(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）１０重量％〜６０重量％、好ましくは２０重量％〜５０重量％、より好ましくは３４重量％〜４３重量％のα，β−エチレン性不飽和ニトリル単位、
ｂ）３１重量％〜８９．０重量％、好ましくは４２重量％〜７８．７５重量％、より好ましくは４９重量％〜６４．５重量％の共役ジエン単位、および
ｃ）１重量％〜９重量％、好ましくは１．２５重量％〜８重量％、より好ましくは１．５重量％〜８重量％の少なくとも１種のカルボニル基含有α，β−エチレン性不飽和モノマー単位を含む官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムにおいて、
・  本明細書で特定した試験方法により測定されるガラス転移温度が、−２０℃未満、好ましくは−２３℃未満、より好ましくは−２５℃未満であり、かつ
・  本明細書で特定した試験方法により測定されるオイル膨潤性が、２０％以下、好ましくは１８％以下、より好ましくは１５％以下であり、
前記カルボニル基含有α，β−エチレン性不飽和モノマー単位（ｃ）が、（メタ）アクリル酸メトキシエチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、またはポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、好ましくは１〜２０個の繰り返しエチレングリコール単位を有するメトキシもしくはエトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、好ましくは１〜７個の繰り返しエチレングリコール単位を有するメトキシもしくはエトキシヒドロキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレートから誘導されるものであるか、一般式（Ｉ）
【化１】
0006313440.tif 000016
［式中、
Ｒ１は、水素、分岐状もしくは非分岐状のＣ１〜Ｃ１８−アルキル、好ましくはメチル、エチル、ブチルまたは２−エチルヘキシル、アリール、好ましくはＣ６〜Ｃ１４−アリール、シクロアルキル、好ましくはＣ３〜Ｃ１８−シクロアルキル、シアノアルキル、好ましくはＣ１〜Ｃ１８−シアノアルキル、ヒドロキシアルキル、好ましくはＣ１〜Ｃ１８−ヒドロキシアルキル、アミノアルキル、好ましくはＣ１〜Ｃ１８アミノアルキル、ポリエチレングリコール基、好ましくは１〜２０個の繰り返しエチレングリコール単位を有するメトキシもしくはエトキシポリエチレングリコール基、最も好ましくは１〜７個の繰り返しエチレングリコール単位を有するメトキシもしくはエトキシポリエチレングリコール基であり、
Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、水素、アルキル、好ましくはＣ１〜Ｃ２０−アルキル、より好ましくはＣ１〜Ｃ４−アルキル、最も好ましくはメチルまたはエチルであり、
Ａは−ＣＨ２であり、および
ｎは、１〜１８、好ましくは１〜６、より好ましくは１である］
のものであり、
前記共役ジエン単位（ｂ）の水素化のレベルが、５０％以上、好ましくは７５％以上、より好ましくは８５％以上である
ことを特徴とする、官能化されたニトリル基含有コポリマーゴム。
【請求項２】
前記α，β−エチレン性不飽和ニトリル単位（ａ）が、好ましくはアクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリル、またはそれらの混合物、最も好ましくはアクリロニトリルであることを特徴とする、請求項１に記載の官能化されたニトリル基含有コポリマーゴム。
【請求項３】
前記共役ジエン単位（ｂ）が、１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチルブタジエン、１，３−ペンタジエン（ピペリレン）、またはそれらの混合物、好ましくは１，３−ブタジエンであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の官能化されたニトリル基含有コポリマーゴム。
【請求項４】
官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴムを、
（Ｉ）最初に、アルコール、エポキシドまたはアミン、より好ましくはアルコールまたはエポキシドを用いた官能化に供し、および次いで
（ＩＩ）水素化
に供することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムを調製するための方法。
【請求項５】
官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴムを、
（Ｉ）最初に水素化に供し、および次いで
（ＩＩ）アルコール、エポキシドまたはアミン、より好ましくはアルコールおよびエポキシドを用いた官能化
に供することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムを調製するための方法。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムおよび少なくとも１種の架橋剤を含む加硫可能な混合物。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のニトリル基含有コポリマーゴムと少なくとも１種の加硫剤とを混合することによる、請求項６に記載の加硫可能な混合物を製造するための方法。
【請求項８】
官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムをベースとする、請求項６に記載の加硫可能な混合物を、好ましくは１００℃〜２００℃の範囲の温度で、より好ましくは１２０℃〜２００℃の範囲の温度で、最も好ましくは１３０℃〜２００℃で加硫に供することを特徴とする、好ましくは成形物の形態である加硫物を製造するための方法。
【請求項９】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムをベースとする加硫物。
【請求項１０】
好ましくは押出し成形法および射出成形法によって成形物を製造するための、請求項１〜３のいずれか一項に記載の官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムの使用。
【請求項１１】
ベルト、ローラー、靴の構成要素、ガスケット、ホース、制動要素、ステーター、またはケーブルシース、好ましくは伝動ベルトを製造するための、請求項１０に記載の官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムの使用。
【請求項１２】
請求項８に記載の方法によって得ることが可能な成形物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、官能化されたニトリル基含有コポリマーゴム、それらの調製、官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムを含む加硫可能な混合物およびそれらの調製、ならびに官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムをベースとする加硫物およびそれらの調製、ならびに工業用材料としてのそれらの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
ニトリル基含有コポリマーゴム（ニトリルゴム、略して「ＮＢＲ」）とは、少なくとも１種のα，β−エチレン性不飽和ニトリル、少なくとも１種の共役ジエン、および任意選択的に１種または複数の追加の共重合性モノマーのコポリマー、ターポリマー、または四元ポリマーであるゴムを意味していると理解されたい。これには、部分的もしくは全面的に水素化されたニトリル基含有コポリマーゴム（「ＨＮＢＲ」）も明確に含まれている。水素化されたニトリル基含有コポリマーゴムとは、共重合されたジエン単位のＣ＝Ｃ二重結合の全部または一部が水素化された、それらに相当するコポリマー、ターポリマー、または四元ポリマーを意味していると理解されたい。
【０００３】
ＮＢＲおよびＨＮＢＲのいずれもが、長年にわたって、特殊エラストマー分野において確たる地位を占めてきた。それらは、優れた耐油性、良好な熱安定性、ならびに優れた耐オゾン性および耐薬品性（後者では、ＮＢＲの場合よりもＨＮＢＲの場合の方がさらにより優れている）の形態において優れた性能プロファイルを有している。ＮＢＲおよびＨＮＢＲはさらに、極めて良好な機械的および実用性能も有している。この理由から、それらは、広く各種の異なった利用分野において広く使用されており、たとえば、自動車分野におけるガスケット、ホース、ベルトおよび制振要素の製造のため、さらには石油製造分野におけるステーター、油井シールおよびバルブシールのため、さらには電気産業、機械工学および造船における無数の部品のために使用されている。ＨＮＢＲの主要な用途の１つが伝動ベルトである。水素化ニトリルゴムからなる強化ベルトの例は、特に、（特許文献１）、（特許文献２）、および（特許文献３）に開示されている。自動車産業においては、より軽量で、よりコンパクトな設計のエンジンを可能とするために、金属チェーンまたは外部伝動よりも内部ベルトを使用する方向への傾向が存在している。それらのベルトは、エンジンオイルの中で直接作動し、エンジン空間の中で達しうる最高の温度は１５０℃にもなる。エンジンを問題なく運転させるためには、そのベルトは、最低限のオイル膨潤性しか有することができない。それと同時に、そのベルトが、−３５℃に達する極めて良好な低温可撓性を有しているのが望ましい。後者は、低温でエンジンを始動させたときに、ベルトが破断することを防止する。数多くの各種のタイプのＨＮＢＲが市場で入手可能であって、それらは、使用分野に応じて、各種のモノマー、分子量、多分散性、ならびに機械的性質および物理的性質を特徴として備えている。標準的なタイプに加えて、特定のターモノマーの内容または特別な官能化を特徴とする特殊タイプへの要望が増大しつつある。
【０００４】
このように、工業的なゴム物品の場合における、少なくとも１種のα，β−不飽和ニトリル、少なくとも１種の共役ジエン、少なくとも１種のカルボキシル基含有モノマーをベースとするターポリマーである、カルボキシル化ニトリルゴム（ＸＮＢＲ）のための市場は、伝統的に、工業的な駆動技術、輸送技術、織物産業、自動車および工業分野におけるシール材、ならびにその他の特殊用途の分野にある。
【０００５】
ＸＮＢＲがたとえば以下のような特殊な性能を有しているために、長年にわたって、いくつかの重要な使用分野が、ＸＮＢＲの可用範囲となっていた：
・  極めて低い摩耗および良好な耐摩耗性、
・  強度および応力値に関する優れた加硫物の物性、
・  基材とターモノマーのカルボキシル基との反応が可能であることによる、極性基材に対する優れた接着性、および
・  同様に、カルボキシル基を含有するターモノマーの繰り返し単位に起因する親水性。
【０００６】
従来技術では、数多くのニトリル基含有コポリマーゴム、およびそれらを調製するための方法が開示されている。
【０００７】
たとえば、（特許文献４）には、ジエンモノマー、ニトリルモノマー、および各種のターモノマー、たとえば、カルボン酸およびそれらのエステルを含む加硫可能なポリマー組成物が開示されており、それは、ポリアミン架橋剤と特定の架橋促進剤との特定な組合せを特徴としている。そのようなポリマー組成物をベースとするポリマー加硫物、およびそのようなポリマー加硫物を製造するための方法、特に成形物が記載されている。
