(57)【要約】  本発明は、Ａ）エチレン／α−オレフィン／ジエンインターポリマー、Ｂ）以下からなる群から選択される官能化エチレン系ポリマー：ａ）無水物グラフトエチレン／α−オレフィンインターポリマー；ｂ）酸官能化エチレン系ポリマー；及びｃ）エステル官能化エチレン系ポリマー、Ｃ）架橋剤、を含み、成分Ａ対成分Ｂの重量比が９８：２〜６０：４０である、組成物を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａ）エチレン／α−オレフィン／ジエンインターポリマー、
Ｂ）以下からなる群から選択される官能化エチレン系ポリマー：
ａ）無水物グラフトエチレン／α−オレフィンインターポリマー；
ｂ）酸官能化エチレン系ポリマー；及び
ｃ）エステル官能化エチレン系ポリマー、
Ｃ）架橋剤、
を含み、成分Ａ対成分Ｂの重量比が９８：２〜６０：４０である、組成物。
【請求項２】
官能化エチレン系ポリマーが無水物グラフトエチレン／α−オレフィンインターポリマーである、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
官能化エチレン系ポリマーが酸官能化エチレン系ポリマーである、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
官能化エチレン系ポリマーがエステル官能化エチレン系ポリマーである、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
成分Ｂの官能化エチレン系ポリマーが０．５〜５０ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項６】
成分Ａのエチレン／α−オレフィン／ジエンインターポリマーがＥＰＤＭである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項７】
成分Ａ及びＢが、組成物の全ポリマー成分の重量を基準にして、組成物の少なくとも８０重量％を構成する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項８】
成分Ａ対成分Ｂの重量比が３〜５である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項９】
成分Ｂが、組成物の重量を基準にして４０重量％以下の量で存在する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１０】
少なくとも１つの添加剤を更に含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の組成物から形成される架橋組成物。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の組成物から形成される少なくとも１つの構成要素を含む物品。
【請求項１３】
前記物品が自動車部品である、請求項１２に記載の物品。
【請求項１４】
前記物品がベルトである、請求項１２又は請求項１３のいずれか一項に記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本特許出願は、参照により本明細書に組み込まれる２０１１年１０月２０日に出願された米国仮出願第６１／５４９，２９５号の利益を主張する。
【背景技術】
【０００２】
架橋可能なＥＰＤＭは、現在、エンジンマウント及びエンジンベルトのような動力伝達構成要素に使用されている。しかし、このような構成要素は一般的に、その耐用寿命を短縮する低い耐摩耗性に悩まされている。ゴム組成物が以下の参照文献に記載されている：米国特許第６２５１９７７Ｂ１号、米国特許出願公開第２００４０００６１７９Ａ１号、米国特許出願公開第２００３０１２５４３８Ａ１号、欧州特許第６２８０６５Ｂ１号、及び国際公開第２００２０２６８７９Ａ１号。耐摩耗性が改良され、その結果耐用寿命が改良された、新規エラストマー組成物が必要とされている。この必要性及びその他は、以下の発明によって満足される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明は、
Ａ）エチレン／α−オレフィン／ジエンインターポリマー、
Ｂ）以下からなる群から選択される官能化エチレン系ポリマー：
ａ）無水物グラフトエチレン／α−オレフィンインターポリマー；
ｂ）酸官能化エチレン系ポリマー；及び
ｃ）エステル官能化エチレン系ポリマー、
Ｃ）架橋剤、
を含み、成分Ａ対成分Ｂの重量比が９８：２〜６０：４０である、組成物を提供する。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。上述のように、本発明は、
Ａ）エチレン／α−オレフィン／ジエンインターポリマー、  
Ｂ）以下からなる群から選択される官能化エチレン系ポリマー：
ａ）無水物グラフトエチレン／α−オレフィンインターポリマー；
ｂ）酸官能化エチレン系ポリマー；及び  
ｃ）エステル官能化エチレン系ポリマー、
Ｃ）架橋剤、
を含み、成分Ａ対成分Ｂの重量比が９８：２〜６０：４０である、組成物を提供する。
【０００５】
本発明の組成物は、本明細書に記載の２つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
【０００６】
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーはａ）又はｂ）から選択される。
【０００７】
