架橋剤、架橋高分子材料及びこの架橋高分子材料の製造方法
【課題】分子内に炭素−炭素二重結合やニトリル基等を有するＮＢＲ等の高分子材料を低温（例えば、２０℃〜２００℃）において架橋できる架橋剤、ＮＢＲ等の高分子材料がこの架橋剤により架橋されてなる架橋高分子材料及びこの架橋高分子材料の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】分子内にニトリルオキシドと反応する多重結合を有する高分子材料の架橋に用いられる架橋剤であって、芳香環の一つの水素原子がニトリルオキシド基で置換され、前記ニトリルオキシド基のオルト位にある水素原子の全てがニトリルオキシド基以外の置換基で置換された芳香族ニトリルオキシド誘導体構造を有し、二つの前記芳香族ニトリルオキシド誘導体構造が、オキシ基を二つ有するジオキシ構造の該二つのオキシ基、又は、カルボニル基を二つ有するジカルボニル構造の該二つのカルボニル基、にそれぞれ結合してなる二官能性ニトリルオキシドよりなる。
【解決手段】分子内にニトリルオキシドと反応する多重結合を有する高分子材料の架橋に用いられる架橋剤であって、芳香環の一つの水素原子がニトリルオキシド基で置換され、前記ニトリルオキシド基のオルト位にある水素原子の全てがニトリルオキシド基以外の置換基で置換された芳香族ニトリルオキシド誘導体構造を有し、二つの前記芳香族ニトリルオキシド誘導体構造が、オキシ基を二つ有するジオキシ構造の該二つのオキシ基、又は、カルボニル基を二つ有するジカルボニル構造の該二つのカルボニル基、にそれぞれ結合してなる二官能性ニトリルオキシドよりなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、架橋剤、高分子材料が架橋されてなる架橋高分子材料及び架橋高分子材料の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＥＰＤＭ、ＮＲ、ＮＢＲ等のように分子内に炭素−炭素二重結合を有するゴムの架橋は、一般的に硫黄によって行われている。これらのゴムを硫黄を用いて架橋するための実用加硫温度としては、１５０℃〜２００℃の温度が必要となっている。そのため、架橋されたこれらのゴムは、加硫温度が高くなるにつれ架橋時の熱による劣化等によりゴムの特性が低下する懸念があった。その上、ゴム等を加熱するために多くのエネルギーが必要となっていた。そのため、加硫温度を低くすることが検討されており、その一つとして、各種促進剤等を組み合わせて使用する方法が検討されている。しかし、この方法では、加硫時間が長くなってしまい、実用化の域には至っていなかった。
【０００３】
一方、低温でゴムを架橋する架橋剤として、特許文献１には、メシチレンジニトリルオキシド（ＭＤＮＯ）等のように、複数のニトリルオキシド基を分子内に有するポリニトリルオキシドが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１８０９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、メシチレンジニトリルオキシド等のように一つの芳香環に二つのニトリルオキシド基を有するものや、ニトリルオキシド基のオルト位に水素原子があるもの、すなわち、ニトリルオキシド基のオルト位に置換基が導入されていないものは、安定性が悪く（段落００５６、００５７参照）、架橋剤として用いることができなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、分子内に炭素−炭素二重結合やニトリル基等を有するＮＢＲ等の高分子材料を通常より低い加硫温度で架橋できる架橋剤、ＮＢＲ等の高分子材料がこの架橋剤により架橋されてなる架橋高分子材料及びこの架橋高分子材料の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の架橋剤は、分子内にニトリルオキシドと反応する多重結合を有する高分子材料の架橋に用いられる架橋剤であって、芳香環の一つの水素原子がニトリルオキシド基で置換され、前記ニトリルオキシド基のオルト位にある水素原子の全てがニトリルオキシド基以外の置換基で置換された芳香族ニトリルオキシド誘導体構造を有し、二つの前記芳香族ニトリルオキシド誘導体構造が、オキシ基を二つ有するジオキシ構造の該二つのオキシ基、又は、カルボニル基を二つ有するジカルボニル構造の該二つのカルボニル基、にそれぞれ結合してなる二官能性ニトリルオキシドよりなる。
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の架橋高分子材料の製造方法は、芳香環の一つの水素原子がニトリルオキシド基で置換され、前記ニトリルオキシド基のオルト位にある水素原子の全てがニトリルオキシド基以外の置換基で置換された芳香族ニトリルオキシド誘導体構造を有し、二つの前記芳香族ニトリルオキシド誘導体構造が、オキシ基を二つ有するジオキシ構造の該二つのオキシ基、又は、カルボニル基を二つ有するジカルボニル構造の該二つのカルボニル基、にそれぞれ結合してなる二官能性ニトリルオキシドを用いて、高分子材料を架橋して架橋高分子材料を製造する。
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の架橋高分子材料は、芳香環の一つの水素原子がニトリルオキシド基で置換され、前記ニトリルオキシド基のオルト位にある水素原子の全てがニトリルオキシド基以外の置換基で置換された芳香族ニトリルオキシド誘導体構造を有し、二つの前記芳香族ニトリルオキシド誘導体構造が、オキシ基を二つ有するジオキシ構造の該二つのオキシ基、又は、カルボニル基を二つ有するジカルボニル構造の該二つのカルボニル基、にそれぞれ結合してなる二官能性ニトリルオキシドにより、高分子材料が架橋されてなる。
【００１０】
本発明における各要素の態様を以下に例示する。
【００１１】
１．二官能性ニトリルオキシド
二官能性ニトリルオキシドとしては、特に限定はされないが、芳香環の一つの水素原子がニトリルオキシド基で置換され、そのニトリルオキシド基のオルト位にある水素原子の全てがニトリルオキシド基以外の置換基で置換された芳香族ニトリルオキシド誘導体構造になっているとともに、この芳香族ニトリルオキシド誘導体構造の二つが、オキシ基を二つ有するジオキシ構造のこの二つのオキシ基にそれぞれ結合している、又は、カルボニル基を二つ有するジカルボニル構造のこの二つのカルボニル基にそれぞれ結合している構造をとることで、安定性が向上し、この二官能性ニトリルオキシドを架橋剤として用いることができる。
