1.0mlを窒素で圧入した。続いて、予め調製
しておいたメチルアルミノキサンをAl換算で0.75
mM、およびrac−ジメチルシリレン−ビス(2−メ
チル−4−フェニル−1−インデニル)ジルコニウムジ
クロリドを0.0025mMの量で含むトルエン溶液3
mlを、窒素でオートクレーブに圧入し重合を開始し
た。その後、30分間、オートクレーブを内温50℃に
なるように温度調整し、かつ圧力が0.78MPa(8
kgf/cm2、ゲージ圧)となるように直接的にエチ
レンの供給を行った。
【0181】重合開始30分後、オートクレーブにポン
プでメタノール5mlを装入して重合を停止し、オート
クレーブを大気圧まで脱圧した。得られたポリマー溶液
の溶媒をエバポレーターで留去後、共重合体を130
℃、13時間、80kPa(600torr)で乾燥した。
その結果、エチレンとプロピレンとのモル比が69/3
1、DMDTを1.5モル%含み、極限粘度〔η〕が
2.2dl/gであるエチレン・プロピレンDMDTラ
ンダム共重合体(A)32gを得た。これに安定剤(イ
ルガノックス1010、チバガイギー社製、商標)を1
00ppm添加した。
【0182】製造例2−2〜2−8 表1〜表3に示す条件で、製造例2−1と同様に重合を
行いα−オレフィン・ポリエン共重合体(B)〜(H)
を得た。結果を表1〜表3に示す。
【0183】
【表1】
【0184】
【表2】
【0185】
【表3】
【0186】表1〜表3の注 *1 rac−ジメチルシリレン−ビス(2−メチル−
4−フェニル−1−インデニル)ジルコニウムジクロリ
ド *2 メチルアルミノキサン *3 [ジメチル(t−ブチルアミド)(テトラメチル−
η5−シクロペンタジエニル)シラン]チタンジクロリド *4 トルフェニルカルベニウム (テトラキスペンタ
フルオロフェニル)ボレート *5 DMDT:4,8−ジメチル−1,4,8−デカ
トリエン EMND:4−エチリデン−8−メチル−1,7−ノナ
ジエン ENB:5−エチリデンノルボルネン MOD:7−メチル−1,6−オクタジエン *6 立体排除体積の単位は立方オングストロームであ
り、計算方法は前記の通りである *7 135℃デカリン中で測定 *8 GPCにより測定
【0187】実施例1 製造例2−4で得られた共重合体(D)60重量部と、
製造例2−5で得られた共重合体(E)40重量部と
を、6インチロール(F/B=50/50℃)で混練し
て不飽和性オレフィン系共重合体を得た。この不飽和性
オレフィン系共重合体の極限粘度〔η〕は2.2dl/
g、Mw/Mnは4.2であった。
【0188】次に、上記の不飽和性オレフィン系共重合
体100重量部と、酸化亜鉛2種5重量部と、ステアリ
ン酸1重量部と、N330(商品名:シースト3、東海
カーボン(株)製)80重量部と、パラフィン系プロセ
スオイル(商品名:サンパー2280、日本サン石油
(株)製)50重量部と、硫黄0.5重量部と、加硫促
進剤MBT(三新化学社製)1.5重量部と、加硫促進
剤TMTD(三新化学社製)1.0重量部とを、6イン
チロール(F/B=50/50℃)で混練して未加硫の
ゴムシートを得た。得られたゴムシートを用いて、押出
成形性評価および加硫速度評価を行った。加硫速度とし
て、160℃におけるtc(90)を求め、160℃でプレ
ス加硫を行った。プレス加硫時間はtc(90)の時間+5
分に設定した。未加硫のゴムおよび加硫ゴムシートより
得られた物性を表4に示す。
【0189】実施例2 製造例2−6で得られた共重合体(F)60重量部と、
製造例2−7で得られた共重合体(G)40重量部と
を、6インチロール(F/B=50/50℃)で混練し
て不飽和性オレフィン系共重合体を得た。この不飽和性
オレフィン系共重合体の極限粘度〔η〕は2.3dl/
g、Mw/Mnは4.1であった。引き続き実施例1と
同様の評価を行った。結果を表4に示す。
【0190】参考例1 製造例2−1で得られた共重合体(A)100重量部を
用いた以外は実施例1と同様の評価を行った。結果を表
5に示す。
【0191】比較例1〜3 製造例2−2で得られた共重合体(B)、製造例2−3
で得られた共重合体(C)、製造例2−8で得られた共
重合体(H)をそれぞれ100重量部を用いた以外は実
施例1と同様の評価を行った。結果を表5に示す。
【0192】
【表4】
【0193】
【表5】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 憲 山口県玖珂郡和木町和木六丁目1番2号 三井化学株式会社内 (72)発明者 川崎 雅昭 千葉県市原市千種海岸3番地 三井化学株 式会社内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (I):炭素原子数2〜20のα−オレ
    フィン(a)から選ばれる1種以上のα−オレフィンに
    由来する構造単位80〜99.9モル%と、 (II):ポリエン(b)に由来する構造単位0.1〜2
    0モル%とを含むランダム共重合体であって、ポリエン
    (b)に由来する構造単位の少なくとも一部が下記
    (i)および(ii)の特性を満たし、135℃デカリン
    中で測定した極限粘度〔η〕が0.3〜7dl/gであ
    り、Mw/Mnが3以上である不飽和性オレフィン系共
    重合体。 (i)共重合体の側鎖となる炭素原子鎖のうち最長の炭
    素原子鎖において、末端から数えて3番目以内の炭素原
    子が、水素原子が1〜3個結合したアリル位の炭素原子
