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公開番号2025088496
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-11
出願番号2023203229
出願日2023-11-30
発明の名称エチレン系共重合体組成物およびホース製品
出願人三井化学株式会社
代理人弁理士法人エスエス国際特許事務所
主分類C08L 23/08 20250101AFI20250604BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】本発明は、自動車水系ホース用途に好適で、従来のEPDM系自動車水系ホース用ゴム組成物と比べて、絶縁性、耐クーラント性、および耐熱老化性のバランスに優れた成形体を製造し得るエチレン系共重合体組成物、および、絶縁性、耐クーラント性、および耐熱老化性のバランスに優れたホース製品を提供することを課題としている。
【解決手段】エチレン(a1)に由来する構成単位と、炭素原子数3～20のα-オレフィン(a2)に由来する構成単位と、下記一般式(I)および(II)からなる群より選ばれる部分構造を合計で1分子中に2つ以上含む非共役ポリエン(a3)に由来する構成単位とを有し、前記非共役ポリエン(a3)に由来する構造単位が、5-ビニル-2-ノルボルネンに由来する構造単位を含む、エチレン・α-オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)、およびカルボジイミド基含有化合物(B)を含む、エチレン系共重合体組成物。
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特許請求の範囲【請求項１】
エチレン（ａ１）に由来する構成単位と、炭素原子数３～２０のα－オレフィン（ａ２）に由来する構成単位と、下記一般式（Ｉ）および（II）からなる群より選ばれる部分構造を合計で１分子中に２つ以上含む非共役ポリエン（ａ３）に由来する構成単位とを有し、前記非共役ポリエン（ａ３）に由来する構造単位が、５－ビニル－２－ノルボルネンに由来する構造単位を含む、エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体（Ａ）、および
カルボジイミド基含有化合物（Ｂ）
を含むエチレン系共重合体組成物。
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2025088496000021.tif
28
162
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体（Ａ）が、下記要件（i）～（vi）の少なくとも１つを満たす、請求項１に記載のエチレン系共重合体組成物。
（i）エチレン（ａ１）に由来する構造単位と、α－オレフィン（ａ２）に由来する構造単位とのモル比［（ａ１）／（ａ２）］が、４０／６０～９９．９／０．１である。
（ii）非共役ポリエン（ａ３）に由来する構成単位の重量分率が、エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体（Ａ）１００質量％中、０．０７質量％～１０質量％である。
（iii）エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体（Ａ）の重量平均分子量（Ｍｗ）と、非共役ポリエン（ａ３）に由来する構成単位の重量分率（（ａ３）の重量分率（質量％））と、非共役ポリエン（ａ３）の分子量（（ａ３）の分子量）とが、下記式（１）を満たす。
４．５≦Ｍｗ×（ａ３）の重量分率／１００／（ａ３）の分子量≦４０ …（１）
（iv）レオメーターを用いて線形粘弾性測定（１９０℃）により得られた、周波数ω＝０．１ｒａｄ／ｓでの複素粘度η
*
(ω=0.1)
（Ｐａ・ｓｅｃ）と、周波数ω＝１００ｒａｄ／ｓでの複素粘度η
*
(ω=100)
（Ｐａ・ｓｅｃ）との比Ｐ（η
*
(ω=0.1)
／η
*
(ω=100)
）と、極限粘度［η］と、非共役ポリエン（ａ３）に由来する構成単位の重量分率（（ａ３）の重量分率）とが、下記式（２）を満たす。
Ｐ／（[η]
2.9
）≦（ａ３）の重量分率×６ …（２）
（v）ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定される重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との割合（分子量分布；Ｍｗ／Ｍｎ）が８～３０の範囲にある。
（vi）前記数平均分子量（Ｍｎ）が３０，０００以下である。
【請求項３】
前記カルボジイミド基含有化合物（Ｂ）が、下記一般式で示される繰り返し単位を有するポリカルボジイミドである、請求項１に記載のエチレン系共重合体組成物。
－Ｎ＝Ｃ＝Ｎ－Ｒ
1
－
（式中、Ｒ
1
は２価の有機基を示す。）
【請求項４】
前記エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体（Ａ）１００質量部に対して、前記カルボジイミド基含有化合物（Ｂ）を０．５～５０質量部含む、請求項１に記載のエチレン系共重合体組成物。
【請求項５】
さらに、変性ポリブタジエン（Ｃ）を含む、請求項１に記載のエチレン系共重合体組成物。
【請求項６】
前記変性ポリブタジエン（Ｃ）が、マレイン酸変性ポリブタジエンである、請求項５に記載のエチレン系共重合体組成物。
【請求項７】
前記エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体（Ａ）１００質量部に対して、前記変性ポリブタジエン（Ｃ）を０．５～５０質量部含む、請求項５に記載のエチレン系共重合体組成物。
【請求項８】
前記カルボジイミド基含有化合物（Ｂ）と前記変性ポリブタジエン（Ｃ）との合計量に対する、前記変性ポリブタジエン（Ｃ）の含有量の割合が、１～５０質量％である、請求項５に記載のエチレン系共重合体組成物。
【請求項９】
前記α－オレフィン（ａ２）がプロピレンである、請求項１に記載のエチレン系共重合体組成物。
【請求項１０】