芳香環としては、特に限定はされないが、ベンゼン環、ナフタレン環等の複素環以外の芳香環であることが好ましい。
置換基としては、特に限定はされないが、アルキル基、アリール基等の炭化水素基や、オキシ基等が例示でき、安定性がより向上することから、オキシ基であることが好ましい。
ここで、アルキル基としては、特に限定はされないが、炭素数が１〜２０の直鎖状又は分岐状のものが例示でき、好ましくは、炭素数が１〜４の直鎖状又は分岐状のものである、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基である。
オキシ基としては、特に限定はされないが、アルコキシ基等の炭化水素オキシ基が例示できる。そして、芳香環がベンゼン環であるベンゾニトリルオキシド誘導体構造の場合には、少なくとも一方は、アルコキシ基であることが好ましい。また、ベンゾニトリルオキシド誘導体構造の二つの置換基のうち、一方がアルコキシ基である場合には、他方は、前記ジオキシ構造のオキシ基であることが好ましい。
ここで、アルコキシ基としては、特に限定はされないが、炭素数が１〜４の直鎖状又は分岐状のものが例示でき、好ましくは、炭素数が１〜３の直鎖状又は分岐状のものである、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉｓｏ−プロポキシ基である。
【００１２】
二官能性ニトリルオキシドの具体例としては、次に示す四つの化合物が例示できる。
・３，３’−［１，３−フェニレンビス（カルボニル）］ビス（２，６−ジメトキシベンゾニトリルオキシド）
・２，２’−［メチレンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）
・２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）
・２，２’−オクタメチレンビス（オキシ）ビス（１−ナフトニトリルオキシド）
【００１３】
２．高分子材料
高分子材料は、二官能性ニトリルオキシドにより架橋されるよう、分子内にニトリルオキシドと反応する多重結合を有するものであれば、特に限定されることはない。
ここで、ニトリルオキシドと反応する多重結合としては、特に限定はされないが、Ｃ＝Ｓ、Ｎ＝Ｎ、Ｐ（Ｖ）＝Ｃ、Ｃ＝Ｐ（ＩＩＩ）、Ｃ＝Ａｓ、Ｃ＝Ｃ、Ｃ＝Ｎ、Ｃ＝Ｓｅ、Ｂ＝Ｎ、Ｃ≡Ｐ、Ｃ≡Ｃ、Ｐ（Ｖ）＝Ｎ、Ｃ≡Ｎ、Ｃ＝Ｏ等が例示できる。
高分子材料の具体例としては、分子内にニトリル基（Ｃ≡Ｎ）を有するＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）、分子内に炭素−炭素二重結合（Ｃ＝Ｃ）を有するＮＲ（天然ゴム）、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム）、分子内にニトリル基及び炭素−炭素二重結合を有するＮＢＲ（ニトリルゴム）等が例示できる。
【００１４】
３．架橋過程
高分子材料を二官能性ニトリルオキシドで架橋する架橋過程は、排気設備や有機溶媒の回収設備等を設ける必要がないことから、有機溶媒を用いないで行うことが好ましく、硫黄を用いて架橋するときに使用する従来の設備を利用できることから、架橋過程を混練装置内で行うことがより好ましい。
ここで、混練装置としては、特に限定はされないが、バンバリーミキサー、インターミックス等の密閉式混練機や二軸押出機、単軸押出機、多軸押出機等の押出機等が例示できる。
一方、薄いシート状の成形体等が製造し易いことから、架橋過程は有機溶媒中で行うことが好ましい。
ここで、有機溶媒としては、特に限定はされないが、高分子材料及び二官能性ニトリルオキシドが共に溶解し易いものであることが好ましい。具体的には、クロロホルム、ＤＭＦ（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）、アセトン等が例示できる。
架橋過程の温度としては、高分子材料が二官能性ニトリルオキシドで架橋される、すなわち、高分子材料と二官能性ニトリルオキシドとが反応する温度であれば、特に限定はされない。敢えていうならば、化学反応であることから温度が高ければ反応が促進され、また加熱等の温度調節を行わなければ製造工程の管理が容易になることから、０℃〜２００℃であることが好ましい。さらにいうならば、高分子材料がＮＢＲ、ＮＲ、ＥＰＤＭ等のように、多重結合として少なくとも炭素−炭素二重結合を有するものである場合には、２０℃〜２００℃であることがより好ましく、ＰＡＮ等のように、多重結合としてニトリル基のみを有するものである場合には、５０℃〜２００℃であることがより好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、分子内に炭素−炭素二重結合やニトリル基等を有するＮＢＲ等の高分子材料を、通常より低い加硫温度（例えば、２０℃〜１５０℃）で、または、通常の加硫温度（例えば、１５０℃〜２００℃）では短時間で架橋できる架橋剤、ＮＢＲ等の高分子材料がこの架橋剤により架橋されてなる架橋高分子材料及びこの架橋高分子材料の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】二官能性ニトリルオキシドＥを配合したＮＲのひずみと引張応力との関係のグラフである。
【図２】二官能性ニトリルオキシドＥを配合したＮＢＲのひずみと引張応力との関係のグラフである。
【図３】二官能性ニトリルオキシドＦを配合したＮＢＲのひずみと引張応力との関係のグラフである。
【図４】架橋剤を配合したＮＲの１００℃における加硫曲線のグラフである。
【図５】二官能性ニトリルオキシドの架橋剤を配合したＮＲの７０℃〜２３０℃における加硫曲線のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１７】
本発明の実施例として、以下に示す４種類の二官能性ニトリルオキシドを用いて、ＰＡＮ、ＮＢＲ、ＮＲ及びＥＰＤＭの４種類の高分子材料を架橋した。