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーはａ）又はｃ）から選択される。
【０００８】
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーはｂ）又はｃ）から選択される。
【０００９】
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは無水物グラフトエチレン／α−オレフィンインターポリマーである。
【００１０】
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは酸官能化エチレン系ポリマーである。
【００１１】
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーはエステル官能化エチレン系ポリマーである。
【００１２】
一実施形態において、成分Ｂの官能化エチレン系ポリマーは、０．５〜１３００ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する。
【００１３】
一実施形態において、成分Ｂの官能化エチレン系ポリマーは、０．５〜５００ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する。
【００１４】
一実施形態において、成分Ｂの官能化エチレン系ポリマーは、０．５〜１００ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する。
【００１５】
一実施形態において、成分Ｂの官能化エチレン系ポリマーは、０．５〜５０ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する。
【００１６】
一実施形態において、成分Ｂの官能化エチレン系ポリマーは、０．５〜２０ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する。
【００１７】
一実施形態において、成分Ａのエチレン／α−オレフィン／ジエンインターポリマーは、ＥＰＤＭである。
【００１８】
一実施形態において、成分Ａ対成分Ｂの重量比は１．５〜３０であり、更には１．５〜２０である。
【００１９】
一実施形態において、成分Ａ対成分Ｂの重量比は１．５〜１０であり、更には１．５〜６である。
【００２０】
一実施形態において、成分Ａ対成分Ｂの重量比は３〜５である。
【００２１】
一実施形態において、成分Ａは、成分Ａ及び成分Ｂの重量を基準にして、６０重量％以上、又は７０重量％以上、又は８０重量％以上の量で存在する。
【００２２】
一実施形態において、成分Ａは、成分Ａ及び成分Ｂの重量を基準にして、９５重量％以下、又は９０重量％以下の量で存在する。
【００２３】
一実施形態において、成分Ａは、成分Ａ及びＢの合計重量を基準にして７０〜９０重量％の量で存在する。
【００２４】
一実施形態において、成分Ａ及びＢは、組成物の全ポリマー成分の重量を基準にして、組成物の少なくとも８０重量％、又は少なくとも９０重量％、又は少なくとも９５重量％を構成する。
【００２５】
一実施形態において、成分Ａ及びＢは、組成物の全ポリマー成分の重量を基準にして、１００重量％以下、又は９８重量％以下、又は９６重量％以下を構成する。
【００２６】
一実施形態において、成分Ａ及びＢは、（組成物の重量を基準にして）組成物の５０〜９５重量％、又は６０〜９０重量％、又は７０〜８５重量％を構成する。
【００２７】
一実施形態において、成分Ａは、組成物の重量を基準にして、３５重量％超、又は４０重量％超、又は４５重量％超の量で存在する。
【００２８】
一実施形態において、成分Ａは、組成物の重量を基準にして、８０重量％未満、又は７０重量％未満、又は６０重量％未満の量で存在する。
【００２９】
一実施形態において、成分Ｂは、組成物の重量を基準にして４０重量％以下の量で存在する。
【００３０】
一実施形態において、成分Ｂは、組成物の重量を基準にして３５重量％以下の量で存在する。
【００３１】
一実施形態において、成分Ｂは、組成物の重量を基準にして３０重量％以下の量で存在する。
【００３２】
一実施形態において、成分Ｂは、組成物の重量を基準にして、２〜４０重量％、又は３〜３５重量％、又は５〜３０重量％の量で存在する。
【００３３】
一実施形態において、組成物は、少なくとも１つの添加剤を更に含む。
【００３４】
一実施形態において、組成物は少なくとも１つの充填剤を含む。更なる実施形態において、充填剤は、カーボンブラック、ＣａＣＯ３、シリカ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。更なる実施形態において、充填剤は、カーボンブラック、ＣａＣＯ３、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。更なる実施形態において、充填剤はカーボンブラックである。
【００３５】
一実施形態において、組成物は少なくとも１つの充填剤を含む。更なる実施形態において、組成物は、組成物の重量を基準にして、７０重量％未満、又は６０重量％未満、又は５０重量％未満の充填剤を含む。更なる実施形態において、充填剤はカーボンブラックである。
【００３６】
一実施形態において、組成物は少なくとも１つの充填剤を含む。更なる実施形態において、組成物は、組成物の重量を基準にして、２０重量％超、又は２５重量％超、又は３０重量％超の充填剤を含む。更なる実施形態において、充填剤はカーボンブラックである。
