JPS63178113A - エチレン共重合体ゴム - Google Patents

エチレン共重合体ゴム

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JPS63178113A
JPS63178113A JP62010914A JP1091487A JPS63178113A JP S63178113 A JPS63178113 A JP S63178113A JP 62010914 A JP62010914 A JP 62010914A JP 1091487 A JP1091487 A JP 1091487A JP S63178113 A JPS63178113 A JP S63178113A
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propylene
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、エチレン、プロピレンおよび非共役ポリエン
からなるエチレン共重合体、更に詳しくは。
エチレン/プロピレン比がモル比で86/14ないし9
6/4であり2強度特性および耐寒性等に優れたエチレ
ン共重合体ゴムに関するものである。
〈従来の技術〉 エチレン、α−オレフィン、および非共役ポリエンから
なるゴム状共重合体に関しては既に多数の、提案がなさ
れている。工業的には、エチレン・プロピレン・非共役
ポリエンからなるゴム状共重合体を中心に検討されてい
る。
従来の技術によれば、これらの共重合体のゴム状領域の
ものとして、エチレンとプロピレンとの比が85/15
(モル比)以下のものが主体であった。
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、これらのエチレン・プロピレン・非共役
ポリエン共重合体ゴムは、共重合体の強度や加硫ゴム強
度が充分に大きくなく、また硬度も充分に高(ないため
に、高度の性能(高強度)を要求される分野、高硬度を
要求される分野等には使用され難かった。
また、エチレン/プロピレン比(モル比)を85/15
以上の高エチレンにすると9重合中に溶剤に不溶なゲル
の生成を生じたり、またポリマーが得られても共重合体
は硬く9弾性的性質に乏しく、さらに強度特性も劣ると
されていた。(特開昭55−137112号および同5
5−137113号公報等参照)本発明は、かかる問題
点を解決し1弾性的性質に富み、かつ共重合体の強度お
よび加硫ゴム強度が充分に高く、高度の性能要求に応え
る。エチレン・プロピレン・非共役ポリエン共重合体ゴ
ムを与えるものである。
〈問題点を解決するための手段〉 本発明者らは、従来のエチレン・プロピレン・非共役ポ
リエン共重合体ゴムの強度特性を改善すべく鋭意検討し
た結果、エチレン/プロピレンの比(モル比)が、従来
主として検討されていた範囲よりさらに高く。
かつ特定の構造を有する共重合体ゴムにより、前記特性
が著しく改良されることを見い出し本発明に到達した。
即ち2本発明は。
エチレン、プロピレンおよび非共役ポリエンとからなり
(a)  エチレン/プロピレン比(モル比)が86/
14すいし97/3゜ (b)  プロピレンおよび非共役ポリエンの合計が6
ないし17モル%で2式 %式%) 〔ただし、Pは共重合体ゴム中のプロピレン含量。
Dは非共役ポリエン含量、Eはエチレン含量(いずれも
モル96)を示す。〕 (C170℃キシレン中で測定した極限粘度が0.8な
いし4. Q di/gでかつ。
(d)DSCで測定した融解ピークが70℃以下で融解
熱量がlQ cal /g以下、好ましくは1.5 c
al 4以上であることを特徴とするエチレン・プロピ
・レン・非共役ポリエン共重合体ゴムに関するものであ
る。
本発明において、(a)エチレン/プロピレン比(モル
比)は86 / 14ないし97/3であるが、エチレ
ン/プロピレン比が前記範囲より低い場合には共重合体
の強度が低く、またエチレン/プロピレン比が前記範囲
よりも高い場合は共重合体は硬くなり2弾性的性質に劣
る。好ましくは、エチレン/プロピレン比は90/10
ないし97/3である。
また2本発明において、(b)プロピレンと非共役ポリ
エンの合計が6ないし17モル%で9次の式においてA
の値が、A≧0.1.好ましくはA≧0.12である事
が必要である。
42 IP+ 1201D+28 IEただしIP、 
 [)、  IEは各々、エチレン・プロピレン・非共
役ポリエン共重合体ゴム中のプロピレン含量、非共役ポ
リエン含量、エチレン含量(いづれもモル%)を示す。