また、比較例として、ニトリルオキシドの前駆体であるハロゲン化アルドキシムに塩基を作用させる方法又は一官能性ニトリルオキシドを用いる方法でＰＡＮとニトリルオキシドとを反応させた。
【００１８】
それぞれの実施例及び比較例の製造（反応）条件びゲル化の有無を次の表１に示す。なお、表１の試薬の欄は、反応に用いた二官能性ニトリルオキシド等を示している。
【００１９】
【表１】
【００２０】
本実施例及び比較例には、次のものを用いた。
高分子材料としては、ＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＮＲ（天然ゴム）、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム）を用いた。このうち、ＮＢＲはアクリロニトリルの質量比が３３％のものを、ＥＰＤＭはジエンの質量比が１０％のものを用いた。
【００２１】
二官能性ニトリルオキシドとしては、次の＜１＞〜＜４＞に構造式を示す４種の化合物を用いた。
【００２２】
＜１＞３，３’−［１，３−フェニレンビス（カルボニル）］ビス（２，６−ジメトキシベンゾニトリルオキシド）・・・二官能性ニトリルオキシドＣ（化１参照）
【化１】
【００２３】
この３，３’−［１，３−フェニレンビス（カルボニル）］ビス（２，６−ジメトキシベンゾニトリルオキシド）は、次のようにして合成した。
【化２】
【００２４】
・二官能性アルデヒド（３）の合成
化２に示すように、２，６−ジメトキシベンズアルデヒド（２）５００ｍｇ（３．０１ｍｍｏｌ）を、無水トリフルオロ酢酸（ＴＦＡＡ）３．００ｍＬ中、アルゴン雰囲気下、室温で攪拌しているところに、イソフタル酸（１）２０９ｍｇ（１．４３ｍｍｏｌ）を加え、４０℃に加熱し、１日間反応させた。そして、系を室温に戻し、クロロホルムを加えた後、純水および２Ｎ ＮａＯＨａｑ．（２Ｎの水酸化ナトリウム水溶液）で洗浄した。そして、溶媒を減圧濃縮して、５６０ｍｇ（１．２１ｍｍｏｌ、８４％）のｗｈｉｔｅ ｓｏｌｉｄ（白色の固体）の二官能性アルデヒド（３）を得た。
【００２５】
・二官能性オキシム（４）の合成
化２に示すように、二官能性アルデヒド（３）２００ｍｇ（０．４３２ｍｍｏｌ）を、ＥｔＯＨ（エタノール）５．００ｍＬ中、０℃で、空気中で懸濁させているところに、ヒドロキシルアミン塩酸塩１６７ｍｇ（２．４１ｍｍｏｌ）とＮａＯＨ１２０ｍｇ（３．０１ｍｍｏｌ）の純水１．００ｍＬを滴下した。そして、室温で１時間反応させた後、５０℃で２時間反応させた。そして、室温に戻してろ過し、純水およびクロロホルムで洗浄した残渣を乾燥させて、３４５ｍｇ（０．７１ｍｍｏｌ、７１％）のｗｈｉｔｅ ｐｏｗｄｅｒ（白色の粉末）の二官能性オキシム（４）を得た。
【００２６】
・二官能性ニトリルオキシドＣの合成
化２に示すように、二官能性オキシム（４）２．５０ｇ（５．０８ｍｍｏｌ）を、クロロホルム５０．０ｍＬ中、０℃で攪拌しているところに、トリエチルアミン１．５５ｍＬ（１０．７ｍｍｏｌ）を滴下した後、Ｎ−クロロスクシンイミド（ＮＣＳ）１．４２ｇ（１１．２ｍｍｏｌ）を加え、１０分間反応させた。そして、反応溶液をクロロホルム／水の二相系に滴下した後、純水およびＢｒｉｎｅ（ブライン）で洗浄した。そして、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、濾別し、溶媒を減圧濃縮してｃｒｕｄｅ（粗精製物）を得た。そして、このｃｒｕｄｅ（粗精製物）を少量のクロロホルムに溶解させ、酢酸エチル／ヘキサン＝２／３（ｖ／ｖ）の混合溶媒中に再沈殿させて、１．９０ｇ（３．８６ｍｍｏｌ、７６％）のｗｈｉｔｅ ｐｏｗｄｅｒ（白色の粉末）の二官能性ニトリルオキシドＣを得た。
【００２７】
＜２＞２，２’−［メチレンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）・・・二官能性ニトリルオキシドＤ（化３参照）
【化３】
【００２８】
この２，２’−［メチレンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）は、次のようにして合成した。
【化４】
【００２９】
・二官能性アルデヒド（７）の合成
化４に示すように、４，４’−メチレンビス（２，６−ジメチルフェノール）（６）３．７８ｇ（１４．７ｍｍｏｌ）と２−フルオロ−６−メトキシベンズアルデヒド（５）５．００ｇ（３２．４ｍｍｏｌ）とを、ＤＭＦ１５ｍＬ中、アルゴン雰囲気下、室温で攪拌しているところに、炭酸カリウム４．４８ｇ（３２．４ｍｍｏｌ）を加えた後、１４０℃で４日間攪拌した。そして、系を室温に戻し、純水を加え酢酸エチルで抽出し、有機相を純水およびＢｒｉｎｅ（ブライン）で洗浄した。そして、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾別し、溶媒を減圧濃縮してｃｒｕｄｅ（粗精製物）を得た。そして、このｃｒｕｄｅ（粗精製物）をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ｅｌｕｅｎｔ（溶離剤）；ｈｅｘａｎｅ（ヘキサン）：ＡｃＯＥｔ（酢酸エチル）＝２：１（ｖ／ｖ）、Ｒｆ＝０．２５）および再結晶（ｅｌｕｅｎｔ（溶離剤）；ｈｅｘａｎｅ（ヘキサン）：ＡｃＯＥｔ（酢酸エチル）＝１：２（ｖ／ｖ））により精製して、４．９１ｇ（９．３６ｍｍｏｌ、６４％）のｃｏｌｏｒｌｅｓｓ ｃｒｙｓｔａｌ（無色の結晶）の二官能性アルデヒド（７）を得た。
【００３０】
・二官能性オキシム（８）の合成
化４に示すように、二官能性アルデヒド（７）４．５０ｇ（８．５８ｍｍｏｌ）を、ＥｔＯＨ（エタノール）２０ｍＬ中、０℃で、空気中で懸濁させているところに、ヒドロキシルアミン塩酸塩１．２５ｇ（１８．０ｍｍｏｌ）とＮａＯＨ１．０３ｇ（２５．７ｍｍｏｌ）の純水２０ｍＬを滴下した。そして、６０℃で１日間反応させた後、ろ過し、純水およびクロロホルムで洗浄した残渣を乾燥させて、４．６２ｇ（８．３３ｍｍｏｌ、９７％）のｗｈｉｔｅ ｐｏｗｄｅｒ（白色の粉末）の二官能性オキシム（８）を得た。
【００３１】
・二官能性ニトリルオキシドＤの合成