【００３７】
本発明の組成物は、本明細書に記載の２つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
【００３８】
成分Ａのエチレン／α−オレフィン／ジエンインターポリマーは、本明細書に記載の２つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
【００３９】
成分Ｂの官能化エチレン系ポリマーは、本明細書に記載の２つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
【００４０】
本発明は、本発明の組成物から形成される架橋組成物も提供する。
【００４１】
一実施形態において、架橋組成物は、８０以上、又は８５以上のショアＡ硬度を有する。
【００４２】
本発明は、本発明の組成物から形成される少なくとも１つの成分を含む物品も提供する。一実施形態において、物品は自動車部品である。更なる実施形態において、物品はベルトである。
【００４３】
本発明の組成物は、本明細書に記載の２つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
【００４４】
本発明の架橋組成物は、本明細書に記載の２つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
【００４５】
本発明の物品は、本明細書に記載の２つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
【００４６】
エチレン／α−オレフィン／ジエンインターポリマー（成分Ａ）
エチレン／α−オレフィン／ジエンインターポリマーは、エチレン、α−オレフィン、及びジエンを重合形態で含む。ジエンは共役でも非共役でもよく、好ましくは非共役である。好適な非共役ジエンの例としては、Ｃ４〜Ｃ４０非共役ジエンが挙げられる。
【００４７】
α−オレフィンは、脂肪族又は芳香族化合物のいずれかであってもよい。α−オレフィンは、好ましくはＣ３〜Ｃ２０脂肪族化合物、好ましくはＣ３〜Ｃ１６脂肪族化合物、より好ましくはＣ３〜Ｃ１０脂肪族化合物である。好ましいＣ３〜Ｃ１０脂肪族α−オレフィンは、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン及び１−オクテンからなる群から選択され、より好ましくはプロピレンである。好ましい実施形態において、インターポリマーは、エチレン／プロピレン／ジエン（ＥＰＤＭ）ターポリマーである。更なる実施形態において、ジエンは５−エチリデン−２−ノルボルネン（ＥＮＢ）である。
【００４８】
一実施形態において、ジエンは非共役ジエンである。非共役ジエンの例としては、直鎖非環式ジエン、例えば、１，４−ヘキサジエン及び１，５−ヘプタジエン；分枝鎖非環式ジエン、例えば５−メチル−１，４−ヘキサジエン、２−メチル−１，５−ヘキサジエン、６−メチル−１，５−ヘプタジエン、７−メチル−１，６−オクタジエン、３，７−ジメチル−１，６−オクタジエン、３，７−ジメチル−１，７−オクタジエン、５，７−ジメチル−１，７−オクタジエン、１，９−デカジエン、及びジヒドロミルセンの異性体混合物；単環脂環式ジエン、例えば１，４−シクロヘキサジエン、１，５−シクロオクタジエン及び１，５−シクロドデカジエン；多環脂環式縮合及び架橋環ジエン、例えばテトラヒドロインデン、メチルテトラヒドロインデン；アルケニル、アルキリデン、シクロアルケニル及びシクロアルキリデンノルボルネン、例えば５−メチレン−２−ノルボルネン（ＭＮＢ）、５−エチリデン−２−ノルボルネン（ＥＮＢ）、５−ビニル−２−ノルボルネン、５−プロペニル−２−ノルボルネン、５−イソプロピリデン−２−ノルボルネン、５−（４−シクロペンテニル）−２−ノルボルネン、及び５−シクロヘキシリデン−２−ノルボルネンが挙げられる。ジエンは好ましくは、ＥＮＢ、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、７−メチル−１，６−オクタジエンからなる群から選択される非共役ジエンであり、好ましくはＥＮＢ、ジシクロペンタジエン及び１，４−ヘキサジエン、より好ましくはＥＮＢ及びジシクロペンタジエン、更により好ましくはＥＮＢである。
【００４９】
一実施形態において、エチレン／α−オレフィン／ジエンインターポリマーは、拘束幾何触媒（ＣＧＣ）のようなシングルサイト触媒、例えば、モノシクロペンタジエニルチタン錯体；又は多価アリールオキシエーテル化合物の存在下で調製される。拘束幾何触媒のいくつかの例が、米国特許第５，２７２，２３６号及び同第５，２７８，２７２号に記載されている。多価アリールオキシエーテル化合物のいくつかの例が、米国特許出願公開第２００５／０１６４８７２号及び国際公開第２００７／１３６４９４号に開示されている。
【００５０】
一実施形態において、エチレン／α−オレフィン／ジエンインターポリマーは、チーグラーナッタマルチサイト触媒のようなマルチサイト触媒の存在下で調製される。
【００５１】
一実施形態において、エチレン／α−オレフィン／ジエンインターポリマーは、インターポリマーの重量を基準にして、過半数を占める量の重合したエチレンを含む。好ましい実施形態において、インターポリマーはＥＰＤＭである。更なる実施形態において、ジエンは（ＥＮＢ）である。
【００５２】