【０００８】
（特許文献５）には、良好な機械的性質、耐油性および低温安定性を有するアリルアミンベースのポリマーを含む、架橋可能なカルボキシル基含有ニトリルゴムが開示されている。
【０００９】
（特許文献６）には、（ａ）１０．０重量％〜４０．０重量％のα，β−エチレン性不飽和ニトリル単位、（ｂ）５．５重量％〜１０．０重量％のα，β−エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル単位、（ｃ）１１．０重量％〜３０．０重量％の２〜８個の炭素原子を有するアルコキシアルキル基を含む（メタ）アクリル酸アルコキシアルキルエステル単位、および（ｄ）２０．０重量％〜７３．５重量％の共役ジエン単位を含む高度に飽和されたニトリル基含有コポリマーゴムが開示されており、その共役ジエン単位の少なくとも一部が水素化されている。
【００１０】
（特許文献７）には、（ａ）１０重量％〜４０重量％のα，β−エチレン性不飽和ニトリル単位、（ｂ）１０重量％〜６０重量％のα，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステル単位、（ｃ）０．０１重量％〜２１重量％の共役ジエン単位、および（ｄ）１４重量％〜６９．９９重量％の飽和された共役ジエン単位を含む、高度に飽和されたニトリル基含有コポリマーゴムが開示されており、ここでモノマー単位（ｃ）と（ｄ）との総合計が２０重量％〜７０重量％であり、およびモノマー単位（ｄ）／［（ｃ）＋（ｄ）］の比率が、少なくとも７０重量％であり、かつ外挿されたガラス転移開始点温度（Ｔｉｇ）と外挿されたガラス転移終点温度（Ｔｅｇ）との差が１０℃以下である。そのコポリマーゴムからの加硫製品は、良好な冷時安定性および耐油性、ならびに良好な動的性質を有している。
【００１１】
さらに、（特許文献８）には、（ａ）０重量％〜２０重量％の１，３−ブタジエン単位、（ｂ）０重量％〜５０重量％の飽和された１，３−ブタジエン単位、（ｃ）４０重量％〜５０重量％のα，β−エチレン性不飽和ニトリル単位、および（ｄ）１０重量％〜３５重量％で、少なくとも８モル％のその他のモノマー単位を含むターポリマーが開示されており、ここで１，３−ブタジエン単位（ａ）と飽和された１，３−ブタジエン単位（ｂ）との総合計が、３０重量％〜５０重量％の範囲である。この高度に飽和されたニトリル基含有コポリマーゴムは、その加硫製品において良好な耐油性を有している。３重量％および８重量％のアクリル酸ブチルという低いターモノマー含量を有するターポリマーの例が、比較例として開示されている。
【００１２】
（特許文献９）には、（ａ）１００ｐｂｗの、ニトリル基を含み、エチレン性不飽和ジカルボン酸モノアルキルエステル単位を含む、高度に飽和されたコポリマーゴム、（ｂ）０．５〜１０ｐｂｗのポリアミン架橋性成分、および（ｃ）０．５〜１０ｐｂｗの塩基性架橋促進剤を含む、架橋性ゴム組成物が記載されている。その架橋されたポリマーは、優れた耐熱性、耐曲げ疲労性および伸び、ならびに低い永久歪みを有している。
【００１３】
（特許文献１０）には、末端カルボン酸基をヒドロキシアルキル化するための方法が記載されている。したがってその文献には、ヒドロキシル−官能化物質、たとえばブタジエン−ニトリルポリマーの調製法が記載されており、そこでは、カルボキシル−官能化物質、たとえばブタジエン−ニトリルポリマーから、カルボキシルカーボネート、たとえばエチレンカーボネート、またはカルボキシルサルファイト、たとえばエチレンサルファイトを使用して調製している。
【００１４】
（特許文献１１）には、グリシジル−官能化ニトリルゴムを使用した、ポリマー混合物、特に熱可塑性エラストマー組成物を製造するための方法が記載されている。
【００１５】
（特許文献１２）には、官能化ポリマーを調製するための方法が記載されており、それには、（ｉ）配位触媒を用いてモノマーを重合させて反応性ポリマーを調製する工程、および（ｉｉ）その反応性ポリマーを、保護されたアミノ基を含むニトリル成分と反応させる工程が含まれている。
【００１６】
既存のタイプのニトリル基含有コポリマーゴムは、最低限のオイル膨潤性および極めて良好な低温可撓性に関する要件を部分的にしか満たさず、その理由は、オイル膨潤性および低温可撓性（ガラス転移温度Ｔｇ）を相互に独立して調節することは不可能だからである。典型的には、ＨＮＢＲにおいては、ＡＣＮ含量と、ガラス転移温度と、オイル膨潤性との間では相関性がある。このことは、ＡＣＮ含量が高くなる、すなわち極性が上がると、オイル膨潤性が低下することを意味している。しかしながら、それと同時に、ガラス転移温度の上昇がある。各種のターモノマーを組み込むことによってオイル膨潤性を一定に保ちながらガラス転移温度を下げる、あるいはガラス転移温度を一定に保ちながらオイル膨潤性を低下させようとする従来の試みは、不成功に終わっている。したがって、公知のターポリマーでは、特定の末端用途にはまだ不満足である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】米国特許第４，６４３，９３８号明細書
【特許文献２】米国特許第４，７６２，７４５号明細書
【特許文献３】米国特許第４，７２１，４９６号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第２１４５９２０Ａ１号明細書
【特許文献５】国際公開第２０１３／０７３６６０Ａ号パンフレット
【特許文献６】特開２０１２−０３１３１１Ａ号公報
【特許文献７】欧州特許出願公開第１２４７８３５Ａ号明細書
【特許文献８】欧州特許出願公開第１２４３６０２Ａ号明細書
【特許文献９】欧州特許出願公開第１２３４８５１Ａ１号明細書
【特許文献１０】国際公開第１９９８／３１６５５Ａ号パンフレット
【特許文献１１】独国特許出願公開第１９９２１４１５Ａ号明細書
【特許文献１２】国際公開第２０１０／０８５６２２Ａ号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
したがって、本発明が取り組む問題の１つは、良好な低温安定性および／または耐油性をバランスよく有し、従来技術の欠点を克服する、ニトリル基含有コポリマーゴムを提供することであった。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
その問題の解決策および本発明の主題は、ニトリル基含有コポリマーゴムであって、
ａ）１０重量％〜６０重量％、好ましくは２０重量％〜５０重量％、より好ましくは３４重量％〜４３重量％のα，β−エチレン性不飽和ニトリル単位、
ｂ）３１重量％〜８９．０重量％、好ましくは４２重量％〜７８．７５重量％、より好ましくは４９重量％〜６４．５重量％の共役ジエン単位、および
ｃ）１重量％〜９重量％、好ましくは１．２５重量％〜８重量％、より好ましくは１．５重量％〜８重量％の少なくとも１種の、
α，β−エチレン性不飽和モノカルボン酸モノエステル単位、
α，β−エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル単位、
α，β−エチレン性不飽和ジカルボン酸ジエステル単位、および
α，β−エチレン性不飽和カルボキサミド単位
からなる群から選択される、カルボニル基含有α，β−エチレン性不飽和モノマー単位
を含むニトリル基含有コポリマーゴムである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明のまた別の好ましい発明実施形態は、ニトリル基含有コポリマーゴムであって、
ａ）１０重量％〜６０重量％、好ましくは２０重量％〜５０重量％、より好ましくは３４重量％〜４３重量％のα，β−エチレン性不飽和ニトリル単位、
ｂ）３１重量％〜８９重量％、好ましくは４２重量％〜７８．７５重量％、より好ましくは４９重量％〜６４．５重量％の共役ジエン単位、および
ｃ）１重量％〜９重量％、好ましくは１．２５重量％〜８重量％、より好ましくは１．５重量％〜８重量％の少なくとも１種の、
α，β−エチレン性不飽和モノカルボン酸モノエステル単位、
α，β−エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル単位、および
α，β−エチレン性不飽和ジカルボン酸ジエステル単位
からなる群から選択される、カルボニル基含有α，β−エチレン性不飽和モノマー単位
を含むニトリル基含有コポリマーゴムである。
【００２１】
それに代わる本発明の実施形態においては、その共役ジエン単位の少なくとも一部が水素化されている。
【００２２】
この時点において、本発明の範囲には、これまでに述べたおよび以後において記述される一般的な項目または好ましい範囲における成分、値および／またはプロセスパラメーターの範囲のすべての可能な組合せが含まれることに留意すべきである。
【００２３】
「コポリマー」という用語には、２つ以上のモノマー単位を有するポリマーが包含される。本発明の１つの実施形態においては、そのコポリマーが、もっぱら、たとえば先に述べた３種のモノマーのタイプ（ａ）、（ｂ）および（ｃ）から誘導され、そのため、それはターポリマーである。「コポリマー」という用語には同様にして、たとえば、先に述べた３種のモノマーのタイプ（ａ）、（ｂ）および（ｃ）と、さらなるモノマー単位とから誘導される、四元ポリマーもさらに包含される。
【００２４】
α，β−エチレン性不飽和ニトリル
使用されるα，β−エチレン性不飽和ニトリル単位（ａ）を形成するα，β−エチレン性不飽和ニトリルは、公知のいかなるα，β−エチレン性不飽和ニトリルであってもよい。好ましいのは、以下のものである：（Ｃ３〜Ｃ５）−α，β−エチレン性不飽和ニトリル、たとえばアクリロニトリル、α−ハロアクリロニトリル、たとえばα−クロロアクリロニトリルおよびα−ブロモアクリロニトリル、ｄ−アルキルアクリロニトリル、たとえばメタクリロニトリル、エタクリロニトリル、または２種以上のα，β−エチレン性不飽和ニトリルの混合物。特に好ましいのは、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリルまたはそれらの混合物である。極めて特に好ましいのは、アクリロニトリルである。
【００２５】
α，β−エチレン性不飽和ニトリル単位（ａ）の量は、全部のモノマー単位を合計した１００重量％の量を基準にして、典型的には１０重量％〜６０重量％、好ましくは２０重量％〜５０重量％、より好ましくは３４重量％〜４３重量％の範囲である。
【００２６】
共役ジエン
共役ジエン単位（ｂ）を形成する共役ジエンは、いかなるタイプであってもよく、特には共役のＣ４〜Ｃ１２ジエンである。特に好ましいのは、１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチルブタジエン、１，３−ペンタジエン（ピペリレン）、またはそれらの混合物である。特に好ましいのは、１，３−ブタジエンおよびイソプレンまたはそれらの混合物である。極めて特に好ましいのは１，３−ブタジエンである。
【００２７】
共役ジエンの量は、全部のモノマー単位を合計した１００重量％の量を基準にして、典型的には３１重量％〜８９．０重量％、好ましくは４２重量％〜７８．７５重量％、より好ましくは４９重量％〜６４．５重量％の範囲である。
【００２８】
カルボニル基含有α，β−エチレン性不飽和モノマー単位