化４に示すように、二官能性オキシム（８）２００ｍｇ（０．３６１ｍｍｏｌ）を、クロロホルム１．８ｍＬ中、０℃で攪拌しているところに、トリエチルアミン１１０μＬ（０．７９３ｍｍｏｌ）を滴下した後、Ｎ−クロロスクシンイミド（ＮＣＳ）１０１ｍｇ（０．７５７ｍｍｏｌ）を加え、１０分間反応させた。そして、反応溶液を濾別した後、濾液に純水を加えクロロホルムで抽出し、有機相を純水およびＢｒｉｎｅ（ブライン）で洗浄した。そして、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、濾別し、溶媒を減圧濃縮してｃｒｕｄｅ（粗精製物）を得た。そして、このｃｒｕｄｅ（粗精製物）をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ｅｌｕｅｎｔ（溶離剤）；ｈｅｘａｎｅ（ヘキサン）：ＡｃＯＥｔ（酢酸エチル）＝３：２（ｖ／ｖ）、Ｒｆ＝０．４０（ｅｌｕｅｎｔ（溶離剤）；ｈｅｘａｎｅ（ヘキサン）：ＡｃＯＥｔ（酢酸エチル）＝２：１（ｖ／ｖ）））により単離して、６６．２ｍｇ（０．１２ｍｍｏｌ、３３％）のｗｈｉｔｅ ｐｏｗｄｅｒ（白色の粉末）の二官能性ニトリルオキシドＤを得た。
【００３２】
＜３＞２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）・・・二官能性ニトリルオキシドＥ（化５参照）
【化５】
【００３３】
この２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）は、次のようにして合成した。
【化６】
【００３４】
・二官能性アルデヒド（１０）の合成
化６に示すように、ビスフェノール誘導体（９）１６．８ｇ（５９．０ｍｍｏｌ）と２−フルオロ−６−メトキシベンズアルデヒド（５）２０．０ｇ（１３０ｍｍｏｌ）とを、ＤＭＦ５９ｍＬ中、アルゴン雰囲気下、室温で攪拌しているところに、炭酸カリウム１７．９ｇ（１３０ｍｍｏｌ）を加えた後、１４０℃で３日間攪拌した。そして、系を室温に戻し、純水を加えクロロホルムで抽出し、有機相を純水およびＢｒｉｎｅ（ブライン）で洗浄した。そして、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾別し、溶媒を減圧濃縮してｃｒｕｄｅ（粗精製物）を得た。そして、このｃｒｕｄｅ（粗精製物）をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ｅｌｕｅｎｔ（溶離剤）；ｈｅｘａｎｅ（ヘキサン）：ＡｃＯＥｔ（酢酸エチル）＝１：１（ｖ／ｖ））により単離して、２９．７ｇ（９１％）のｗｈｉｔｅ ｐｏｗｄｅｒ（白色の粉末）の二官能性アルデヒド（１０）を得た。
【００３５】
・二官能性オキシム（１１）の合成
化６に示すように、二官能性アルデヒド（１０）２７．１ｇ（４９．０ｍｍｏｌ）を、ＥｔＯＨ（エタノール）１２０ｍＬ中、０℃で、空気中で懸濁させているところに、ヒドロキシルアミン塩酸塩７．５０ｇ（１０８ｍｍｏｌ）とＮａＯＨ５．８８ｇ（１４７ｍｍｏｌ）の純水１２０ｍＬを滴下した。そして、６０℃で１日間反応させた後、ろ過し、純水およびＢｒｉｎｅ（ブライン）で洗浄しクロロホルムで抽出した。そして、有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾別し、溶媒を減圧濃縮して、２８．２ｇ（９９％）のｗｈｉｔｅ ｐｏｗｄｅｒ（白色の粉末）の二官能性オキシム（１１）を得た。
【００３６】
・二官能性ニトリルオキシドＥの合成
化６に示すように、二官能性オキシム（１１）１．０ｇ（１．７２ｍｍｏｌ）を、クロロホルム１２０ｍＬ中、０℃で攪拌しているところに、トリエチルアミン７１７μＬ（５．１５ｍｍｏｌ）を滴下した後、Ｎ−クロロスクシンイミド（ＮＣＳ）６８７ｍｇ（５．１５ｍｍｏｌ）を加え、２０分間反応させた。そして、系に純水を加えた後、クロロホルムで抽出し、有機相を純水およびＢｒｉｎｅ（ブライン）で洗浄した。そして、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、濾別し、溶媒を減圧濃縮してｃｒｕｄｅ（粗精製物）を得た。そして、このｃｒｕｄｅ（粗精製物）をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ｅｌｕｅｎｔ（溶離剤）；ｈｅｘａｎｅ（ヘキサン）：ＡｃＯＥｔ（酢酸エチル）＝１：３（ｖ／ｖ））により単離して、９７５ｍｇ（９８％）のｗｈｉｔｅ ｐｏｗｄｅｒ（白色の粉末）の二官能性ニトリルオキシドＥを得た。
【００３７】
＜４＞２，２’−オクタメチレンビス（オキシ）ビス（１−ナフトニトリルオキシド）・・・二官能性ニトリルオキシドＦ（化７参照）
【化７】
【００３８】
この２，２’−オクタメチレンビス（オキシ）ビス（１−ナフトニトリルオキシド）は、次のようにして合成した。
【化８】
【００３９】
・二官能性アルデヒド（１４）の合成
化８に示すように、２−ヒドロキシ−１−ナフトアルデヒド（１２）６．３３ｇ（３６．８ｍｍｏｌ）と１，８−ジブロモオクタン（１３）３．３８ｍＬ（１８．４ｍｍｏｌ）とを、ＤＭＦ４０ｍＬ中、空気中で、室温で攪拌しているところに、炭酸カリウム７．６２ｇ（５５．２ｍｍｏｌ）を加えた後、５時間還流した。そして、系を室温に戻し、純水を加えろ過し、残渣を乾燥させｃｒｕｄｅ（粗精製物）を得た。そして、このｃｒｕｄｅ（粗精製物）をクロロホルムから再結晶して、８．１６ｇ（１８．０ｍｍｏｌ、９８％）のｌｉｇｈｔ ｂｒｏｗｎ ｃｒｙｓｔａｌ（ライトブラウンの結晶）の二官能性アルデヒド（１４）を得た。
【００４０】
・二官能性オキシム（１５）の合成
化８に示すように、二官能性アルデヒド（１４）１．００ｇ（２．２０ｍｍｏｌ）をＥｔＯＨ（エタノール）１０ｍＬ中、０℃で、空気中で懸濁させているところに、ヒドロキシルアミン塩酸塩３３６ｍｇ（４．８４ｍｍｏｌ）とＮａＯＨ２６４ｍｇ（６．６０ｍｍｏｌ）の純水１０ｍＬを滴下した。そして、室温で１０分間反応させた後、純水を加え懸濁させた後、濾別し、残渣を純水で洗浄後、乾燥しｃｒｕｄｅ（粗精製物）を得た。そして、このｃｒｕｄｅ（粗精製物）のａｃｅｔｏｎｅ（アセトン）可溶部を回収し、溶媒を減圧留去することで、４９３ｍｇ（１．０２ｍｍｏｌ、４７％）のｗｈｉｔｅ ｐｏｗｄｅｒ（白色の粉末）の二官能性オキシム（１５）を得た。
【００４１】
・二官能性ニトリルオキシドＦの合成