一実施形態において、エチレン／α−オレフィン／ジエンインターポリマーは、１．５〜５．０、又は２．０〜４．５、又は２．０〜４．０の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を有する。１．５〜５．０の全ての個々の値及び部分範囲が本明細書に包含され、本明細書に開示される。好ましい実施形態において、インターポリマーはＥＰＤＭである。更なる実施形態において、ジエンは（ＥＮＢ）である。
【００５３】
一実施形態において、エチレン／α−オレフィン／ジエンインターポリマーは、２．０〜３．５、又は２．０〜３．０、又は２．０〜２．５の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を有する。２．０〜３．５の全ての個々の値及び部分範囲が本明細書に包含され、本明細書に開示される。好ましい実施形態において、インターポリマーはＥＰＤＭである。更なる実施形態において、ジエンは（ＥＮＢ）である。
【００５４】
一実施形態において、エチレン／α−オレフィン／ジエンインターポリマーは、５０以上、又は６０以上、又は７０以上、又は８０以上のムーニー粘度、ＭＬ（１＋４）１２５℃、を有する。好ましい実施形態において、インターポリマーはＥＰＤＭである。更なる実施形態において、ジエンは（ＥＮＢ）である。
【００５５】
一実施形態において、エチレン／α−オレフィン／ジエンインターポリマーは、３００以下、又は２００以下、又は１５０以下、又は１００以下のムーニー粘度、ＭＬ（１＋４）１２５℃、を有する。好ましい実施形態において、インターポリマーはＥＰＤＭである。更なる実施形態において、ジエンは（ＥＮＢ）である。
【００５６】
一実施形態において、エチレン／α−オレフィン／ジエンインターポリマーは、５０〜３００、又は６０〜２００、又は７０〜１００のムーニー粘度、ＭＬ（１＋４）１２５℃、を有する。好ましい実施形態において、インターポリマーはＥＰＤＭである。更なる実施形態において、ジエンは（ＥＮＢ）である。
【００５７】
ムーニー粘度は、ニートインターポリマーの粘度（又は、カーボンブラックのような充填剤、及び／又は油を含有するインターポリマーについては、ニートインターポリマーの粘度の計算値）である。ニートインターポリマーは、充填剤なし及び油なしのインターポリマーを指す。
【００５８】
エチレン／α−オレフィン／ジエンインターポリマーは、本明細書に記載の２つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
【００５９】
ＥＤＰＭターポリマーは、本明細書に記載の２つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
【００６０】
官能化エチレン系ポリマー（成分Ｂ）
用語「官能基」は、本明細書で使用するとき、少なくとも１つのヘテロ原子を含有する化学置換基を指す。ヘテロ原子は、炭素又は水素ではない原子として定義される。一般的なヘテロ原子としては、限定するものではないが、酸素、窒素、硫黄、及びリンが挙げられる。
【００６１】
用語「官能化剤」は、本明細書で使用するとき、エチレン系ポリマーの主鎖に位置する炭素原子と反応することができる少なくとも１つの官能基（例えば、無水マレイン酸）を含有する有機化合物を指す。
【００６２】
用語「官能化エチレン系ポリマー」は、本明細書で使用するとき、共有結合によって結合された少なくとも１つの化学基（化学置換基）を含み、該基が少なくとも１つのヘテロ原子を含む、エチレン系ポリマーを指す。ヘテロ原子は、炭素又は水素ではない原子として定義される。一般的なヘテロ原子としては、限定するものではないが、酸素、窒素、硫黄、及びリンが挙げられる。
【００６３】
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、０．８６０〜０．９６５ｇ／ｃｃ、又は０．８６５〜０．９６０ｇ／ｃｃ、又は０．８７０〜０．９５５ｇ／ｃｃの密度を有する。
【００６４】
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、０．５ｇ／１０分〜１３００ｇ／１０分、又は１ｇ／１０分〜３００ｇ／１０分、又は５ｇ／１０分〜５０ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２：２．１６ｋｇ／１９０℃）を有する。
【００６５】
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは無水物グラフトエチレン／α−オレフィンインターポリマーであり、更には無水物グラフトエチレン／α−オレフィンコポリマーである。
【００６６】
一実施形態において、無水物グラフトエチレン／α−オレフィンインターポリマーは、エチレン及び無水マレイン酸から誘導される単位を含む。更なる実施形態において、インターポリマーはコポリマーである。無水物グラフトエチレン／α−オレフィンインターポリマーにおいて、無水物官能基は、インターポリマーに結合した官能基の量を基準にして過半数を占めるモル量で存在する。
【００６７】
一実施形態において、無水物グラフトエチレン／α−オレフィンインターポリマーは、０．２〜１０、又は０．５〜５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する。更なる実施形態において、インターポリマーはコポリマーである。
【００６８】
一実施形態において、無水物グラフトエチレン／α−オレフィンインターポリマーは、０．２〜５、又は０．５〜２重量％の無水マレイン酸を含む。更なる実施形態において、インターポリマーはコポリマーである。