α，β−エチレン性不飽和ニトリル単位および共役ジエン単位に加えて、その官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムには、第三のモノマーとして、以下のものからなる群から選択される、カルボニル基含有α，β−エチレン性不飽和モノマー単位が含まれる：
α，β−エチレン性不飽和モノカルボン酸モノエステル単位、
α，β−エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル単位、
α，β−エチレン性不飽和ジカルボン酸ジエステル単位、および
α，β−エチレン性不飽和カルボキサミド単位。
【００２９】
α，β−エチレン性不飽和モノカルボン酸モノエステル単位は、たとえば、（メタ）アクリル酸エステル［（メタ）アクリル酸エステルは、本発明に関連して、「アクリル酸エステル」および「メタクリル酸エステル」を表している］から誘導されたもの、およびそれらの誘導体または混合物であってよい。
【００３０】
α，β−エチレン性不飽和モノカルボン酸モノエステル単位のために好適なモノマーは、以下のものである：
（メタ）アクリル酸アルキル、特にＣ４〜Ｃ２０−（メタ）アクリル酸アルキル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、アクリル酸２−プロピルヘプチル、および（メタ）アクリル酸ｎ−ドデシル、
（メタ）アクリル酸アルコキシアルキル、特に、（メタ）アクリル酸Ｃ１〜Ｃ１８−アルコキシアルキル、好ましくは（メタ）アクリル酸メトキシメチル、（メタ）アクリル酸メトキシエチル、（メタ）アクリル酸エトキシエチル、（メタ）アクリル酸エトキシメチル、
（メタ）アクリル酸アリール、特に（メタ）アクリル酸Ｃ６〜Ｃ１４−アリール、好ましくは（メタ）アクリル酸Ｃ６〜Ｃ１０−アリール、
（メタ）アクリル酸シクロアルキル、特に（メタ）アクリル酸Ｃ５〜Ｃ１２−シクロアルキル、好ましくは（メタ）アクリル酸Ｃ６〜Ｃ１２−シクロアルキル、
（メタ）アクリル酸シアノアルキル、特に（メタ）アクリル酸Ｃ４〜Ｃ１８−シアノアルキル、好ましくは（メタ）アクリル酸α−シアノエチル、（メタ）アクリル酸β−シアノエチル、および（メタ）アクリル酸シアノブチル、
（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキル、特に（メタ）アクリル酸Ｃ４〜Ｃ１８−ヒドロキシアルキル、好ましくは（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸３−ヒドロキシプロピル、および（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチル、
ベンジル基を含むフッ素置換された（メタ）アクリル酸エステル、好ましくは（メタ）アクリル酸フルオロベンジル、
フルオロアルキル基を含む（メタ）アクリル酸エステル、好ましくは（メタ）アクリル酸トリフルオロエチル、ならびに
アミノアルキル基を含む（メタ）アクリル酸エステル、たとえばアクリル酸ジメチルアミノメチルおよびアクリル酸ジエチルアミノエチル。
【００３１】
さらに好ましいα，β−エチレン性不飽和モノカルボン酸モノエステル単位は、以下のものから誘導されるものである：ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレン−プロピレン（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、より好ましくは、１〜１５個の繰り返しエチレングリコール単位を有するメトキシもしくはエトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、最も好ましくは、１〜７個の繰り返しエチレングリコール単位を有するメトキシもしくはエトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート。
【００３２】
好ましいα，β−エチレン性不飽和モノ−もしくはジカルボン酸モノエステル単位は、一般式（Ｉ）
【化１】
0006313440.tif 000002
［式中、
Ｒ１は、水素、分岐状もしくは非分岐状のＣ１〜Ｃ１８−アルキル、好ましくはメチル、エチル、ブチルまたは２−エチルヘキシル、アリール、好ましくはＣ６〜Ｃ１４−アリール、シクロアルキル、好ましくはＣ３〜Ｃ１８−シクロアルキル、シアノアルキル、好ましくはＣ１〜Ｃ１８−シアノアルキル、ヒドロキシアルキル、好ましくはＣ１〜Ｃ１８−ヒドロキシアルキル、アミノアルキル、好ましくはＣ１〜Ｃ１８アミノアルキル、ポリエチレングリコール基、好ましくは１〜２０個の繰り返しエチレングリコール単位を有するメトキシもしくはエトキシポリエチレングリコール基、最も好ましくは１〜７個の繰り返しエチレングリコール単位を有するメトキシもしくはエトキシポリエチレングリコール基であり、
Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、水素、アルキル、好ましくはＣ１〜Ｃ２０−アルキル、より好ましくはＣ１〜Ｃ４−アルキル、最も好ましくはメチルもしくはエチル、またはカルボキシル基であり、
Ａは、−ＣＨ２であり、および
ｎは、１〜１８、好ましくは１〜６、より好ましくは１である］
のものである。
【００３３】
好ましいα，β−エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル単位は、一般式（Ｉ）
［式中、
Ｒ１は、水素、分岐状もしくは非分岐状のＣ１〜Ｃ１８−アルキル、好ましくはメチル、エチル、ブチルまたは２−エチルヘキシル、アリール、好ましくはＣ６〜Ｃ１４−アリール、シクロアルキル、好ましくはＣ３〜Ｃ１８−シクロアルキル、シアノアルキル、好ましくはＣ１〜Ｃ１８−シアノアルキル、ヒドロキシアルキル、好ましくはＣ１〜Ｃ１８−ヒドロキシアルキル、アミノアルキル、好ましくはＣ１〜Ｃ１８アミノアルキル、ポリエチレングリコール基、好ましくは１〜２０個の繰り返しエチレングリコール単位を有するメトキシもしくはエトキシポリエチレングリコール基、最も好ましくは１〜７個の繰り返しエチレングリコール単位を有するメトキシもしくはエトキシポリエチレングリコール基であり、
Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立して、水素、アルキル、好ましくはＣ１〜Ｃ２０−アルキル、より好ましくはＣ１〜Ｃ４−アルキル、最も好ましくはメチルまたはエチルであり、
Ｒ４はカルボキシル基であり、
Ａは−ＣＨ２であり、および
ｎは、１〜１８、好ましくは１〜６、より好ましくは１である］
のものである。
【００３４】
さらに好ましいα，β−エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル単位の例は、以下のものからのものである：
・  マレイン酸モノアルキル、好ましくはマレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル；
・  マレイン酸モノプロピル、およびマレイン酸モノ−ｎ−ブチル；
・  マレイン酸モノシクロアルキル、好ましくはマレイン酸モノシクロペンチル、マレイン酸モノシクロヘキシル、およびマレイン酸モノシクロヘプチル；
・  マレイン酸モノアルキルシクロアルキル、好ましくはマレイン酸モノメチルシクロペンチル、およびマレイン酸モノエチルシクロヘキシル；
・  マレイン酸モノアリール、好ましくはマレイン酸モノフェニル；
・  マレイン酸モノベンジル類、好ましくはマレイン酸モノベンジル；
・  フマル酸モノアルキル、好ましくはフマル酸モノメチル、フマル酸モノエチル、フマル酸モノプロピル、およびフマル酸モノ−ｎ−ブチル；
・  フマル酸モノシクロアルキル、好ましくはフマル酸モノシクロペンチル、フマル酸モノシクロヘキシル、およびフマル酸モノシクロヘプチル；
・  フマル酸モノアルキルシクロアルキル、好ましくはフマル酸モノメチルシクロペンチル、およびフマル酸モノエチルシクロヘキシル；
・  フマル酸モノアリール、好ましくはフマル酸モノフェニル；
・  フマル酸モノベンジル類、好ましくはフマル酸モノベンジル；
・  シトラコン酸モノアルキル、好ましくはシトラコン酸モノメチル、シトラコン酸モノエチル、シトラコン酸モノプロピル、およびシトラコン酸モノ−ｎ−ブチル；
・  シトラコン酸モノシクロアルキル、好ましくはシトラコン酸モノシクロペンチル、シトラコン酸モノシクロヘキシル、およびシトラコン酸モノシクロヘプチル；
・  シトラコン酸モノアルキルシクロアルキル、好ましくはシトラコン酸モノメチルシクロペンチル、およびシトラコン酸モノエチルシクロヘキシル；
・  シトラコン酸モノアリール、好ましくはシトラコン酸モノフェニル；
・  シトラコン酸モノベンジル類、好ましくはシトラコン酸モノベンジル；
・  イタコン酸モノアルキル、好ましくはイタコン酸モノメチル、イタコン酸モノエチル、イタコン酸モノプロピル、およびイタコン酸モノ−ｎ−ブチル；
・  イタコン酸モノシクロアルキル、好ましくはイタコン酸モノシクロペンチル、イタコン酸モノシクロヘキシル、およびイタコン酸モノシクロヘプチル；
・  イタコン酸モノアルキルシクロアルキル、好ましくはイタコン酸モノメチルシクロペンチル、およびイタコン酸モノエチルシクロヘキシル；
・  イタコン酸モノアリール、好ましくはイタコン酸モノフェニル；
・  イタコン酸モノベンジル、好ましくはイタコン酸モノベンジル。
【００３５】
使用されるエチレン性α，β−不飽和ジカルボン酸ジエステルも、上述のモノエステル基に基づいた類似のジエステルであってよく、ここで、それらのエステル基が化学的に（混合された）エステル基であってもよい。
【００３６】
好ましいα，β−エチレン性不飽和ジカルボン酸ジエステルは、一般式（ＩＩ）
【化２】
0006313440.tif 000003
［式中、
Ｒ１は、水素、分岐状もしくは非分岐状のＣ１〜Ｃ１８−アルキル、好ましくはメチル、エチル、ブチルまたは２−エチルヘキシル、アリール、好ましくはＣ６〜Ｃ１４−アリール、シクロアルキル、好ましくはＣ３〜Ｃ１８−シクロアルキル、シアノアルキル、好ましくはＣ１〜Ｃ１８−シアノアルキル、ヒドロキシアルキル、好ましくはＣ１〜Ｃ１８−ヒドロキシアルキル、アミノアルキル、好ましくはＣ１〜Ｃ１８アミノアルキル、ポリエチレングリコール基、好ましくは１〜２０個の繰り返しエチレングリコール単位を有するメトキシもしくはエトキシポリエチレングリコール基、最も好ましくは１〜７個の繰り返しエチレングリコール単位を有するメトキシ、エトキシもしくはヒドロキシポリエチレングリコール基であり、
Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立して、水素、アルキル、好ましくはＣ１〜Ｃ２０−アルキル、より好ましくはＣ１〜Ｃ４−アルキル、最も好ましくはメチルまたはエチルであり、
Ａは、−ＣＨ２であり、
ｎは、１〜１８、好ましくは１〜６、より好ましくは１である］
のものである。
【００３７】
α，β−エチレン性不飽和カルボキサミド単位は、たとえば、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アクリルアミドまたはＮ−（ヒドロキシメチル）アクリルアミドから誘導されるものであってよい。
【００３８】
好ましいα，β−エチレン性不飽和カルボキサミド単位は、一般式（ＩＩＩ）
【化３】
0006313440.tif 000004
［式中、