化８に示すように、二官能性オキシム（１５）１００ｍｇ（０．２１ｍｍｏｌ）をクロロホルム４０ｍＬ中、０℃で攪拌し懸濁しているところに、トリエチルアミン８６．２μＬ（０．６２ｍｍｏｌ）を滴下した後、Ｎ−クロロスクシンイミド（ＮＣＳ）８２．３ｍｇ（０．６１９ｍｍｏｌ）を加え、１５分間反応させた。そして、純水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、濾別し、溶媒を減圧濃縮して、９９．２ｍｇ（０．２１ｍｍｏｌ、＞９９％）のｌｉｇｈｔ ｂｒｏｗｎ ｃｒｙｓｔａｌ（ライトブラウンの結晶）の二官能性ニトリルオキシドＦを得た。
【００４２】
一官能性ニトリルオキシドとしては、次に構造式を示す化合物を用いた。
２，６−ジメトキシベンゾニトリルオキシド・・・Ｂ
【化９】
【００４３】
ハロゲン化アルドキシムとしては、次に構造式を示す化合物を用いた。
・α−塩化ベンゾアルドキシム・・・Ａ
【化１０】
【００４４】
次に各実施例について説明する。
実施例１は、ＤＭＦ（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）の溶媒中にＰＡＮを溶解させ、そこに二官能性ニトリルオキシドとして３，３’−［１，３−フェニレンビス（カルボニル）］ビス（２，６−ジメトキシベンゾニトリルオキシド）（以下Ｃと省略することがある）を０．１当量添加し、５０℃の温度で１．５時間攪拌して反応を行った。
実施例２は、二官能性ニトリルオキシドとして２，２’−［メチレンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）（以下Ｄと省略することがある）を用いるとともに、反応温度を７０℃に変更した以外は実施例１と同じ条件で反応を行った。
【００４５】
実施例３は、ＣＨＣｌ３（クロロホルム）の溶媒中にＮＢＲを溶解させ、そこに二官能性ニトリルオキシドとしてＣを０．１当量添加し、５０℃の温度で１．５時間攪拌して反応を行った
実施例４は、二官能性ニトリルオキシドとしてＤを用いるとともに、反応温度を室温（ＲＴ：約２０℃）に変更した以外は実施例３と同じ条件で反応を行った。
【００４６】
実施例５は、乳鉢中で、ＮＢＲに二官能性ニトリルオキシドとして２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）（以下Ｅと省略することがある）を０．１当量添加し、５０℃の温度で１．５時間加圧混合して反応を行った。
【００４７】
実施例６は、アセトンの溶媒中にＮＢＲを溶解させ、そこに二官能性ニトリルオキシドとして２，２’−オクタメチレンビス（オキシ）ビス（１−ナフトニトリルオキシド）（以下Ｆと省略することがある）を０．１当量添加し、５０℃の温度で２４時間攪拌して反応を行った。また、この反応式を次に示す。
【００４８】
【化１１】
【００４９】
実施例７は、二官能性ニトリルオキシドとしてＦを用いた以外は、実施例５と同じ条件で反応を行った。
【００５０】
実施例８は、ＣＨＣｌ３の溶媒中にＮＲを溶解させ、そこにＥを０．１当量添加し、５０℃の温度で１．５時間攪拌して反応を行った。
実施例９は、乳鉢中で、ＮＲに二官能性ニトリルオキシドとしてＥを０．１当量添加し、７０℃の温度で１．５時間加圧混合して反応を行った。
【００５１】
実施例１０は、ＣＨＣｌ３の溶媒中にＥＰＤＭを溶解させ、そこにＥを０．１当量添加し、５０℃の温度で１．５時間攪拌して反応を行った。
実施例１１は、乳鉢中で、ＥＰＤＭに二官能性ニトリルオキシドとしてＥを０．１当量添加し、５０℃の温度で１．５時間加圧混合して反応を行った。
【００５２】
実施例１２は、液状ＥＰＤＭに二官能性ニトリルオキシドとしてＥを０．１当量添加し、８０℃の温度で２４時間攪拌して反応を行った。
【００５３】
次に各比較例について説明する。
比較例１は、ＤＭＦの溶媒中にＰＡＮを溶解させ、そこにニトリルオキシドの前駆体としてα−塩化ベンゾアルドキシム（以下Ａと省略することがある）を２．０当量添加するとともに添加剤としてＥｔ３Ｎ（トリエチルアミン）を添加し、室温（ＲＴ：約２０℃）で４８時間攪拌して反応を行った。
比較例２は、ＤＭＦの溶媒中にＰＡＮを溶解させ、そこに一官能性ニトリルオキシドとして２，６−ジメトキシベンゾニトリルオキシド（以下Ｂと省略することがある）を２．０当量添加し、７０℃の温度で４８時間攪拌して反応を行った。
【００５４】
（１）ゲル化
上記の反応により、架橋高分子材料が形成されている否かを、生成物を有機溶媒に溶解させたときの状態によって確認した。
具体的には、各反応後の生成物を有機溶媒（高分子材料がＰＡＮの場合にはＤＭＦ、高分子材料がＰＡＮ以外の場合にはＣＨＣｌ３）に浸し、浸したものが、ゲル状になるか、それともゲル状にならず溶解するかで、架橋高分子材料の生成の有無を確認した。
ゲル状になったもの、すなわち、架橋高分子材料が生成されているものを○と判定し、溶解したもの、すなわち、架橋高分子材料が生成されていないものを×と判定した。
【００５５】
表１に示すように、全ての実施例は、生成物を有機溶媒に浸したところゲル状になったことから、ＰＡＮ、ＮＢＲ、ＮＲ又はＥＰＤＭである高分子材料が架橋された架橋高分子材料を室温から８０℃の温度範囲において生成することができた。具体的には、ＰＡＮについては５０℃〜７０℃の温度範囲において、ＮＢＲについては室温（約２０℃）〜５０℃の温度範囲において、ＮＲについては５０℃〜７０℃の温度範囲において、ＥＰＤＭについては５０℃〜８０℃の温度範囲において、それぞれ架橋されたものを生成することができた。
実施例５、７、９、１１、１２は、高分子材料の架橋を有機溶媒を用いないで行うことができた。
【００５６】
（２）ニトリルオキシドの安定性
次に、実施例に用いた二官能性ニトリルオキシドの一つである、２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）の安定性をＮＭＲ測定装置を用いて測定した。また、一つのベンゼン環に二つのニトリルオキシド基を有する２，３，５，６−テトラメチルベンゼン−１，４−ジニトリルオキシドについても同様に安定性を測定した。
具体的には、各試料をＤＭＳＯ−ｄ６に溶解し、それを８０℃に加熱し、その状態で各試料の量が半減するまでの時間（半減期）をＮＭＲ測定装置で測定した。
【００５７】