【００６９】
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、酸官能化エチレン系ポリマーであり、更には酸官能化エチレン系コポリマーである。酸官能化エチレン系ポリマーにおいて、酸官能基は、ポリマーに結合した官能基の量を基準にして、過半数を占めるモル量で存在する。
【００７０】
一実施形態において、酸官能化エチレン系ポリマーは、エチレン及びカルボン酸から誘導される単位を含む。更なる実施形態において、ポリマーはコポリマーである。
【００７１】
一実施形態において、酸官能化エチレン系ポリマーは、エチレン及びアクリル酸から誘導される単位を含む。更なる実施形態において、ポリマーはコポリマーである。
【００７２】
一実施形態において、酸官能化エチレン系ポリマーはエチレンアクリル酸コポリマー（ＥＡＡ）である。
【００７３】
一実施形態において、酸官能化エチレン系ポリマーはエチレンメタクリル酸コポリマーである。
【００７４】
一実施形態において、酸官能化エチレン系ポリマーは、１〜５０ｇ／１０分、又は２〜２５ｇ／１０分、又は５〜１２ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する。更なる実施形態において、ポリマーはコポリマーである。
【００７５】
一実施形態において、酸官能化エチレン系ポリマーは、５〜２０、又は７〜１２重量％の酸を含む。更なる実施形態において、ポリマーはコポリマーである。
【００７６】
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、エステル官能化エチレン系ポリマーであり、更にはエステル官能化エチレン系コポリマーである。エステル官能化エチレン系ポリマーにおいて、エステル官能基は、ポリマーに結合した官能基の量を基準にして、過半数を占めるモル量で存在する。
【００７７】
一実施形態において、エステル官能化エチレン系ポリマーは、エチレンアクリレートコポリマー（例えば、エチレンブチルアクリレートコポリマー、エチレンエチルアクリレートコポリマー及びエチレンメチルアクリレートコポリマー（ＥＢＡ、ＥＥＡ、及びＥＭＡ））；エチレン／ブチルアクリレート／一酸化炭素（ＥｎＢＡＣＯ）；エチレン／ブチルアクリレート／グリシジルメタアクリレート（ｍｅｔｈｙａｃｒｙｌａｔｅ）（ＥｎＢＡＧＭＡ）；エチレンブチルアクリレート、エチレングリシジルメタクリレート、又はエチレンメタクリル酸から選択される。更なる実施形態において、ポリマーはコポリマーである。
【００７８】
一実施形態において、官能化エステルエチレン系ポリマーは、エチレン及びアクリレートから誘導される単位を含む。更なる実施形態において、アクリレートは、エチルアクリレート、メチルアクリレート又はブチルアクリレートから選択される。更なる実施形態において、ポリマーはコポリマーである。
【００７９】
一実施形態において、エステル官能化エチレン系ポリマーは、１〜５０ｇ／１０分、又は２〜２５ｇ／１０分、又は５〜１２ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する。更なる実施形態において、ポリマーはコポリマーである。
【００８０】
一実施形態において、エステル官能化エチレン系ポリマーは、５〜２０、又は７〜１２重量％のエステルを含む。更なる実施形態において、ポリマーはコポリマーである。
【００８１】
好適な市販官能化エチレン系ポリマーとしては、いずれもＴｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＰＲＩＭＡＣＯＲコポリマー及びＡＭＰＬＩＦＹ官能性ポリマーが挙げられる。  
【００８２】
官能化エチレン系ポリマーは、本明細書に記載の２つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
【００８３】
無水物グラフトエチレン／α−オレフィンインターポリマーは、本明細書に記載の２つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
【００８４】
酸官能化エチレン系ポリマーは、本明細書に記載の２つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
【００８５】
エステル官能化エチレン系ポリマーは、本明細書に記載の２つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
【００８６】
架橋剤
架橋剤としては、限定するものではないが、フェノール硬化剤、過酸化物硬化剤、硫黄含有化合物、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００８７】
一実施形態において、架橋剤はフェノール硬化剤である。フェノール硬化剤としては、限定するものではないが、ヒドロキシメチル又はハロメチル官能基を含有するフェノール−ホルムアルデヒド樹脂が挙げられる。
【００８８】
一実施形態において、架橋剤は、硫黄含有化合物である。硫黄含有化合物としては、限定するものではないが、元素状硫黄、４，４’−ジチオジモルホリン、チウラムジスルフィド及びポリスルフィド、アルキルフェノールジスルフィド、及び２−モルホリノ−ジチオベンゾチアゾールが挙げられる。硫黄は、結晶性元素状硫黄又は非晶質元素状硫黄であることができ、いずれの種類も純粋形態であることも不活性担体上に担持されることもできる。担持硫黄の例は、Ｒｈｅｉｎ  ＣｈｅｍｉｅからのＲｈｅｎｏｇｒａｎ  Ｓ−８０（８０％のＳ及び２０％の不活性担体）である。