A < O,]であれば共重合体は硬く9弾性的性質が
劣る。A≧0.1である事により加硫速度も速くかつ加
硫物の物性も好適なものとなる。
また1本発明の共重合体は(C)70℃,キンシン中で
測定した極限粘度は0.8ないし4.Qdl/g、好ま
しくは1,0ないし3. Q di 7gである。極限
粘度がこの範囲にある事により物性が良好でかつ加工も
比較的容易である。極限粘度が0.8 dl 7gより
も低いと物性が劣り、また極限粘度が4.0 dl/g
よりも大きいと加工が困難となる。
本発明において、非共役ポリエンとしては、5−エチリ
デン−2−ノルボルネンおよび/またはジシクロペンタ
ジェンが好ましい。
本発明による共重合体は、JISK6301に依って測
定した破断点強度が40kg/cm2以上、破断点伸び
が2o。
%ないし1.50096という極めて高い物性を有する
ものである。
この様なエチレン共重合体は、従来の通常の重合では工
業的生産が著しく困難であった。なぜなら。
高エチレン含量の共重合体の製造を行うためには。
反応媒体中のエチレン濃度を高くすることが一般的に行
なわれる。そのような条件下では、溶媒に難溶性あるい
は不溶性のポリマー(ゲル分)が多量に発生し反応器内
の閉塞を生じ、安定な運転が不可能となることが多かっ
た。
本発明者らは、高エチレン含量で、しかもゴム弾性を示
し、かつ高強度の共重合体を、ゲル分の発生なく製造す
る方法について検討した結果、特定の触媒系と特定の重
合条件を組合せる事により前記目的を達成し得る事を見
出し本発明による共重合体ゴムを得ることができた。
即ち、3〜5価のバナジウム触媒、一般式。
RmAIX3− m  (0< m≦3.RはC1〜C
IOのアルキル基。
Xはハロゲン)で示される有機アルミニウム化合物及び
ハロゲン化有機酸のエステルからなる触媒を。
特定の比率で使用する事により1本願発明のエチレン・
プロピレン・非共役ポリエン共重合体ゴムを得ることが
できるのである。
用いるバナジウム化合物の具体例としては、 VOC1
a。
VO(OCH3)3. VO(OCHl)2C1,VO
(OCH3)CI。
VO(OC2H5)3. vo (OC2H5)2C1
,VO(OC2H5)CI2゜VO(OC3H7)3.
Vo(OC3H7)2C1,VO(OC3H7)C1□
VO(OC4H9)3. VO(OC4H3)2C1,
VO(OC1H9)C12゜V(acac)3 (ac
acニア−t=チルアセト7) 、’ VCl4. V
Cl3・nROH(1くn≦3. RはC1〜CIOの
アルキル基)等であり。
これらは単独であるいは混合して使用される。
また有機アルミニウム化合物は前記一般式で示されるが
、具体例としては、(C2H6)、5AIC11,s、
 (C2H5)2AICI 、 (04H,)3Al、
  (C4H9)2AIC1、(C4H9) +5”C
I+、s。
(C6H13)3A1. (CsH,J2AIC1等が
挙げられる。これらは単独で、もしくは混合して使用さ
れる。
更に、ハロゲン化有機酸のエステルとしては、トリクロ
ル酢酸メチル、トリクロル酢酸エチル、トリクロル酢酸
プロピル、パークロルクロトン酸メチル。
パークロルクロトン酸エチル、パークロルクロトン酸ブ
チル等が挙げられる。
有機アルミニウム化合物/バナジウム化合物との比は1
000/1ないし3/1(モル比)、有機アルミニウム
化合物/ハロゲン化有機酸のエステルとの比は100/
1ないし3/1(モル比)が好ましい。
本発明による共重合体を得るための共重合は、炭化水素
溶媒中9例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタ
ン、灯油の様な脂肪族炭化水素、シクロヘキサンのよう
な脂環族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレンの様
な芳香族炭化水素を単独で、あるいは混合溶媒中で行な
われる。
有機アルミニウム化合物と〔(バナジウム化合物)+(
ハロゲン化有機酸のエステル)〕との比は100/1な
いし3/1(モル比)の範囲、好ましくは、  100
/1ないし5/1の範囲である。
なお、一般にエチレン含有量の高いエチレン・プロピレ
ン・非共役ポリエン共重合体は、いわゆる微結晶を有す
るが9本発明による共重合体においても。
この様な微結晶が存在する。この微結晶の存在はDSC
(走査型示差熱量計)測定により確認することができる
。本発明による共重合体中の微結晶は、DSC測定によ
り次の様に定義される。
即ち1d)DSCで測定した融解ピーク温度が70℃以
下、好ましくは65℃以下、更に好ましくは60℃以下