測定より、２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）については、半減期が約２時間であった。
一方、２，３，５，６−テトラメチルベンゼン−１，４−ジニトリルオキシドについては、半減期が約１時間であった。
安定性の測定結果から、一つのベンゼン環に二つのニトリルオキシド基を有する二官能性ニトリルオキシドより、異なる芳香環にそれぞれ一つのニトリルオキシド基を有する二官能性ニトリルオキシドの方が安定であった。
【００５８】
（３）物性測定
次に、二官能性ニトリルオキシドの配合率を１．０〜１０質量％の範囲で変えた、フィルム状の実施例を作成した。また、架橋を行っていない又は架橋剤に硫黄若しくは過酸化物を用いたフィルム状の比較例も作成した。そして、これらの試料について、膨潤試験及び引張試験を行ってその物性を測定し、その結果を表２に示す。なお、表２の配合率欄における括弧内は、高分子材料の多重結合（炭素−炭素二重結合とニトリル基）に対するニトリルオキシドの官能基のモル分率である。また、網目鎖濃度の欄のＥ−０ｘは、１０の負の累乗を表し、例えば、１．４０Ｅ−０５は、１．４０×１０−５を表している。
また、実施例２１〜２６、２８，２９及び比較例２１、２４のひずみと引張応力との関係のグラフを図１、２に示し、実施例３０及び比較例２４のひずみと引張応力との関係のグラフを図３に示す。
【００５９】
【表２】
【００６０】
本実施例及び比較例には、次のものを用いた。
高分子材料としては、ＮＲ（天然ゴム）、アクリロニトリルの質量比が３３％のＮＢＲ（ニトリルゴム）を用いた。
実施例の架橋剤である二官能性ニトリルオキシドとしては、２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）（以下Ｅと省略することがある）又は２，２’−オクタメチレンビス（オキシ）ビス（１−ナフトニトリルオキシド）（以下Ｆと省略することがある）を用いた。
比較例の架橋剤として、硫黄又は過酸化物を用いた。なお、過酸化物としては、ジクミルパーオキサイドを４０質量％に希釈したものを用いた。
【００６１】
次に各実施例について説明する。
実施例２１は、クロロホルム５０ｍＬにＮＲ２．５７ｇを溶解させた溶液を直径６０ｍｍのフッ素樹脂製のシャーレに入れ、そこに、クロロホルム１ｍＬに二官能性ニトリルオキシドのＥを２６．０ｍｇ溶解させた溶液を加え攪拌した。その後、攪拌子を取り除き、ダイヤフラムで１０分間脱気（１０Ｔｏｒｒ）した後、４０℃のホットプレート上に置き、解放系で１日間静置した。そして、生成したフィルムをクロロホルム中に１日間浸漬させた後、大気中、室温で、及び、真空中、５０℃で乾燥させて、淡黄色フィルム状の試料を作成した。
実施例２２は、ＮＲを２．５５ｇ、二官能性ニトリルオキシドのＥを５２．０ｍｇにそれぞれ変更した以外は、実施例２１と同じである。
実施例２３は、ＮＲを２．４７ｇ、二官能性ニトリルオキシドのＥを１３０ｍｇにそれぞれ変更した以外は、実施例２１と同じである。
実施例２４は、クロロホルム１８ｍＬにＮＲ１．２０ｇを溶解させた溶液を直径４２ｍｍのフッ素樹脂製のシャーレに入れて行ったことと、二官能性ニトリルオキシドのＥを１０２ｍｇに変更した以外は、実施例２１と同じである。
実施例２５は、ＮＲを２．３４ｇ、二官能性ニトリルオキシドのＥを２６０ｍｇにそれぞれ変更した以外は、実施例２１と同じである。
【００６２】
実施例２６は、アセトン５０ｍＬにＮＢＲ２．５７ｇを溶解させた溶液を直径６０ｍｍのフッ素樹脂製のシャーレに入れ、そこに、アセトン１ｍＬに二官能性ニトリルオキシドのＥを２６．０ｍｇ溶解させた溶液を加え攪拌した。その後、攪拌子を取り除き、ダイヤフラムで１０分間脱気（１０Ｔｏｒｒ）した後、３５℃のホットプレート上に置き、解放系で１日間静置した。そして、生成したフィルムをクロロホルム中に１日間浸漬させた後、大気中、室温で、及び、真空中、５０℃で乾燥させて、白濁色フィルム状の試料を作成した。
実施例２７は、ＮＢＲを２．５５ｇ、二官能性ニトリルオキシドのＥを５２．０ｍｇにそれぞれ変更した以外は、実施例２６と同じである。
実施例２８は、ＮＢＲを２．４７ｇ、二官能性ニトリルオキシドのＥを１３０ｍｇにそれぞれ変更した以外は、実施例２６と同じである。
実施例２９は、ＮＢＲを２．３４ｇ、二官能性ニトリルオキシドのＥを２６０ｍｇにそれぞれ変更した以外は、実施例２６と同じである。
【００６３】
実施例３０は、アセトン４０ｍＬにＮＢＲ２．５５ｇを溶解させた溶液を直径６０ｍｍのフッ素樹脂製のシャーレに入れ、そこに、アセトン１ｍＬに二官能性ニトリルオキシドのＦを５２．０ｍｇ（１０８μｍｏｌ）溶解させた溶液を加え攪拌した。その後、攪拌子を取り除き、ダイヤフラムで１０分間脱気（１０Ｔｏｒｒ）した後、３５℃のホットプレート上に置き、解放系で１日間静置した。そして、生成したフィルムをアセトン中に１日間浸漬させた後、大気中、室温で、及び、真空中、５０℃で乾燥させて、２．４０ｇ（９２％）の無色フィルム状の試料を作成した。
【００６４】
次に各比較例について説明する。
比較例２１は、架橋されていないＮＲである。
比較例２４は、架橋されていないＮＢＲである。
【００６５】
比較例２２は、ＮＲ２００ｇに、架橋剤として硫黄７ｇを配合したものを、ＪＩＳ Ｋ ６２９９：２００１「ゴム−試験用試料の作製方法」に準拠して作製した。
【００６６】
比較例２３は、ＮＲ２００ｇに、架橋剤として過酸化物１７．５ｇを配合したものを、ＪＩＳ Ｋ ６２９９：２００１「ゴム−試験用試料の作製方法」に準拠して作製した。
【００６７】
（ａ）膨潤試験
上記のようにして作成したフィルム状の試料を用いて、１辺が１．０ｃｍの正方形状の試験片を作成した。この試験片を洗浄し、よく乾燥させた後、有機溶媒（ＮＲからなる試料にはトルエンを用い、ＮＢＲからなる試料にはジクロロメタンを用いた）中に浸漬させ、１日間静置して試験を行った。
このように、有機溶媒に浸漬させた試験片について、試験（浸漬）直後の重量から試験（浸漬）前の重量を引いた値を試験前の重量で割って、膨潤度を算出した。
また、次に示す修正Ｆｌｏｒｙ−Ｒｅｈｎｅｒの式を用いて、網目鎖濃度ｖを算出した。
【数１】
Ｖ ：有機溶媒（トルエン又はジクロロメタン）の分子容
ｇ ：試験前における試験片中の架橋高分子材料の容積分率
μ ：有機溶媒と試料（ＮＲ又はＮＢＲ）との相互作用定数