【００８９】
一実施形態において、架橋剤は過酸化物である。過酸化物は、好ましくは有機過酸化物である。好適な有機過酸物は、１２０℃での半減期が少なくとも１時間である。過酸化物の例としては、限定するものではないが、α，α’−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）−ジイソプロピルベンゼンを含有し、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．から商品名ＶＵＬＣＵＰで入手できる加硫及び重合剤のシリーズ、ジクミルペルオキシドを含有し、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．から商品名ＤＩ−ＣＵＰで入手できる加硫及び重合剤のシリーズ、並びにＡＲＫＥＭＡ製のＬＵＰＥＲＯＸ過酸化物、又はＡｋｚｏ  Ｎｏｂｅｌ製のＴＲＩＧＯＮＯＸ有機過酸化物が挙げられる。その他の好適な過酸化物としては、２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、ジ−（ｔ−アミル）ペルオキシド、２，５−ジ（ｔ−アミルペルオキシ）−２，５−ジメチルヘキサン、２，５−ジ−（ｔ−ブチルペルオキシ）−２，５−ジフェニルヘキサン、ビス（α−メチルベンジル）ペルオキシド、過酸化ベンゾイル、過安息香酸ｔ−ブチル、３，６，９−トリエチル−３，６，９−トリメチル−１，４，７−トリペルオキソナン、ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）−ジイソプロピルベンゼン、ｔ−ブチルクミルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジ−（ｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン、ｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、及び１，１−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が挙げられる。
【００９０】
一実施形態において、本発明の組成物は、フリーラジカル共作用剤を更に含む。好適なフリーラジカル共作用剤としては、限定するものではないが、ジアリルテレフタレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、１，２ポリブタジエン、ジビニルベンゼン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、アリルメタクリレート、Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド、トルエンビスマレイミド−ｐ−キノンジオキシム、ニトロベンゼン、ジフェニルグアニジンが挙げられる。好ましい共作用剤としては、トリアリルシアヌレート、１，２ポリブタジエン、ジビニルベンゼン、及びトリメチロールプロパントリメタクリレートが挙げられる。
【００９１】
架橋剤（活性分）の量は、組成物中のポリマー１００部を基準として、約０．５〜１０重量部の範囲であることができる。使用する架橋温度及び時間は、一般的なものである。約２５０°Ｆ〜約４４０°Ｆの範囲の温度、及び約１分〜約１２０分の範囲の時間を使用できる。
【００９２】
架橋剤は、本明細書に記載の２つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
【００９３】
一実施形態において、本発明の架橋組成物を、ペレット化することができる。
【００９４】
添加剤
本発明の組成物は、１つ以上の添加剤を含んでもよい。好適な添加剤としては、限定するものではないが、充填剤、酸化防止剤、ＵＶ安定剤、難燃剤、可塑剤又は油、着色剤又は色素、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００９５】
充填剤としては、限定するものではないが、カーボンブラック；アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム及びこれらの混合物のケイ酸塩；カルシウム、マグネシウム及びこれらの混合物の炭酸塩；ケイ素、カルシウム、亜鉛、鉄、チタン、及びアルミニウムの酸化物；カルシウム、バリウム、及び鉛の硫酸塩；アルミナ三水和物；水酸化マグネシウム；フェノール−ホルムアルデヒド、ポリスチレン、及びポリ（アルファメチル）−スチレン樹脂、天然繊維、合成繊維等が挙げられる。
【００９６】
可塑剤としては、限定するものではないが、石油系油、例えば芳香油、パラフィン油及びナフテン油；ポリアルキルベンゼン油；有機酸モノエステル、例えばオレイン酸及びステアリン酸のアルキル及びアルコキシアルキルエステル；有機酸ジエステル、例えばフタル酸、テレフタル酸、セバシン酸、アジピン酸、及びグルタル酸のジアルキル、ジアルコキシアルキル、及びアルキルアリールエステル；グリコールジエステル、例えばトリ−、テトラ−、及びポリエチレングリコールジアルカノエート；トリアキルトリメリット酸；リン酸のトリアキル、トリアルコキシアルキル、アルキルジアリール、及びトリアリールエステル；塩素化パラフィン油；クマロン−インデン樹脂；パインタール；植物油、例えばヒマシ油、トール油、菜種油、及び大豆油並びにそのエステル及びエポキシ化誘導体等が挙げられる。