Ｒ１は、水素、分岐状もしくは非分岐状のＣ１〜Ｃ１８−アルキル、好ましくはメチル、エチル、ブチルまたは２−エチルヘキシル、アリール、好ましくはＣ６〜Ｃ１４−アリール、シクロアルキル、好ましくはＣ３〜Ｃ１８−シクロアルキル、シアノアルキル、好ましくはＣ１〜Ｃ１８−シアノアルキル、ヒドロキシアルキル、好ましくはＣ１〜Ｃ１８−ヒドロキシアルキル、アミノアルキル、好ましくはＣ１〜Ｃ１８アミノアルキル、ポリエチレングリコール基、好ましくは１〜２０個の繰り返しエチレングリコール単位を有するメトキシ、エトキシもしくはヒドロキシポリエチレングリコール基、最も好ましくは１〜７個の繰り返しエチレングリコール単位を有するメトキシ、エトキシもしくはヒドロキシポリエチレングリコール基であり、
Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、水素、アルキル、好ましくはＣ１〜Ｃ２０−アルキル、より好ましくはＣ１〜Ｃ４−アルキル、最も好ましくはメチルまたはエチルであり、
Ａは−ＣＨ２であり、および
ｎは、１〜１８、好ましくは１〜６、より好ましくは１である］
のものである。
【００３９】
カルボニル基含有α，β−エチレン性不飽和モノマー単位の量は、全部のモノマー単位を合計した１００重量％の量を基準にして、典型的には１重量％〜９重量％、好ましくは１．２５重量％〜８重量％、より好ましくは１．５重量％〜８重量％の範囲である。
【００４０】
好ましい本発明のニトリル基含有コポリマーゴムとしては、以下のものが挙げられる：α，β−エチレン性不飽和ニトリル単位（ａ）としては、アクリロニトリルまたはメタクリロニトリル、より好ましくはアクリロニトリル、共役ジエン単位（ｂ）としては、イソプレンまたは１，３−ブタジエン、より好ましくは１，３−ブタジエン、カルボニル基含有α，β−エチレン性不飽和モノマー単位（ｃ）としては、α，β−エチレン性不飽和モノカルボン酸モノエステル単位、α，β−エチレン性不飽和ジカルボン酸ジエステル単位、およびα，β−エチレン性不飽和カルボキサミドからなる群から選択されるもの、より好ましくは、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メトキシエチル、およびポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、特に７個の繰り返しエチレングリコール単位を有するポリエチレングリコール（メタ）アクリレートからなる群から選択されるもの。
【００４１】
さらに、そのニトリル基含有コポリマーゴムには、１種または複数のさらなる共重合性モノマーが、０．１重量％〜１０重量％、好ましくは０．１重量％〜５重量％の量で含まれていてもよい。その場合においては、他のモノマー単位の量を適切に減らし、合計が常に１００重量％になるようにする。使用することが可能なさらなる共重合性モノマーとしては、たとえば以下のものが挙げられる：
・  芳香族ビニルモノマー、好ましくはスチレン、α，β−スチレン、α−メチルスチレン、およびビニルピリジン、
・  フッ素化ビニルモノマー、好ましくはフルオロエチルビニルエーテル、フルオロプロピルビニルエーテル、ｏ−フルオロメチルスチレン、ビニルペンタフルオロベンゾエート、ジフルオロエチレン、およびテトラフルオロエチレンなど、
・  α−オレフィン、好ましくはＣ２〜Ｃ１２オレフィン、たとえばエチレン、１−ブテン、４−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、または１−オクテン、
・  非共役ジエン、好ましくはＣ４〜Ｃ１２ジエン、たとえば１，４−ペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、４−シアノシクロヘキセン、４−ビニルシクロヘキセン、ビニルノルボネン、ジシクロペンタジエンなど、
・  アルキン、たとえば１−ブチンまたは２−ブチン、
・  上述のカルボニル基含有α，β−エチレン性不飽和モノマー単位以外のカルボニル基含有α，β−エチレン性不飽和モノマー単位、たとえば
・  カルボン酸単位、たとえばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、またはケイ皮酸、
・  ポリカルボン酸、たとえばマレイン酸、フマル酸、イタコン酸；
・  共重合性抗酸化剤、たとえばＮ−（４−アニリノフェニル）アクリルアミド、Ｎ−（４−アニリノフェニル）メタクリルアミド、Ｎ−（４−アニリノフェニル）シンナミド、Ｎ−（４−アニリノフェニル）クロトンアミド、Ｎ−フェニル−４−（３−ビニルベンジルオキシ）アニリン、Ｎ−フェニル−４−（４−ビニルベンジルオキシ）アニリン、または
・  架橋性モノマー、たとえばジビニル成分、たとえばジビニルベンゼン；ジ（メタ）アクリル系エステル、たとえばエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、またはポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、またはトリ（メタ）アクリル系エステル、たとえばトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート；自己架橋性モノマー、たとえばＮ−メチロール（メタ）アクリルアミドまたはＮ，Ｎ’−ジメチロール（メタ）アクリルアミド。
【００４２】
本発明の官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムは、典型的には１００００〜２００００００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは５００００〜１００００００ｇ／ｍｏｌ、より好ましくは１０００００〜５０００００ｇ／ｍｏｌ、最も好ましくは１５００００〜３０００００ｇ／ｍｏｌの数平均分子量（Ｍｎ）を有している。
【００４３】
本発明の官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムは、典型的には１．５〜６、好ましくは２〜５、より好ましくは２．５〜４の多分散性指数（ＰＤＩ＝Ｍｗ／Ｍｎ、ここでＭｗは重量平均分子量である）を有している。
【００４４】
本発明の官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムは、典型的には１０〜１５０、好ましくは２０〜１２０、より好ましくは２５〜１００のムーニー粘度（ＭＬ１＋４、１００℃）を有している。
【００４５】
本発明の官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムは、以下の性質を特徴としている：
・  本明細書で特定した試験方法により測定されるガラス転移温度が、−２０℃未満、好ましくは−２３℃未満、より好ましくは−２５℃未満であるか、または
・  本明細書で特定した試験方法により測定されるオイル膨潤性が、２０％以下、好ましくは１８％以下、より好ましくは１５％以下であるか、または
・  本明細書で特定した試験方法により測定されるガラス転移温度が、−２０℃未満、好ましくは−２３℃未満、より好ましくは−２５℃未満であり、かつ本明細書で特定した試験方法により測定されるオイル膨潤性が、２０％以下、好ましくは１８％以下、より好ましくは１５％以下である。
【００４６】
官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムを調製するための方法（官能化反応）
本発明はさらに、官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴムをアルコール、エポキシド、またはアミンと反応させることにより、
ａ）１０重量％〜６０重量％、好ましくは２０重量％〜５０重量％、より好ましくは３４重量％〜４３重量％のα，β−エチレン性不飽和ニトリル単位、
ｂ）３１重量％〜８９．０重量％、好ましくは４２重量％〜７８．７５重量％、より好ましくは４９重量％〜６４．５重量％の共役ジエン単位、および
ｃ）１重量％〜９重量％、好ましくは１．２５重量％〜８重量％、より好ましくは１．５重量％〜８重量％の少なくとも１種の、
α，β−エチレン性不飽和モノカルボン酸モノエステル単位、
α，β−エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル単位、
α，β−エチレン性不飽和ジカルボン酸ジエステル単位、および
α，β−エチレン性不飽和カルボキサミド単位
からなる群から選択される、カルボニル基含有α，β−エチレン性不飽和モノマー単位
を含む、本発明の官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムを調製するための方法にも関する。
【００４７】
好ましい実施形態においては、本発明は、官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴムをアルコール、エポキシド、またはアミンと反応させることにより、
ａ）１０重量％〜６０重量％、好ましくは２０重量％〜５０重量％、より好ましくは３４重量％〜４３重量％のα，β−エチレン性不飽和ニトリル単位、
ｂ）３１重量％〜８９．０重量％、好ましくは４２重量％〜７８．７５重量％、より好ましくは４９重量％〜６４．５重量％の共役ジエン単位、および
ｃ）１重量％〜９重量％、好ましくは１．２５重量％〜８重量％、より好ましくは１．５重量％〜８重量％の少なくとも１種の、
α，β−エチレン性不飽和モノカルボン酸モノエステル単位、
α，β−エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル単位、
α，β−エチレン性不飽和ジカルボン酸ジエステル単位、および
α，β−エチレン性不飽和カルボキサミド単位
らなる群から選択される、カルボニル基含有α，β−エチレン性不飽和モノマー単位
を含む、本発明の官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムを調製するための方法にも関する。
【００４８】
その反応は、典型的には８０％を超える程度まで、より好ましくは９０％を超える程度まで、最も好ましくは完結するまで実施される。
【００４９】
官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴムは、カルボキシル基を含む１種または複数のモノマー、またはＣ１〜Ｃ３カルボキシレート基を含む１種または複数のモノマー、またはアミド基を含む１種または複数のモノマー、またはそれらの混合物を含む、コポリマーである。
【００５０】
官能化のために使用することができる、官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴムには、
・  全部のモノマー単位を合計した１００重量％の量を基準にして、１０重量％〜６０重量％、好ましくは２０重量％〜５０重量％、より好ましくは３４重量％〜４３重量％の量の、少なくとも１種のα，β−エチレン性不飽和ニトリル繰り返し単位（ａ）、
・  全部のモノマー単位を合計した１００重量％の量を基準にして、３１重量％〜８９．０重量％、好ましくは４２重量％〜７８．７５重量％、より好ましくは４９重量％〜６４．５重量％の、少なくとも１種の共役ジエンの繰り返し単位（ｂ）、
・  全部のモノマー単位を合計した１００重量％の量を基準にして１重量％〜９重量％、好ましくは１．２５重量％〜８重量％、より好ましくは１．５重量％〜８重量％の、