ＶＲ：膨潤した試験片中の架橋高分子材料の容積分率
【００６８】
（ｂ）引張試験
引張試験は、ＪＩＳ Ｋ ６２５１「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準拠して試験を行った。
【００６９】
物性測定の結果から、ＮＲ又はＮＢＲに配合する２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）の量を多くすることにより、膨潤度及び切断時伸びの値は小さくなり、一方、網目鎖濃度の値は大きくなった。従って、２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）により、ＮＲを４０℃において架橋することができ、また、ＮＢＲを３５℃において架橋することができた。
【００７０】
また、２，２’−オクタメチレンビス（オキシ）ビス（１−ナフトニトリルオキシド）を用いても、２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）と同じように、ＮＢＲを３５℃において架橋することができた。
【００７１】
（４）加硫試験
次に、架橋剤として、二官能性ニトリルオキシド、硫黄又は過酸化物を配合したＮＲの１００℃における加硫特性をＪＩＳ Ｋ ６３００−２「未加硫ゴム−物理特性−第２部：振動式加硫試験機による加硫特性の求め方」に準拠して測定し、その結果（加硫曲線）を図４に示す。また、各試料の配合を表３に示す。
また、二官能性ニトリルオキシドを配合したものについては、温度を７０℃〜２３０℃の範囲で変更したときの加硫特性も同じく測定し、その結果（加硫曲線）を図５に示す。
【００７２】
【表３】
【００７３】
実施例の架橋剤である二官能性ニトリルオキシドとしては、２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）（以下Ｅと省略することがある）を用いた。
過酸化物としては、ジクミルパーオキサイドを４０質量％に希釈したものを用いた。
【００７４】
加硫試験の結果としては、図４に示すように、１００℃において、硫黄又は過酸化物を配合したものがまったく架橋の挙動を示さない（トルクが上昇しない）のに対し、２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）を配合したものはトルクが徐々に上昇していることから、架橋反応の進行が示唆された。
また、図５に示すように、２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）を配合したものは、初期の段階でのトルクの上昇があることから、７０℃〜２３０℃の温度範囲において、架橋反応が起きている。また、７０℃〜１８０℃の温度範囲において、加硫戻り（トルクが下降すること）がほぼ観られなかった。２３０℃においては若干観られた。このように、加硫戻りが生じない又は生じにくいのは、炭素−炭素の共有結合で架橋部が形成されていることによる。
この加硫試験の結果より、二官能性ニトリルオキシドは、硫黄等を用いた架橋と同じように、バンバリーミキサー等の混練装置を用いて高分子材料の架橋を行うことができる。
【００７５】
以上より、本実施例の架橋剤によれば、ＰＡＮ、ＮＢＲ、ＮＲ、ＥＰＤＭである高分子材料を、２０℃〜２３０℃の温度範囲で架橋することができた。
また、これらの高分子材料が１８０℃以下の温度範囲で架橋された架橋高分子材料は、架橋戻りも生じなかった。
【００７６】
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、架橋剤、高分子材料が架橋されてなる架橋高分子材料及び架橋高分子材料の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＥＰＤＭ、ＮＲ、ＮＢＲ等のように分子内に炭素−炭素二重結合を有するゴムの架橋は、一般的に硫黄によって行われている。これらのゴムを硫黄を用いて架橋するための実用加硫温度としては、１５０℃〜２００℃の温度が必要となっている。そのため、架橋されたこれらのゴムは、加硫温度が高くなるにつれ架橋時の熱による劣化等によりゴムの特性が低下する懸念があった。その上、ゴム等を加熱するために多くのエネルギーが必要となっていた。そのため、加硫温度を低くすることが検討されており、その一つとして、各種促進剤等を組み合わせて使用する方法が検討されている。しかし、この方法では、加硫時間が長くなってしまい、実用化の域には至っていなかった。
【０００３】
一方、低温でゴムを架橋する架橋剤として、特許文献１には、メシチレンジニトリルオキシド（ＭＤＮＯ）等のように、複数のニトリルオキシド基を分子内に有するポリニトリルオキシドが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１８０９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、メシチレンジニトリルオキシド等のように一つの芳香環に二つのニトリルオキシド基を有するものや、ニトリルオキシド基のオルト位に水素原子があるもの、すなわち、ニトリルオキシド基のオルト位に置換基が導入されていないものは、安定性が悪く（段落００５６、００５７参照）、架橋剤として用いることができなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、分子内に炭素−炭素二重結合やニトリル基等を有するＮＢＲ等の高分子材料を通常より低い加硫温度で架橋できる架橋剤、ＮＢＲ等の高分子材料がこの架橋剤により架橋されてなる架橋高分子材料及びこの架橋高分子材料の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の架橋剤は、分子内にニトリルオキシドと反応する多重結合を有する高分子材料の架橋に用いられる架橋剤であって、芳香環の一つの水素原子がニトリルオキシド基で置換され、前記ニトリルオキシド基のオルト位にある水素原子の全てがニトリルオキシド基以外の置換基で置換された芳香族ニトリルオキシド誘導体構造を有し、二つの前記芳香族ニトリルオキシド誘導体構造が、オキシ基を二つ有するジオキシ構造の該二つのオキシ基、又は、カルボニル基を二つ有するジカルボニル構造の該二つのカルボニル基、にそれぞれ結合してなる二官能性ニトリルオキシドよりなる。