【００９７】
酸化防止剤としては、限定するものではないが、ヒンダードフェノール、ビスフェノール及びチオビスフェノール；置換ヒドロキノン；トリス（アルキルフェニル）ホスファイト；ジアルキルチオジプロピオネート；フェニルナフチルアミン；置換ジフェニルアミン；ジアルキル、アルキルアリール、及びジアリール置換ｐ−フェニレンジアミン；モノマー状及びポリマー状ジヒドロキノリン；２−（４−ヒドロキシ−３，５−ｔ−ブチルアニリン）−４，６−ビス（オクチルチオ）１，３，５−トリアジン、ヘキサヒドロ−１，３，５−トリス−β−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニル−ｓ−トリアジン、２，４，６−トリス（ｎ−１，４−ジメチルペンチルフェニレン−ジアミノ）−１，３，５−トリアジン、及びトリス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレートが挙げられる。
【００９８】
一実施形態において、組成物は油を更に含む。更なる実施形態において、油は、組成物の重量を基準にして１重量％超、又は２重量％超、又は３重量％超の量で存在する。
【００９９】
一実施形態において、油は、組成物の重量を基準にして、２０重量％未満、又は１５重量％未満、又は１０重量％未満の量で存在する。
【０１００】
本発明の組成物は、本明細書に記載の２つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
【０１０１】
利用分野
本発明の組成物は、種々の物品若しくは製造品、又はその部品若しくは構成要素を作製するために使用してもよい。本発明の組成物は、多数の従来プロセス及び装置のいずれか１つによって製造品の最終物品に変換されてもよい。プロセスの例としては、限定するものではないが、押出し、カレンダー加工、圧縮成形、及びその他の一般的な熱硬化材料成形プロセスが挙げられる。例えば、押出し、追加の熱処理が後に続く押出し、低圧成形、圧縮成形等によって物品を作製できる。
【０１０２】
物品としては、限定するものではないが、シート、ホース、ベルト、成形品、及び押出部品が挙げられる。その他の物品としては、自動車部品、目詰め材、建築用形材、ワイヤ及びケーブル外被、床材、ガスケット、タイヤ及びタイヤ構成要素、コンピュータ部品、建築材並びに履物構成要素が挙げられる。当業者は、実験を行うことなくこのリストを容易に増大できる。
【０１０３】
定義
反対の記載、文脈からの暗示、又は当該技術分野における慣習がない限り、すべての部及びパーセントは重量に基づき、すべての試験方法は本開示の出願日現在で使用されているものである。米国の特許実務の目的で、参照されたあらゆる特許、特許出願又は出版物の内容は、特に、定義（本開示に具体的に示されたいずれの定義とも矛盾しない程度で）及び当該技術分野の一般知識の開示に関して、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる（又は同等の米国版が参照により同様に組み込まれる）。
【０１０４】
用語「組成物」は、本明細書で使用するとき、その組成物、並びにその組成の材料から生成する反応生成物及び分解生成物を包含する。反応生成物又は分解生成物は一般的に微量又は残渣量で存在する。
【０１０５】
用語「ポリマー」は、本明細書で使用するとき、同じ種類か異なる種類かにかかわらず、モノマーを重合することによって調製されるポリマー状化合物を指す。ポリマーという一般用語は、ホモポリマー（微量の不純物がポリマー構造に組み込まれ得るという理解の下で、１種類のモノマーのみから調製されるポリマーを指すために用いられる）という用語、及び本明細書で後に定義するインターポリマーという用語を包含する。
【０１０６】
用語「インターポリマー」は、本明細書で使用するとき、少なくとも２つの異なる種類のモノマーの重合によって調製されるポリマーを指す。したがって、インターポリマーという用語は、コポリマー（２つの異なる種類のモノマーから調製されたポリマーを指すために用いられる）という用語、及び２つを超える異なる種類のモノマーから調製されるポリマーを包含する。
【０１０７】
用語「エチレン系ポリマー」は、本明細書で使用するとき、（インターポリマーの重量を基準にして）過半数を占める重量％のエチレンを重合形態で含み、任意追加的に１つ以上のコモノマーを含んでもよいポリマーを指す。
【０１０８】
用語「エチレン系インターポリマー」は、本明細書で使用するとき、（インターポリマーの重量を基準にして）過半数を占める重量％のエチレン、及び少なくとも１つのコモノマーを重合形態で含むポリマーを指す。
【０１０９】
用語「エチレン／α−オレフィン／ジエンインターポリマー」は、本明細書で使用するとき、エチレン、α−オレフィン、及びジエンを重合形態で含むポリマーを指す。一実施形態において、「エチレン／α−オレフィン／ジエンインターポリマー」は、（インターポリマーの重量を基準にして）過半数を占める重量％のエチレンを含む。
【０１１０】
用語「エチレン／α−オレフィンコポリマー」は、本明細書で使用するとき、過半数を占める量のエチレンモノマー（コポリマーの重量を基準にして）、及び１つのα−オレフィンを、２種類のみのモノマーとして、重合形態で含むコポリマーを指す。
【０１１１】