α，β−エチレン性不飽和モノカルボン酸単位、
α，β−エチレン性不飽和モノカルボン酸Ｃ１〜Ｃ３−モノアルキルエステル単位、
α，β−エチレン性不飽和ジカルボン酸単位、
α，β−エチレン性不飽和ジカルボン酸Ｃ１〜Ｃ３−モノアルキルエステル単位、および
α，β−エチレン性不飽和カルボキサミド単位
からなる群から選択される、少なくとも１種のカルボニル基含有α，β−エチレン性不飽和モノマーの繰り返し単位
が含まれ、ここで、全部の繰り返し単位を総合計したものが１００重量％である。
【００５１】
好ましいα，β−不飽和モノカルボン酸は、アクリル酸およびメタクリル酸である。
【００５２】
好ましいα，β−不飽和モノカルボン酸のＣ１〜Ｃ３−モノアルキルエステルは、アクリル酸またはメタクリル酸のメチル、エチルまたはプロピルエステルである。
【００５３】
好ましいα，β−不飽和ジカルボン酸は、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、シトラコン酸、およびメサコン酸である。
【００５４】
好ましいα，β−エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステルは、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、シトラコン酸、およびメサコン酸のメチル、エチル、またはプロピルモノエステルである。
【００５５】
官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴムは、また別の実施形態においては、その水素化された形態で官能化されてもよい。
【００５６】
また別の実施形態においては、その共役ジエン単位の水素化のレベルが、５０％以上、好ましくは７５％以上、より好ましくは８５％以上である。
【００５７】
そのような官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴム（ＨＸＮＢＲ）の調製法は、国際公開第Ａ０１／７７１８５号パンフレットに記載されている。ＨＸＮＢＲゴムは、ＸＮＢＲから始めて、溶液法で水素化することによって調製され、後の工程で、固体のゴムに変換させることができる。モノマー単位は、ランダムに分布していても、あるいはブロックの状態で分布していてもよい。ランダムな分布が好ましい。別の方法では、そのような官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴムが、当業者公知の方法、たとえばエマルション中での三元重合で調製される。
【００５８】
そのような官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴムは、市場で入手することが可能であり、たとえばＬａｎｘｅｓｓ  Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ  ＧｍｂＨからのＴｈｅｒｂａｎ（登録商標）ＸＴブランド、あるいはＬａｎｘｅｓｓ  Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ  ＧｍｂＨからのＫｒｙｎａｃ（登録商標）ブランド（たとえば、７重量％のカルボン酸モノマーを用いたＫｒｙｎａｃ（登録商標）Ｘ７５０およびＫｒｙｎａｃ（登録商標）Ｘ７４０；１重量％のカルボン酸モノマーを用いたＫｒｙｎａｃ（登録商標）Ｘ１４６；１重量％のカルボン酸モノマーを用いたＫｒｙｎａｃ（登録商標）Ｘ１６０）などがある。
【００５９】
さらに、そのカルボキシル化ＮＢＲが、部分水素化カルボキシル化ＮＢＲ、および完全水素化カルボキシル化ＮＢＲの群から選択されたカルボキシル化ニトリルゴム、または、それらの群の２種以上のものの混合物であるような混合物が、本発明の官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムを調製するのに好ましい。
【００６０】
官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴムと、アルコール、エポキシドまたはアミンとの反応は、広い温度範囲、たとえば５０〜２００℃で実施することができる。
【００６１】
使用されるアルコール、エポキシドまたはアミンの量は、カルボニル基含有α，β−エチレン性不飽和モノマー単位の全量を基準にして、典型的には１〜１０モル当量（ｅｑ）の範囲内である。
【００６２】
これらの方法によって調製された官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムのガラス転移温度は、カルボニル基含有α，β−エチレン性不飽和モノマーの不完全な転化率の場合であっても、数℃の低下である。
【００６３】
アルコールを用いた官能化
したがって、本発明はさらに、本発明の官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムを調製するための方法にも関し、それには、官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴムとアルコールとの反応が少なくとも含まれる。
【００６４】
使用されるアルコールは、たとえば以下のものであってよい：Ｃ１〜Ｃ２４アルコール、好ましくは１，３−ジエトキシ−２−プロパノール、３−ヒドロキシプロピオニトリル、３−ジエチルアミノ−１−プロパノール、１−デカノール、１−ペンタノール、ジエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールエチルエーテル、またはメチルポリエチレングリコールエーテル。特に好ましいのは、メチルポリエチレングリコールエーテルである。
【００６５】
たとえば、そのような方法は、ニーダーまたはエクストルーダー中で実施することができる。
【００６６】
また別の方法においては、官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴムのアルコールとの反応を、溶液中、酸触媒の存在下に実施する。
【００６７】
溶液中、酸触媒の存在下での、官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴムとアルコールとの反応は、好ましくは８０〜１５０℃、より好ましくは１００〜１３０℃で実施される。
【００６８】
溶液中、酸触媒の存在下での、官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴムとアルコールとの反応で使用されるアルコールの量は、カルボニル基含有α，β−エチレン性不飽和モノマー単位の全量を基準にして、典型的には１〜１０モル当量（ｅｑ）の範囲である。
【００６９】
溶液中、酸触媒の存在下での、官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴムとアルコールとの反応は、典型的には１時間〜４８時間、好ましくは２時間〜２４時間、より好ましくは４時間〜１２時間の時間をかけて実施される。
【００７０】
溶液中、酸触媒の場合に使用される触媒は、たとえば、メタンスルホン酸（ＭｅＳＯ３Ｈ）、ｐ−トルエンスルホン酸、または硫酸である。
【００７１】
触媒の使用量は、カルボニル基含有α，β−エチレン性不飽和モノマー単位の全量を基準にして、たとえば０．８〜２．９モル当量、好ましくは０．８〜１．４モル当量の範囲である。
【００７２】
官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴムの転化率は、典型的には１５％〜１００％、好ましくは４０％〜９９．９％、より好ましくは５０％〜９９％の範囲である。
【００７３】
ニーダー中でアルコールを用いた官能化
また別の実施形態においては、官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴムとアルコールとの反応を、ニーダー（たとえば、Ｈａａｋｅ  Ｒｈｅｏｍｉｘ  ６００）の中で、固体の形状で実施する。ニーダー中、固体の形態での官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴムとアルコールとの反応は、好ましくは、１６０〜２００℃の温度で実施することができる。
【００７４】
ニーダー中、固体の形態での官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴムとアルコールとの反応は、典型的には１〜２０分、好ましくは１〜１０分の時間をかけて実施される。
【００７５】
エポキシドを用いた官能化
また別の実施形態においては、本発明の官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムを、以下の工程を含む方法で調製する：
（ａ）溶液中で、官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴムをエポキシドと反応させる工程、および
（ｂ）そのエポキシドを開環させることが可能な化学量論量の塩基を添加する工程。
【００７６】
使用されるエポキシドは、たとえば、エチルヘキシルグリシジルエーテル、またはブチルグリシジルエーテルであってよい。
【００７７】
使用される塩基は、たとえば、ジイソプロピルエチルアミン（Ｈｕｅｎｉｇ塩基）、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデス−７−エン（ＤＢＵ）、またはピリジンであってよい。
【００７８】
塩基の使用量は、たとえば１．５〜１０モル当量の範囲、好ましくは１．５〜５モル当量の範囲、より好ましくは１．５〜３モル当量の範囲である。
【００７９】
ニトリル基含有コポリマーゴムの転化における、官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴムの転化率は、１５％以上、好ましくは３０％以上、より好ましくは５０％以上である。
【００８０】
本発明の官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムの調製は、官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴムとアミンとの反応と類似の方法で可能である。
【００８１】
メタセシス
官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムを調製した後で、メタセシス反応によってその官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムの分子量を低減させたり、メタセシス反応とそれに続けての水素化を行ったり、水素化のみを行ったりすることも可能である。これらのメタセシス反応または水素化反応は、当業者には十分に周知であり、文献にも記載されている。メタセシスは、たとえば国際公開第Ａ−０２／１００９４１号パンフレットおよび国際公開第Ａ−０２／１００９０５号パンフレットからも公知であり、分子量を低下させるのに使用することができる。
【００８２】
水素化
さらに別の実施形態においては、官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムを、官能化の後で水素化させることもできる。
【００８３】