ホース用である、請求項１に記載のエチレン系共重合体組成物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、エチレン系共重合体組成物とその用途に関し、詳しくは、ホース用途に好適なエチレン系共重合体組成物と、それを用いた架橋体およびホース製品に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
エチレン・α－オレフィン共重合体、たとえばエチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体などのエチレン系共重合体は、主鎖に不飽和結合を持たないため、ジエン系のゴムと比較して耐候性、耐熱性、耐オゾン性に優れ、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、ゴム引布等のゴム製品等に広く用いられている。
【０００３】
エチレン・α－オレフィン共重合体をホース用途に用いる場合には、一般に、エチレン・プロピレン共重合体を主成分とし、これにカーボンブラック等の補強材を配合したゴム組成物が使用されている。
【０００４】
特許文献１には、成形性を悪化させることなく、体積抵抗率を向上させて、車体に流れる微電流によるホースの腐食劣化を防止する手段として、エチレン・炭素原子数３～２０のα－オレフィン・非共役ポリエン共重合体、不飽和カルボン酸またはその誘導体がグラフトされたグラフト変性エチレン・α－オレフィン共重合体およびカーボンブラック等の補強材を含有する自動車水系ホース用ゴム組成物が開示されている。
【０００５】
さらに近年、自動車に対しては下記のような要求が高まっており、エンジンルーム内の材料である自動車水系ホース用ゴム組成物は更なる耐熱老化性が必要となっている。
１) 乗り心地改善のためのキャビンエリアの拡大に伴うエンジンルームの縮小
２) 日本、欧州をはじめとする騒音規制の強化に伴うエンジン、その周りの部品の遮音材での覆い
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１８－１１９０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような状況において、従来のＥＰＤＭ系自動車水系ホース用ゴム組成物から得られる自動車水系ホースには、耐熱老化性に改良の余地があった。また電気自動車のバッテリーやモーターを冷却するクーラントシステムに使用される自動車水系ホースにおいては、安全性の観点から、さらに優れた絶縁性、耐クーラント性が望まれることが分かった。
本発明は、自動車水系ホース用途に好適で、従来のＥＰＤＭ系自動車水系ホース用ゴム組成物と比べて、絶縁性、耐クーラント性、および耐熱老化性のバランスに優れたホース等の成形体を製造し得るエチレン系共重合体組成物、および、絶縁性、耐クーラント性、および耐熱老化性のバランスに優れたホース製品を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、特定のエチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体に、カルボジイミド基を有する化合物を添加することにより、絶縁性、耐クーラント性、および耐熱老化性のバランスに優れた組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、例えば以下の〔１〕～〔１３〕に関する。
〔１〕エチレン（ａ１）に由来する構成単位と、炭素原子数３～２０のα－オレフィン（ａ２）に由来する構成単位と、下記一般式（Ｉ）および（II）からなる群より選ばれる部分構造を合計で１分子中に２つ以上含む非共役ポリエン（ａ３）に由来する構成単位とを有し、前記非共役ポリエン（ａ３）に由来する構造単位が、５－ビニル－２－ノルボルネンに由来する構造単位を含む、エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体（Ａ）、および
カルボジイミド基含有化合物（Ｂ）
を含むエチレン系共重合体組成物。
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159
【００１０】
〔２〕前記エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体（Ａ）が、下記要件（i）～（vi）の少なくとも１つを満たす、〔１〕に記載のエチレン系共重合体組成物。
（i）エチレン（ａ１）に由来する構造単位と、α－オレフィン（ａ２）に由来する構造単位とのモル比［（ａ１）／（ａ２）］が、４０／６０～９９．９／０．１である。
（ii）非共役ポリエン（ａ３）に由来する構成単位の重量分率が、エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体（Ａ）１００質量％中、０．０７質量％～１０質量％である。
（iii）エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体（Ａ）の重量平均分子量（Ｍｗ）と、非共役ポリエン（ａ３）に由来する構成単位の重量分率（（ａ３）の重量分率（質量％））と、非共役ポリエン（ａ３）の分子量（（ａ３）の分子量）とが、下記式（１）を満たす。
４．５≦Ｍｗ×（ａ３）の重量分率／１００／（ａ３）の分子量≦４０ …（１）
（iv）レオメーターを用いて線形粘弾性測定（１９０℃）により得られた、周波数ω＝０．１ｒａｄ／ｓでの複素粘度η
*
(ω=0.1)
（Ｐａ・ｓｅｃ）と、周波数ω＝１００ｒａｄ／ｓでの複素粘度η
*
(ω=100)
（Ｐａ・ｓｅｃ）との比Ｐ（η
*
(ω=0.1)
／η
*
(ω=100)
）と、極限粘度［η］と、非共役ポリエン（ａ３）に由来する構成単位の重量分率（（ａ３）の重量分率）とが、下記式（２）を満たす。
Ｐ／（[η]
2.9
）≦（ａ３）の重量分率×６ …（２）
（v）ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定される重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との割合（分子量分布；Ｍｗ／Ｍｎ）が８～３０の範囲にある。
（vi）前記数平均分子量（Ｍｎ）が３０，０００以下である。
（【００１１】以降は省略されています）

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