「含む」、「包含する」、「有する」、及びそれらの派生語は、それらが具体的に開示されているか否かにかかわらず、いかなる追加の成分、工程又は手順の存在も排除することを意図しない。いかなる疑念も避けるため、「含む」という用語の使用を通じて特許請求されるすべての組成物は、それとは反対の記述がない限り、ポリマーかそれ以外のものであるかにかかわらず、いかなる追加の添加剤、アジュバント、又は化合物も包含してもよい。対照的に、用語「から本質的になる」は、実施可能性に不可欠ではないものを除いて、いかなる他の成分、工程又は手順も、後続の詳細説明の範囲から排除する。用語「からなる」は、具体的に描写又は列挙されていないいかなる成分、工程又は手順も排除する。
【０１１２】
試験方法
化合物硬度
化合物硬度は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ２２４０に従ってショアＡで測定した。硬化した試験片にスタイラスを１秒間接触した後、読取を行った。厚さ２ｍｍの引張ダンベル型試料を硬度試験に使用した。合計厚さを６ｍｍとするために３枚のダンベル型試験片を積み重ねて、硬度を試験した。
【０１１３】
メルトインデックス
メルトインデックス（Ｉ２）は、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８（１９０℃；２．１６ｋｇ）に従って測定した。結果を、グラム／１０分単位で報告した。
【０１１４】
密度
密度は、ＡＳＴＭ  Ｄ−７９２に従って測定した。
【０１１５】
硬化特性は、ムービングダイレオメータ（ＭＤＲ）を用いて、ＡＳＴＭ  Ｄ５２８９に従って測定した。
【０１１６】
引張及び伸び特性は、ＡＳＴＭ  Ｄ４１２に従って測定した。試験試料（試験方法Ａ−ダンベル及び直線状試験片）は、厚さ２ｍｍの硬化シートから打抜きした。
【０１１７】
摩耗は、ＩＳＯ  ４６４９に従って測定した。試験試料を、直径１６ｍｍ及び高さ１０ｍｍの円筒形に圧縮成形した。
【０１１８】
実験
いくつかのポリマー及び添加剤を表１に示す。
【０１１９】
【表１】
2014530937.tif 000002
【０１２０】
いくつかの追加添加剤は、以下を包含する：
レゾルシノール  ２〜４ｐｈｒ、
ホルムアルデヒド  １〜４ｐｈｒ、
シリカ  １０〜２５ｐｈｒ、
Ｐ−１７０樹脂（Ａｋｒｏｃｈｅｍより）  ２〜４ｐｈｒ、及び  
ヘキサメチレンテトラミン  １〜４ｐｈｒ。
【０１２１】
ポリマー処方を表２に示す。
【０１２２】
【表２】
2014530937.tif 000003
【０１２３】
表２の組成物を、密閉式ミキサー（Ｋｎｅａｄｅｒ又はＢａｎｂｕｒｙ）を用いて混合した。過酸化物を除くすべての構成成分を、約１３０℃の温度で混合した。過酸化物を混合物に添加し、最終混合物を９０〜１１０℃の温度で混合した。最終混合物を、２本ロールミルを数回通すことによってシート状にした。未硬化のシートを１７０〜１９０℃で硬化した。続いて、硬化組成物を金属表面と接触させて８時間摩耗した。硬化組成物の表面を、摩耗レベルについて調べた。硬化組成物は、８５〜９０のショアＡ硬度を有し、硬化組成物の９０％は無傷のままであった。本発明の組成物は非常に優れた耐摩耗性を有した。
【０１２４】
追加の処方を表３に示す。これらの処方は、自動車動力伝達ベルトの圧縮層を表す。一般的に、チョップドファイバーは、ベルトの硬度及び耐摩耗性を改良するために圧縮層に使用される。一般的に、ファイバーの利用可能性に応じて、異なる種類のチョップドファイバー、すなわち綿、ポリエステル又はナイロンが使用される。上記のチョップドファイバーのうち、ポリエステルは、その幅広い利用可能性から、最も一般的に使用される。比較例は、処方にチョップドファイバーを包含する。本発明の処方のそれぞれに使用される官能性ポリマーのレベルは、官能性ポリマーの密度／結晶化度に依存する。
【０１２５】
【表３】
2014530937.tif 000004
【０１２６】
表３に示す組成物を、Ｂａｎｂｕｒｙミキサーを用いて混合した。過酸化物及び共作用剤（ＨＶＡ−２）を除くすべての構成成分を、約１２０〜１３０℃の温度で混合した。過酸化物及び共作用剤を混合物に添加し、最終混合物を約１１０〜１２０℃の温度で混合した。最終混合物を、２本ロールミルを数回通すことによってシート状にした（温度約１００〜１２０℃）。未硬化シートを、（クランプ力が２００，０００ポンドの圧縮成形機を用いて）１８０℃にて、引張、伸び及び硬度試験片についてはｔ９５＋３分間（ｔ９５データはＭＤＲから得た）硬化し、摩耗試験片については１．３×（ｔ９５＋３）分間硬化した。未硬化及び硬化組成物の特性を表４に示す。
【０１２７】
【表４】
2014530937.tif 000005
【０１２８】
表４に示すデータは、エチレン−エチルアクリレート（ＥＥＡ）コポリマーを含有する処方（発明的実施例２）及び無水マレイン酸（ＭＡＨ）グラフトエチレン／α−オレフィンコポリマーを含有する処方（発明的実施例３及び４）が、比較例１、２及び３と比較して、ほぼ同じ硬度で、有意に改良された耐摩耗性及び破断点伸びを示すことを実証する。この「ＥＥＡ及びＭＡＨ含有処方」は、綿及びポリエステル繊維を含有する比較例（比較例１及び２）と比較して、ほぼ同じ硬度で改良された引張り強度も示す。「エチレンアクリル酸（ＥＡＡ）コポリマー含有処方」（発明的実施例１）は、比較例１及び２と比べて、優れた引張り強度、破断点伸び及び耐摩耗性を示した。これらの結果は、それぞれの発明的実施例を、最終用途における耐用寿命が実質的に増大したベルト（例えばエンジンベルト）の形成に使用できることを実証する。
【国際調査報告】
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