官能化されたニトリル基含有コポリマーの水素化は、当業者公知の各種の方法で実施することができる。ニトリル基含有コポリマーゴムを水素化するために好適な方法は、たとえば以下の特許に記載されている：米国特許第３，７００，６３７号明細書、独国特許出願公開第Ａ２  ５３９  １３２号明細書、独国特許出願公開第Ａ３  ０４６  ００８号明細書、独国特許出願公開第Ａ３  ０４６  ２５１号明細書、独国特許出願公開第Ａ３  ２２７  ６５０号明細書、独国特許出願公開第Ａ３  ３２９  ９７４号明細書、欧州特許出願公開第Ａ１１１  ４１２号明細書、仏国特許第２  ５４０  ５０３号明細書、および米国特許第４，５０３，１９６号明細書。水素化されたニトリル基含有コポリマーゴムは、高い破壊強度、低い摩耗性、加圧および引張応力後の一貫した低変形性、良好な耐油性を特色としているが、特に、熱的および酸化的作用に対する安定性が優れている。
【００８４】
水素化は、溶液中、エマルション中、または固体の形態で実施することができる。
【００８５】
ニトリル基含有コポリマーゴムを含む加硫可能な混合物
本発明はさらに、官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムおよび少なくとも１種の架橋剤を含む加硫可能な混合物も提供する。好ましい実施形態は、少なくとも１種の充填剤をさらに含む加硫可能な混合物に関する。
【００８６】
その他の任意成分：
任意選択的に、このタイプの加硫可能な混合物にはさらに、ゴムのための１種または複数の、当業者によく知られた添加剤および繊維質物質が含まれていてもよい。そのようなものとしては、以下のものが挙げられる：老化安定剤、加硫戻り安定剤（ｒｅｖｅｒｓｉｏｎ  ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）、光安定剤、オゾン劣化防止剤、加工助剤、可塑剤、鉱油、粘着付与剤、発泡剤、染料、顔料、ワックス、樹脂、エクステンダー、充填剤、カーボンブラック、シリカ、ヒュームドシリカ、天然物質、たとえばクレー、カオリン、ウォラストナイト、有機酸、加硫抑制剤、金属酸化物、アラミド繊維、不飽和カルボン酸の塩、たとえば亜鉛ジメチルアクリレート（ＺＤＭＡ）、液状アクリル酸エステル、ならびにさらなる充填剤−活性剤、たとえばトリエタノールアミン、トリメチロールプロパンポリエチレングリコール、ヘキサントリオール、脂肪族トリアルコキシシラン、またはゴム工業で公知のその他の添加剤（Ｕｌｌｍａｎｎ’ｓ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＶＣＨ  Ｖｅｒｌａｇｓｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ  ｍｂＨ，Ｄ−６９４５１  Ｗｅｉｎｈｅｉｍ，１９９３，ｖｏｌ  Ａ  ２３，“Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  ａｎｄ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ”，ｐ．３６６−４１７）。
【００８７】
有用な架橋剤としては、たとえば、以下のものが挙げられる：ペルオキシド系架橋剤、たとえば、ビス（２，４−ジクロロベンジル）ペルオキシド、ジベンゾイルペルオキシド、ビス（４−クロロベンゾイル）ペルオキシド、１，１−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルペルベンゾエート、２，２−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）ブテン、４，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシノニルバレレート、ジクミルペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルクミルペルオキシド、１，３−ビス（ｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、および２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）−３−ヘキシン。
【００８８】
これらのペルオキシド系架橋剤に加えて、架橋収率を向上させるのに役立つ可能性があるさらなる添加剤をさらに使用するのも有利となりうる。その好適な例としては、以下のものが挙げられる：トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリアリルトリメリテート、エチレングリコールジメタクリレート、ブタンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、亜鉛アクリレート、亜鉛ジアクリレート、亜鉛メタクリレート、亜鉛ジメタクリレート、１，２−ポリブタジエン、またはＮ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミド。
【００８９】
その架橋剤の全量は、官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムを基準にして、典型的には１〜２０ｐｈｒの範囲、好ましくは１．５〜１５ｐｈｒの範囲、より好ましくは２〜１０ｐｈｒの範囲である。
【００９０】
使用される架橋剤はさらに、元素で可溶性もしくは不溶性の形態である硫黄または硫黄供与体であってもよい。
【００９１】
有用な硫黄供与体としては、たとえば以下のものを挙げることができる：ジモルホリルジスルフィド（ＤＴＤＭ）、２−モルホリノジチオベンゾチアゾール（ＭＢＳＳ）、カプロラクタムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＤＰＴＴ）、およびテトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）。
【００９２】
本発明のニトリル基含有コポリマーゴムを硫黄加硫する場合においてもまた、その架橋収率を向上させるのに役立つ可能性があるさらなる添加物を使用することも可能である。原理的には、その架橋は、硫黄または硫黄供与体を単独で用いて実施することも可能である。
【００９３】
逆に、本発明のニトリル基含有コポリマーゴムの架橋を、前述の添加剤のみの存在下に、すなわち、元素の硫黄または硫黄供与体を添加することなく、実施することもまた可能である。
【００９４】
架橋収率を向上させるのに役立つ可能性がある好適な添加物としては、たとえば以下のものが挙げられる：ジチオカルバミン酸塩、チウラム、チアゾール、スルフェンアミド、キサントゲン酸塩、グアニジン誘導体、カプロラクタム、およびチオ尿素誘導体。
【００９５】
使用されるジチオカルバミン酸塩は、たとえば以下のものであってよい：ジメチルジチオカルバミン酸アンモニウム、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム（ＳＤＥＣ）、ジブチルジチオカルバミン酸ナトリウム（ＳＤＢＣ）、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺＤＭＣ）、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺＤＥＣ）、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺＤＢＣ）、エチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺＥＰＣ）、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺＢＥＣ）、ペンタメチレンジチオカルバミン酸亜鉛（Ｚ５ＭＣ）、ジエチルジチオカルバミン酸テルル、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル、ジメチルジチオカルバミン酸ニッケル、およびジイソノニルジチオカルバミン酸亜鉛。
【００９６】
使用されるチウラムは、たとえば以下のものであってよい：テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＭＴＭ）、ジメチルジフェニルチウラムジスルフィド、テトラベンジルチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド、およびテトラエチルチウラムジスルフィド（ＴＥＴＤ）。
【００９７】
使用されるチアゾールは、たとえば以下のものであってよい：２−メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、ジベンゾチアジルジスルフィド（ＭＢＴＳ）、亜鉛メルカプトベンゾチアゾール（ＺＭＢＴ）、および銅２−メルカプトベンゾチアゾール。
【００９８】
使用されるスルフェンアミド誘導体は、たとえば以下のものであってよい：Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド（ＣＢＳ）、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド（ＴＢＢＳ）、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド（ＤＣＢＳ）、２−モルホリノチオベンゾチアゾール（ＭＢＳ）、Ｎ−オキシジエチレンチオカルバミル−Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルスルフェンアミド、およびオキシジエチレンチオカルバミル−Ｎ−オキシエチレンスルフェンアミド。
【００９９】
使用されるキサントゲン酸塩は、たとえば以下のものであってよい：ジブチルキサントゲン酸ナトリウム、イソプロピルジブチルキサントゲン酸亜鉛、およびジブチルキサントゲン酸亜鉛。
【０１００】
使用されるグアニジン誘導体は、たとえば以下のものであってよい：ジフェニルグアニジン（ＤＰＧ）、ジ−ｏ−トリルグアニジン（ＤＯＴＧ）、およびｏ−トリルビグアニジエン（ＯＴＢＧ）。
【０１０１】
使用されるジチオリン酸塩は、たとえば以下のものであってよい：ジアルキルジチオリン酸亜鉛（アルキル基の鎖長：Ｃ２〜Ｃ１６）、ジアルキルジチオリン酸銅（アルキル基の鎖長：Ｃ２〜Ｃ１６）、およびジチオホスフォリルポリスルフィド。
【０１０２】
使用されるカプロラクタムは、たとえば、ジチオビスカプロラクタムであってよい。
【０１０３】
使用されるチオ尿素誘導体は、たとえば以下のものであってよい：Ｎ，Ｎ’−ジフェニルチオ尿素（ＤＰＴＵ）、ジエチルチオ尿素（ＤＥＴＵ）、およびエチレンチオ尿素（ＥＴＵ）。
【０１０４】
同様に添加物として好適なものとしては、たとえば以下のものが挙げられる：亜鉛ジアミンジイソシアネート、ヘキサメチレンテトラミン、１，３−ビス（シトラコンイミドメチル）ベンゼン、および環状ジスルファン。
【０１０５】
上述の添加物およびさらには架橋剤は、個別に使用しても、あるいは混合物として使用してもよい。官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムを架橋させるためには、以下の物質を使用するのが好ましい：硫黄、２−メルカプトベンゾチアゾール、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジモルホリルジスルフィド、ジエチルジチオカルバミン酸テルル、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル、ジブチ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亜鉛、およびジチオビスカプロラクタム。