    である。 (ii)共重合体の側鎖となる炭素原子鎖において、回転
    可能なすべてのC−C結合を回転させて発生させたすべ
    ての配座の中から立体エネルギー値が最も低くて安定な
    配座を求め、この配座に対して存在確立が0.1%まで
    の配座を抽出し、この抽出したすべての配座により占有
    される空間の体積として定義される立体排除体積の値が
    1000〜5000立方オングストロームである。
  2. 【請求項2】 α−オレフィン(a)がエチレンと炭素
    原子数3〜8のα−オレフィンとの組み合せである請求
    項1記載の不飽和性オレフィン系共重合体。
  3. 【請求項3】 前記(i)および(ii)の特性を満たす
    構造単位が、非共役トリエンまたはテトラエン(b−
    1)に由来する構造単位である請求項1または2記載の
    不飽和性オレフィン系共重合体。
  4. 【請求項4】 非共役トリエンまたはテトラエン(b−
    1)が、下記式(1−1)で表される非共役トリエンま
    たはテトラエンであって、このポリエンに由来する構造
    単位が下記式(2−1)で表されるものである請求項3
    記載の不飽和性オレフィン系共重合体。 【化1】 〔式(1−1)中、pおよびqは0または1(ただしp
    とqとは同時に0ではない)、fは0〜5の整数(ただ
    しpとqの両方が1の場合fは0ではない)、gは1〜
    6の整数、R1、R2、R3、R4、R5、R6およびR7
    水素原子または炭素原子数1〜3のアルキル基、R8
    炭素原子数1〜3のアルキル基、R9は水素原子、炭素
    原子数1〜3のアルキル基または−(CH2)n−CR10
    C(R11)R12で表される基(ここでnは1〜5の整数、
    10およびR11は水素原子または炭素原子数1〜3のア
    ルキル基、R12は炭素原子数1〜3のアルキル基であ
    る)である(ただしpとqの両方が1の場合、R9は水
    素原子または炭素原子数1〜3のアルキル基である)。
    式(2−1)中、p、q、f、gおよびR1〜R9は式
    (1−1)と同じである。〕
  5. 【請求項5】 α−オレフィン(a)に由来する構造単
    位と、ポリエン(b)に由来し前記(i)および(ii)
    の特性を満たす構造単位とを含むランダム共重合体であ
    って、135℃デカリン中で測定した極限粘度〔η〕が
    0.2dl/g以上3dl/g未満であり、Mw/Mn
    が3以下であるα−オレフィン・ポリエン共重合体(A
    −1)と、 α−オレフィン(a)に由来する構造単位と、ポリエン
    (b)に由来し前記(i)および(ii)の特性を満たす
    構造単位とを含むランダム共重合体であって、135℃
    デカリン中で測定した極限粘度〔η〕が3dl/g以上
    15dl/g以下であり、Mw/Mnが3以下であるα
    −オレフィン・ポリエン共重合体(A−2)とを重量比
    で(A−1)/(A−2)=10/90〜99/1の割
    合で含むものである請求項1ないし4のいずれかに記載
    の不飽和性オレフィン系共重合体。
  6. 【請求項6】 α−オレフィン(a)に由来する構造単
    位と、ポリエン(b)に由来し前記(i)および(ii)
    の特性を満たす構造単位とを含むランダム共重合体であ
    って、135℃デカリン中で測定した極限粘度〔η〕が
    0.2dl/g以上3dl/g未満であり、Mw/Mn
    が3以下であるα−オレフィン・ポリエン共重合体(A
    −1)と、 α−オレフィン(a)に由来する構造単位と、非共役ジ
    エン(b)に由来する構造単位とを含むランダム共重合
    体であって、135℃デカリン中で測定した極限粘度
    〔η〕が3dl/g以上15dl/g以下であり、Mw
    /Mnが3以下であるα−オレフィン・ポリエン共重合
    体(A−3)とを重量比で(A−1)/(A−3)=1
    0/90〜99/1の割合で含むものである請求項1な
    いし4のいずれかに記載の不飽和性オレフィン系共重合
    体。
  7. 【請求項7】 α−オレフィン(a)に由来する構造単
    位と、非共役ジエン(b)に由来する構造単位とを含む
    ランダム共重合体であって、135℃デカリン中で測定
    した極限粘度〔η〕が0.2dl/g以上3dl/g未
    満であり、Mw/Mnが3以下であるα−オレフィン・
    ポリエン共重合体(A−4)と、 α−オレフィン(a)に由来する構造単位と、ポリエン
    (b)に由来し前記(i)および(ii)の特性を満たす
    構造単位とを含むランダム共重合体であって、135℃
    デカリン中で測定した極限粘度〔η〕が3dl/g以上
    15dl/g以下であり、Mw/Mnが3以下であるα
    −オレフィン・ポリエン共重合体(A−2)とを重量比
    で(A−4)/(A−2)=10/90〜99/1の割
    合で含むものである請求項1ないし4のいずれかに記載
    の不飽和性オレフィン系共重合体。
  8. 【請求項8】 請求項1ないし7のいずれかに記載の不
    飽和性オレフィン系共重合体またはこの共重合体を含む
    樹脂組成物を加硫することによって得られる成形体。
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