で融解熱量が1Qcal/g以下、好ましくは1.5〜
10cal /gである。
融解ピーク温度が70℃を超えると、共重合体は樹脂状
となり、また、融解熱量がIQ cal /gを超えた
場合も、共重合体は硬く、樹脂状となる。一方、融解熱
量が1.5cal/g以下では生ゴム強度が低下する傾
向にある。
なおりSCの測定条件は以下の通りである。
I)SC:  DSC−2型(パーキン・エルマー社製
)昇温速度、 20℃/分 感  度、0.5 mcal /秒 (Fle雰囲気下) 融解ピーク温度及び融解熱量はDSCの融解曲線の吸熱
ピークから求めた。その典型的な例を第1図に示す。
第1図は、後に述べる実施例1で得られた共重合体ゴム
のDSCによる融解曲線の例であるが、融解ピーク温度
および融解熱量は次の様にして求めた。
(1)吸熱(融解)ピークに2本の接線を引き、この交
点人を融解ピーク温度とする。
(2)吸熱(融解)の始まる点Bからベースラインを引
き、斜線部の面積を積分して融解熱量とする。
本発明の共重合体は9通常のエチレン・プロピレン・非
共役ポリエン共重合体ゴムと同様にして加硫する事がで
きる。加硫剤としてはパーオキサイド。
硫黄等が好適に使用される。
硫黄加硫の場合、硫黄は共重合体100重量部に対して
0.1ないし10.好ましくは0.5ないし5重量部の
割合で使用する。また必要に応じて加硫促進剤を使用す
ればよい。
パーオキサイド加硫の場合、加硫助剤として、硫黄、あ
るいはメタフェニレンビスマレイシドといった多官能モ
ノマー、p−キノンジオキシム等のオキシム化合物を用
いる事ができる。
また、加硫を行なうに際して通常のEPDMと同様に活
性化剤9分散剤、可塑剤、粘着付与剤1着色剤1発泡剤
、老化防止剤、その他の添加剤等を使用する事ができる
またこの共重合体は単独で、あるいは他のゴム。
例えば天然ゴム、SBR,BR,NBR等とブレンドし
て使用できる。
〈実施例〉 以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。
実施例 1 撹拌器を備えた10/のステンレス製オートクレーブの
下部より、毎時、ヘキサンを10kg、エチレンを0.
45 kg 、プロピレンを0.50 kg、および5
−エチリデン−2−ノルボルネン(ENB)を0.15
kgの速度で。
また水素を0.162mo1%の割合で供給した。また
触媒としてエチルアルミニウムセスキクロライド、バナ
ジルトリクロライドおよびパークロロクロトン酸ノルマ
ルブチルを各々毎時0.5g、  0.032g、 0
.15gの速度で連続的に供給した。
重合温度は50℃で9重合は均一溶液状態で行なわれた
。反応液は連続的に抜き出し2重合停止剤を添加した後
、スチームストリッピングにより共重合体を析出させた
後乾燥した。
こうして毎時320gの共重合体を得た。
得られた共重合体のエチレン/プロピレン比は93/7
(モル比)であった。また、ENB含量は。
4.5モル%で、A=0.248であった。また極限粘
度は1.63 dl /gであった。なおエチレン含量
及びENB含量は赤外線吸収スペクトル分析により測定
した。
またDSCで測定した融解ピーク温度は42℃で融解熱
量は5.6 cal /gであった。
この共重合体の、  J IS K6301に依り測定
した破断点強度および破断点伸びは、各々150kg/
cm2オよび630%であり、JIS  A硬度は64
であった。
また、第1表に示す配合による共重合体配合物を160
℃、15分間プレス加硫し、得られた加硫物をJIS 
 K6301 に依り物性測定を行なった。
物性測定結果を第2表に示す。
実施例 2 実施例1と同様に重合を行った。ただし、毎時。
ヘキサン7kg、エチレン、プロピレン比各々0.51
kg0.41kg、  ENBを0.15kgの割合で
フィードした。
また水素を0.162モル%の割合でフィードした。
触媒成分としてエチルアルミニウムセスキクロライド、
オキシミ塩化バナジウム、およびパークロロクロトン酸
ノルマルブチルを各々毎時0.4 g、 0.023g
、 0.11gの割合でフィードした。なお重合温度は
■℃であった。
こうして毎時350gの共重合体を得た。
得られた共重合体のエチレン/プロピレン比は97/3
(モル比)、ENB含量は4,5モル%でA=0.20
3.極限粘度は1.64dl/gであった。
また、DSCによる融解ピーク温度は41℃9融解熱量
は4.9 cal /gであった。
比較例 1 実施例1と同様に重合を行なった。ただし、毎時。
ヘキサン10kg、エチレンを0.6kg、ENBを0
.11kgの割合でフィードした。また水素を0.09