【０１０６】
架橋剤および上述の添加物はそれぞれ、ニトリル基含有コポリマーゴムを基準にして、約０．０５〜１０ｐｈｒ、好ましくは０．１〜８ｐｈｒ、特には０．５〜５ｐｈｒの量（それぞれの場合において、活性物質を基準にした、単回の使用量）で使用することができる。
【０１０７】
本発明の硫黄架橋においては、架橋剤と上述の添加物に加えて、たとえば以下に挙げるさらなる無機物質または有機物質を同様に使用することもまた推奨されよう：酸化亜鉛、炭酸亜鉛、酸化鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、飽和もしくは不飽和の有機脂肪酸およびそれらの亜鉛塩、ポリアルコール、アミノアルコールたとえば、トリエタノールアミン、およびアミン、たとえば、ジブチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、シクロヘキシルエチルアミン、ポリアミン、およびポリエーテルアミン。
【０１０８】
ポリアミンを用いた架橋の場合においては、たとえば、追加のモノマー単位の遊離のカルボキシル基が転化される。ポリアミンは、特定のものになんら限定されることはないが、ただし、その架橋剤が少なくとも２個以上のアミノ基を有しているか、またはインサイチューで２個以上のアミノ基を発生させる物質でなければならない。脂肪族もしくは芳香族の炭化水素の複数の水素がアミノ基またはヒドラジド構造（「−ＣＯＮＨＮＨ２」で表され、ここでＣＯはカルボニル基である）で置換されている架橋剤が好ましい。ポリアミン架橋剤の例としては、たとえば以下のものが挙げられる：
・  脂肪族ポリアミン、好ましくはヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンカルバメート、テトラメチレンペンタアミン、ヘキサメチレンジアミン−シンナムアルデヒドアダクト、またはヘキサメチレンジアミンジベンゾエート塩；
・  芳香族ポリアミン、好ましくは２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）プロパン、４，４’−メチレンジアニリン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、４，４’−（４，４’−イソプロピリデンジフェニル−１，１’−ジイルジオキシ）ジアニリン；
・  または４，４’−メチレンビス（ｏ−クロロアニリン）；
・  少なくとも２つのヒドラジン構造を有する物質、好ましくはイソフタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、またはセバシン酸ジヒドラジド。
【０１０９】
特に好ましいポリアミンは、ヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンモノカルバメート、および４，４’−（４，４’−イソプロピリデンジフェニル−１，１’−ジイルジオキシ）ジアニリンである。加硫可能な混合物の中でのポリアミン架橋剤の量は、１００重量％のポリマーを基準にして、０．２重量％〜２０重量％の範囲、好ましくは１重量％〜１５重量％の範囲、より好ましくは１．５重量％〜１０重量％の範囲である。
【０１１０】
官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムを含む加硫可能な混合物を製造するための方法
本発明はさらに、官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムを、少なくとも１種の架橋剤および任意選択的に存在するさらなる成分と混合することによる、官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムを含む加硫可能な混合物を製造するための方法も提供する。この混合操作は、ゴム産業において慣用されるあらゆる混合ユニット、たとえばインターナルミキサー、Ｂａｎｂｕｒｙミキサー、またはローラーで実施することができる。当業者であれば、適切な試験をすることによって、計量添加の順序を何の問題もなく決めることができる。
【０１１１】
たとえば、可能な手順における２つの変形形態を、以下に記載する。
【０１１２】
方法Ａ：インターナルミキサー中での製造
好ましいのは、「かみ合いタイプ（ｉｎｔｅｒｍｅｓｈｉｎｇ）」のローター構造を有するインターナルミキサーである。
【０１１３】
開始時には、ベールの形態である官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムをインターナルミキサーに仕込み、そのベールを微粉砕させる。適切な混合時間の後に、充填剤および添加剤を加える。その混合は温度制御下で実施するが、ただし、混合物が、１３０〜１５０℃の範囲の温度に適切な時間滞留するようにする。さらなる適切な混合時間の後に、さらなる混合物構成成分、たとえば、任意選択的にステアリン酸、抗酸化剤、可塑剤、白色顔料（たとえば二酸化チタン）、染料、およびその他の加工活性化剤を添加する。さらなる適切な混合時間の後に、インターナルミキサーのガス抜きをし、シャフトをきれいにする。さらなる適切な時間の後に、インターナルミキサーを空にして、加硫可能な混合物を得る。適切な時間とは、数秒〜数分を意味していると理解されたい。そのようにして製造された加硫可能な混合物は、慣用される方法、たとえばムーニー粘度、ムーニースコーチ、またはレオメーター試験によって評価することができる。
【０１１４】
方法Ｂ：ロール上での製造
混合ユニットとしてロールを使用するのであれば、同様の方法および順序で、計量仕込みを進行させることが可能である。
【０１１５】
官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムを含む加硫物を製造するための方法
本発明はさらに、官能化されたニトリル基含有コポリマーゴム（加硫）を含む加硫物を製造するための方法も提供し、その特徴は、官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムを含む加硫可能な混合物を、好ましくは１００℃〜２５０℃の範囲の温度、より好ましくは１２０℃〜１９０℃の範囲の温度、最も好ましくは１３０℃〜１８０℃で加硫に供する点にある。この目的のためには、加硫可能な混合物を、カレンダー、ロール、またはエクストルーダーを用いてさらに加工する。次いで、そのよび成形した物質を、プレス、オートクレーブ、加熱空気系、または自動マット加硫系（ａｕｔｏｍａｔｉｃ  ｍａｔ  ｖｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ、「Ａｕｍａ」）と呼ばれる系の中で加硫し、そこでの有用な温度は、１２０℃〜２００℃、好ましくは１４０℃〜１９０℃の範囲であることが見いだされた。その加硫時間は、典型的には１分〜２４時間、好ましくは２分〜１時間である。加硫物の形状およびサイズによっては、完全な加硫を得るために、再加熱による第二の加硫が必要になることもある。
【０１１６】
加硫物
本発明はさらに、そのようにして得ることが可能な、官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムをベースとする加硫物を提供する。それらの加硫物は成形物品の形態を取っていてよく、それは、たとえば、ベルト、ローラー、靴の構成要素、ガスケット、ホース、制動要素、ステーター、またはケーブルシース、好ましくは伝動ベルトとして使用することができる。
【０１１７】
加硫物を製造するための上述の方法は、各種の成形物を製造するのに使用することができる。
【０１１８】
本発明の加硫物は、典型的には０％〜５０％、好ましくは５％〜３０％、より好ましくは８％〜１５％の、ＩＲＭ  ９０３（１５０℃、１６８時間）中でのオイル膨潤性を有している。
【０１１９】
使用
本発明はさらに、成形物体の製造、好ましくは押出し成形または射出成形によって製造されるもののための、本発明の官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムをベースとする加硫物の使用もまた提供する。
【０１２０】
成形物
本発明はさらに、本発明の官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムをベースとする成形物も提供する。たとえばこの目的のために使用することが可能な方法、たとえば、型込め成形、射出成形、または押出し成形の方法、ならびにそれらに対応する射出成形装置またはエクストルーダーは、当業者には十分公知である。これらの成形物の製造においては、本発明のニトリル基含有コポリマーゴムに、当業者には公知であり、慣用される技術知識を使用して適切に選択されなければならない標準的な助剤を補助的に使用することも可能であり、そのようなものとしてはたとえば以下のものが挙げられる：充填剤、充填剤−活性剤、加硫促進剤、架橋剤、オゾン劣化防止剤、抗酸化剤、加工オイル、エクステンダーオイル、可塑剤、活性剤、またはスコーチ防止剤。
【０１２１】
本発明の特徴的な利点は、官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴムを、官能化させることが可能な反応剤と反応させることによって、新規な、ニトリル基を含む官能化されたコポリマーゴムのタイプが製造され、それが、極性かつ柔軟な側鎖が導入されることによって、同じアクリロニトリル含量を有する従来からのタイプよりも、典型的には同等の耐油性を備えながらも、より低いガラス転移温度を有しているという点にある。
【実施例】
【０１２２】
試験方法：
ニトリル基含有コポリマーゴム中のＡＣＮ含量を求めるための窒素含量は、ＬＥＣＯ  ＴｒｕＳｐｅｃ製のＱＳ  ０１９６０で測定した。ＣＨＮ分析計の中、純酸素中約９５０℃でサンプルの燃焼を秤量し、燃焼ガスを分割し、分解された成分を吸収させ、ＴＣＤ（熱伝導率測定セル）によってＮ２を検出する。
【０１２３】
ＲＤＢ含量（残存二重結合含量）（単位：％）は、次のようなＦＴ−ＩＲ測定法によって求める：水素化の前、途中、および後のニトリル基含有コポリマーゴムのＩＲスペクトルを、Ｔｈｅｒｍｏ  Ｎｉｃｏｌｅｔ  ＦＴ−ＩＲスペクトロメーター、ＡＶＡＴＡＲ  ３６０タイプのＩＲ装置の手段により記録する。この目的のためには、ニトリル基含有コポリマーゴムのモノクロロベンゼン溶液を、ＮａＣｌ板の上に塗布し、乾燥させて膜とし、分析する。水素化のレベルは、ＡＳＴＭ  Ｄ  ５６７０９５法によるＦＴ−ＩＲ分析の手段によって求める。
【０１２４】
ムーニー粘度（ＭＬ１＋４、１００℃）の値は、それぞれの場合において、ＤＩＮ  ５３５２３／３に従い、剪断円板粘度計の手段により求める。
【０１２５】
ＨＮＢＲの転化率は、１Ｈ  ＮＭＲ測定によりチェックした。その測定は、Ｂｒｕｋｅｒ  ＤＰＸ４００を用い、１，１，２，２−テトラクロロエタン−ｄ２中、１２８スキャン、遅延時間５秒で実施した。組み込み量は、適切なシグナルの積分値から計算した。
【０１２６】
分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって求めた。以下のもので構成されたモジュラーシステムを使用した：Ｓｈｏｄｅｘ  ＲＩ−７１示差屈折計、Ｓ  ５２００オートサンプラー（ＳＦＤ製）、カラムオーブン（ＥＲＣ−１２５）、Ｓｈｉｍａｄｚｕ  ＬＣ  １０ＡＴポンプ、およびＰｏｌｙｍｅｒ  Ｌａｂｓ製の３本の「ｍｉｘｅｄ−Ｂ」カラムのカラム組合せ。使用した溶媒は、テトラヒドロフランであって、表示される分子量は、ＰＳＳ（Ｍａｉｎｚ）製のポリスチレン標準をベースとしたものである。測定は４０℃で実施し、流量は、テトラヒドロフラン中１ｍＬ／分であった。
【０１２７】
数平均分子量Ｍｎ、質量平均分子量Ｍｗ、およびそれらから得られる多分散性指数ＰＤＩのような分子パラメーターは、Ｗａｔｅｒｓ製の「Ｅｍｐｏｗｅｒ  ２  ｄａｔａ  ｂａｓｅ」ソフトウェアの手段によって、ＲＩ信号から求めた。
【０１２８】
ニトリル基含有コポリマーゴムのガラス転移温度は、ＤＳＣ測定法を用いて得た。この目的のためには、１０〜１５ｍｇのサンプルをアルミニウムボートの上に秤込み、封入した。Ｍｅｔｔｌｅｒ  Ｔｏｌｅｄｏ  ＤＳＣ  ８２１ｅ／ＳＴＡＲ  ＳＷ  １１．００  ＤＳＣ装置の中で、そのボートを、−１００℃から１００℃まで、２０Ｋ／分の加熱速度で２回昇温させた。ガラス転移温度は、その２回目の加熱曲線から、平均値を求めるための標準的な方法により求めた。
【０１２９】
ゴム混合物の加硫特性は、ムービングダイレオメーター（ＭＤＲ  ２０００Ｅ）中で、加硫時間の関数としてトルクを測定することによって求めた（測定角度：０．５度、振動数：１．７Ｈｚ、１８０℃、３０分）。
【０１３０】
引張試験のために、加硫可能な混合物を１８０℃で加硫させることによって、２ｍｍのプラックを作成した。それらのプラックからダンベル形状の試験片を打ち抜き、ＡＳＴＭ  Ｄ２２４０−８１に従って引張強度および伸びを測定した。
【０１３１】
硬度は、ＡＳＴＭ  Ｄ２２４０−８１に従い、硬度計を用いて測定した。
【０１３２】
オイル膨潤性を測定するためには、引張試験のために使用したダンベル形状の試験片を、密封容器中でＩＲＭ  ９０３オイルの中に、１５０℃で７日間保存した。その後で、サンプルの寸法と重量を測定し、体積膨潤度と質量の増加を求めた。次いで、ＡＳＴＭ  Ｄ２２４０−８１に従って、引張強度および伸びを測定した。
【０１３３】
以下の表において用いた略称は次の意味合いを有する。
「ＲＴ」：室温（２３±２℃）
「Ｓｍｉｎ」：架橋等温式の最小トルク
「Ｓｍａｘ」：架橋等温式の最大トルク
「デルタＳ」：「Ｓｍａｘ−Ｓｍｉｎ」
「ＴＳ１」：ムーニー粘度が最小に達した後、ムーニー粘度が１単位上昇するまでの時間（出発点と比較）
「ＴＳ２」：ムーニー粘度が最小に達した後、ムーニー粘度が２単位上昇するまでの時間（出発点と比較）
「ｔ５０」：Ｓｍａｘの５０％に達した時間
「ｔ９０」：Ｓｍａｘの９０％に達した時間
「ｔ９５」：Ｓｍａｘの９５％に達した時間
「Ｍ１０」：１０％伸びのときのモジュラス（ＲＴで測定）
「Ｍ２５」：２５％伸びのときのモジュラス（ＲＴで測定）
「Ｍ５０」：５０％伸び時のモジュラス（ＲＴで測定）
「Ｍ１００」：１００％伸び時のモジュラス（ＲＴで測定）
「Ｍ３００」：３００％伸び時のモジュラス（ＲＴで測定）
「ＥＢ」：破断時伸び（ＲＴで測定）
「ＴＳ」：引張強度（ＲＴで測定）
「Ｈ」：硬度（ＲＴで測定）
【０１３４】
実施例においては以下の物質を使用した：
以下の化学薬品は、それぞれの場合において特定した会社からの商品として購入するか、または特定した会社の製造プラント由来のものである。
モノクロロベンゼン：Ｍｅｒｃｋ、純度≧９９％
メタノール：Ａｚｅｌｉｓ
ジエチレングリコールメチルエーテル：Ｍｅｒｃｋ、純度≧９８％
トリエチレングリコールエチルエーテル：Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ、工業グレード製品
メトキシポリエチレングリコール（ｍＰＥＧ７）：Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ、７個のエチレングリコール単位を有する市販製品
メトキシポリエチレングリコール（ｍＰＥＧ１１）：ＢＡＳＦ（Ｐｌｕｒｉｏｌ  Ａ５２０Ｅ）、工業グレード製品、１１個のエチレングリコール単位
メトキシポリエチレングリコール（ｍＰＥＧ１６）：ＢＡＳＦ（Ｐｌｕｒｉｏｌ  Ａ７５０Ｅ）、工業グレード製品、１６個のエチレングリコール単位
ブチルグリシジルエーテル：Ｍｅｒｃｋ、純度９５％
エチルヘキシルグリシジルエーテル：Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ、純度９８％
１−デカノール：Ｍｅｒｃｋ、純度≧９９％
１−ペンタノール：ＶＷＲ、工業グレード製品
３，７−ジメチル−１−オクタノール：Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ、純度≧９８％
３−メチル−１−ブタノール：Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ、純度９８％
ピリジン：ＶＷＲ、純度９９．７％
１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデス−７−エン（ＤＢＵ）：Ｍｅｒｃｋ、合成品品質
メタンスルホン酸：Ｍｅｒｃｋ、純度≧９９％
ポリカルボン酸：Ｏｒｏｔｈａｎ（商標）；Ｒｏｈｍ  ａｎｄ  Ｈａａｓ  Ｅｕｒｏｐｅ  Ｔｒａｄｉｎｇ  ＡＰＳ
【０１３５】
加硫可能な組成物において使用されたその他の物質：
Ｃｏｒａｘ（登録商標）Ｎ３３０：カーボンブラック、Ｏｒｉｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ  Ｃａｒｂｏｎｓから市販
Ｒｈｅｎｏｆｉｔ（登録商標）ＤＤＡ：オクチル化ジフェニルアミンをベースとする７０％マスターバッチ、Ｒｈｅｉｎｃｈｅｍｉｅ製
Ｖｕｌｋａｎｏｘ（登録商標）ＺＭＢ２／Ｃ５：４−および５−メチル−２−メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩、Ｌａｎｘｅｓｓから市販
Ｐｅｒｋａｄｏｘ（登録商標）１４−４０：ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン（シリカ上、４０％担持）、Ａｋｚｏ  Ｎｏｂｅｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  ＢＶから市販
ＴＡＩＣ：トリアリルイソシアヌレート、７０％マスターバッチ、Ｋｅｔｔｌｉｔｚ  Ｃｈｅｍｉｅ  ＧｍｂＨ＆Ｃｏ  ＫＧから市販
Ｍａｇｌｉｔｅ（登録商標）：酸化マグネシウム、ＣＰ  Ｈａｌｌから市販
【０１３６】
使用された、水素化された、官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴム：
ベース物質として、２種の異なるＨＮＢＲを使用した。
ＨＮＢＲ＿Ｖ１：ＡＣＮ含量；３４重量％、メタクリル酸含量；４．６重量％、残存二重結合含量；３．５％、ムーニー粘度ＭＬ（１＋４，１００℃）；７７。そのポリマーのガラス転移温度は、−１９．６℃であった。
ＨＮＢＲ＿Ｖ２：ＡＣＮ含量；３４．６重量％、メタクリル酸含量；５．２重量％、残存二重結合含量；０．３％、ムーニー粘度ＭＬ（１＋４，１００℃）；９５．８。そのポリマーのガラス転移温度は、−２５．５℃であった。
【０１３７】
官能化された、ニトリル基含有コポリマーゴムの調製
Ｉ．ａ．溶液中における、官能化させることが可能なカルボニル基およびニトリル基含有コポリマーゴムのアルコールとのエステル化
アジテータープラットフォーム上で、ゴムをモノクロロベンゼン中、濃度７重量％で溶解させる。最初に、その溶液をコンデンサー付きの二口フラスコの中に仕込み、転化されるカルボキシル基を基準にして、過剰量のアルコールを添加する。その混合物を、撹拌しながら加熱する。触媒として、モノクロロベンゼンの中に希釈したメタンスルホン酸をその加熱溶液に添加し、その反応混合物を４〜６時間リフラックスさせる。ＨＮＢＲ＿Ｖ１を用いた実験の結果を表１に、ＨＮＢＲ＿Ｖ２を用いた場合の結果を表２に示す。
【０１３８】
【表１】
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【０１３９】
【表２】
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【０１４０】
Ｉ．ｂ．溶液中における、官能化させることが可能な、カルボニル基およびニトリル基を含むコポリマーゴムのエポキシドとのエステル化
アジテータープラットフォーム上で、ゴムをモノクロロベンゼン中、濃度７重量％で溶解させる。最初に、その溶液をコンデンサー付きの二口フラスコの中に仕込み、転化されるカルボキシル基を基準にして、過剰量のエポキシドおよび非求核性の塩基を添加する。その混合物を、撹拌しながら加熱し、その反応混合物を６時間リフラックスさせる。それらの結果を表３にまとめた。
【０１４１】
【表３】
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【０１４２】
再沈殿によるポリマー溶液の処理
反応時間が経過した後、そのポリマー溶液を大過剰のメタノールの中に撹拌しながら投入し、それにより沈殿させる。アルミニウム板の上でその沈殿した物質からメタノールを絞り出し、固形物をアジテータープラットフォーム上でモノクロロベンゼンの中に再度溶解させた。沈殿を２回繰り返し、そのようにして得られた固形物を真空乾燥キャビネット中５５℃で、恒量になるまで乾燥させた。
【０１４３】
ＩＩ．水素化された、官能化されたニトリル基含有コポリマーゴムの加硫物の製造：
加硫可能な混合物の製造：
【０１４４】
【表４】
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【０１４５】
【表５】
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【０１４６】
試験混合物はすべて、ミキシングロールミル上で製造した。ロールの直径は８０ｍｍ、長さは２００ｍｍであった。ロールは予熱して４０℃とした。フロントロールの速度が１６．５ｒｐｍ、リアロールのそれが２０ｒｐｍであったため、１：１．２の摩擦が得られた。
【０１４７】
最初にゴムを仕込み、１分間混合させて、滑らかなミルドシードを形成させた。次いで、最初にカーボンブラック、次いで添加剤類、および最後に架橋用薬剤を混ぜ込んだ。混合時間は全部で、５〜８分であった。
【０１４８】
【表６】
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【０１４９】
【表７】
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【０１５０】
【表８】
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【０１５１】
【表９】
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【０１５２】
【表１０】
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【０１５３】
【表１１】
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【０１５４】
本発明の官能化されたニトリル基含有コポリマーゴム、１＊および２＊をベースとする加硫物では、ＨＮＢＲ３をベースとする加硫物に比較して、オイル膨潤性が大幅に改良されている。