モル%の割合でフィードした。
触媒成分としてエチルアルミニウムセスキクロライド、
オキシミ塩化バナジウムおよびパークロロクロトン酸ノ
ルマルブチルを各々毎時0.30g、  0.015g
、o、osgの割合でフィードした。重合温度は50℃
であった。この場合重合槽内に不溶物が多量に生成し、
安定した重合を継続する事ができなかった。
この時得られたエチレン・非共役ポリエン共重合体は樹
脂状であった。この共重合体のENB含量は4モル%で
あり、A値は0.14であった。またDSCの融解ピー
ク温度は88℃であった。
比較例 2 実施例1と同様に行った。ただし毎時へ牛すン10kg
、エチレン、プロピレンを各々4.7kg、  8.9
kg。
ENBを0.18kgの割合でフィードした。また水素
を0.102モル%の割合でフィードした。
触媒成分としてエチルアルミニウムセスキクロライド、
オキシミ塩化バナジウムおよびパークロロクロトン酸ノ
ルマルブチルを各々毎時、  1.1g、  0.05
g、0.27gの割合でフィードした。重合温度は50
℃であった。
こうして毎時390gの共重合体を得た。
比較例 3 実施例1と同様に行った。ただし毎時へキサン7kg 
、エチレン、プロピレンを各々0.39kg 、 0.
98kg。
ENBを0.03kgの割合でフィードした。また水素
を0.05モル%の割合でフィードした。
触媒成分としてエチルアルミニウムセスキクロライド、
オキシミ塩化バナジウム、およびパークロロクロトン酸
ノルマルブチルヲ各々1.2g、0.06g。
0.3gの割合でフィードした。重合温度は50℃であ
った。
こうして毎時490gの共重合体を得た。
これら実施例2および比較例2〜3について、実施例1
と同様に配合、加硫物性測定を行なった。
測定結果を第2表に示す。
〈発明の効果〉 以上述べたように1本発明によれば2弾性的性質に富み
、かつ共重合体の強度および加硫ゴム強度が充分に高く
、高度の性能要求に応える。エチレン・プロピレン・非
共役ポリエン共重合体ゴムを提供することができる。
第1表 +1+をBR型バンバリーで混練、(70℃スタート。
5分間)その後5インチロールで(I[+を添加、混練
した。
また、加硫はプレス加硫により160℃215分間行な
った。
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例1で得られた共重合体ゴムのDSCに
よる融解曲線である。 Aは融解ピーク温度を、Bは融解開始温度をあられす。 また、斜線部の面積は融解熱量に相当する。 百 鉢ト→観

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エチレン、プロピレンおよび非共役ポリエンとか
    らなり、 (a)エチレン/プロピレン比(モル比)が86/14
    ないし97/3、 (b)プロピレンおよび非共役ポリエンの合計が6ない
    し17モル%で、式 A=(42■+120■)/(42■+120■+28
    ■)において、A≧0.1、 〔ただし、■は共重合体ゴム中のプロピレン含量、■は
    非共役ポリエン含量、■はエチレン含量(いずれもモル
    %)を示す。〕 (C)70℃キシレン中で測定した極限粘度が0.8な
    いし4.0dl/gでかつ、 (d)DSCで測定した融解ピーク温度が70℃以下で
    融解熱量が10cal/g以下 であることを特徴とするエチレン・プロピレン・非共役
    ポリエン共重合体ゴム。
  2. (2)非共役ポリエンが、5−エチリデン−2−ノルボ
    ルネンおよび/またはジシクロペンタジエンである特許
    請求の範囲第1項記載のエチレン・プロピレン・非共役
    ポリエン共重合体ゴム。
  3. (3)(d)DSCで測定した融触ピーク温度が65℃
    以下で融解熱量が5cal/g以下である特許請求の範
    囲第1項または第2項記載のエチレン・プロピレン・非
    共役ポリエン共重合体ゴム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6042443A (ja) * 1984-07-02 1985-03-06 Mitsui Petrochem Ind Ltd エチレン共重合ゴムの加硫組成物
JPS62121711A (ja) * 1985-11-21 1987-06-03 Mitsui Petrochem Ind Ltd 低結晶性エチレン系ランダム共重合体

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