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の架橋高分子材料の製造方法は、芳香環の一つの水素原子がニトリルオキシド基で置換され、前記ニトリルオキシド基のオルト位にある水素原子の全てがニトリルオキシド基以外の置換基で置換された芳香族ニトリルオキシド誘導体構造を有し、二つの前記芳香族ニトリルオキシド誘導体構造が、オキシ基を二つ有するジオキシ構造の該二つのオキシ基、又は、カルボニル基を二つ有するジカルボニル構造の該二つのカルボニル基、にそれぞれ結合してなる二官能性ニトリルオキシドを用いて、高分子材料を架橋して架橋高分子材料を製造する。
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の架橋高分子材料は、芳香環の一つの水素原子がニトリルオキシド基で置換され、前記ニトリルオキシド基のオルト位にある水素原子の全てがニトリルオキシド基以外の置換基で置換された芳香族ニトリルオキシド誘導体構造を有し、二つの前記芳香族ニトリルオキシド誘導体構造が、オキシ基を二つ有するジオキシ構造の該二つのオキシ基、又は、カルボニル基を二つ有するジカルボニル構造の該二つのカルボニル基、にそれぞれ結合してなる二官能性ニトリルオキシドにより、高分子材料が架橋されてなる。
【００１０】
本発明における各要素の態様を以下に例示する。
【００１１】
１．二官能性ニトリルオキシド
二官能性ニトリルオキシドとしては、特に限定はされないが、芳香環の一つの水素原子がニトリルオキシド基で置換され、そのニトリルオキシド基のオルト位にある水素原子の全てがニトリルオキシド基以外の置換基で置換された芳香族ニトリルオキシド誘導体構造になっているとともに、この芳香族ニトリルオキシド誘導体構造の二つが、オキシ基を二つ有するジオキシ構造のこの二つのオキシ基にそれぞれ結合している、又は、カルボニル基を二つ有するジカルボニル構造のこの二つのカルボニル基にそれぞれ結合している構造をとることで、安定性が向上し、この二官能性ニトリルオキシドを架橋剤として用いることができる。
芳香環としては、特に限定はされないが、ベンゼン環、ナフタレン環等の複素環以外の芳香環であることが好ましい。
置換基としては、特に限定はされないが、アルキル基、アリール基等の炭化水素基や、オキシ基等が例示でき、安定性がより向上することから、オキシ基であることが好ましい。
ここで、アルキル基としては、特に限定はされないが、炭素数が１〜２０の直鎖状又は分岐状のものが例示でき、好ましくは、炭素数が１〜４の直鎖状又は分岐状のものである、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基である。
オキシ基としては、特に限定はされないが、アルコキシ基等の炭化水素オキシ基が例示できる。そして、芳香環がベンゼン環であるベンゾニトリルオキシド誘導体構造の場合には、少なくとも一方は、アルコキシ基であることが好ましい。また、ベンゾニトリルオキシド誘導体構造の二つの置換基のうち、一方がアルコキシ基である場合には、他方は、前記ジオキシ構造のオキシ基であることが好ましい。
ここで、アルコキシ基としては、特に限定はされないが、炭素数が１〜４の直鎖状又は分岐状のものが例示でき、好ましくは、炭素数が１〜３の直鎖状又は分岐状のものである、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉｓｏ−プロポキシ基である。
【００１２】
二官能性ニトリルオキシドの具体例としては、次に示す四つの化合物が例示できる。
・３，３’−［１，３−フェニレンビス（カルボニル）］ビス（２，６−ジメトキシベンゾニトリルオキシド）
・２，２’−［メチレンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）
・２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）
・２，２’−オクタメチレンビス（オキシ）ビス（１−ナフトニトリルオキシド）
【００１３】
２．高分子材料
高分子材料は、二官能性ニトリルオキシドにより架橋されるよう、分子内にニトリルオキシドと反応する多重結合を有するものであれば、特に限定されることはない。
ここで、ニトリルオキシドと反応する多重結合としては、特に限定はされないが、Ｃ＝Ｓ、Ｎ＝Ｎ、Ｐ（Ｖ）＝Ｃ、Ｃ＝Ｐ（ＩＩＩ）、Ｃ＝Ａｓ、Ｃ＝Ｃ、Ｃ＝Ｎ、Ｃ＝Ｓｅ、Ｂ＝Ｎ、Ｃ≡Ｐ、Ｃ≡Ｃ、Ｐ（Ｖ）＝Ｎ、Ｃ≡Ｎ、Ｃ＝Ｏ等が例示できる。
高分子材料の具体例としては、分子内にニトリル基（Ｃ≡Ｎ）を有するＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）、分子内に炭素−炭素二重結合（Ｃ＝Ｃ）を有するＮＲ（天然ゴム）、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム）、分子内にニトリル基及び炭素−炭素二重結合を有するＮＢＲ（ニトリルゴム）等が例示できる。
【００１４】
３．架橋過程
高分子材料を二官能性ニトリルオキシドで架橋する架橋過程は、排気設備や有機溶媒の回収設備等を設ける必要がないことから、有機溶媒を用いないで行うことが好ましく、硫黄を用いて架橋するときに使用する従来の設備を利用できることから、架橋過程を混練装置内で行うことがより好ましい。
ここで、混練装置としては、特に限定はされないが、バンバリーミキサー、インターミックス等の密閉式混練機や二軸押出機、単軸押出機、多軸押出機等の押出機等が例示できる。
一方、薄いシート状の成形体等が製造し易いことから、架橋過程は有機溶媒中で行うことが好ましい。
ここで、有機溶媒としては、特に限定はされないが、高分子材料及び二官能性ニトリルオキシドが共に溶解し易いものであることが好ましい。具体的には、クロロホルム、ＤＭＦ（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）、アセトン等が例示できる。
架橋過程の温度としては、高分子材料が二官能性ニトリルオキシドで架橋される、すなわち、高分子材料と二官能性ニトリルオキシドとが反応する温度であれば、特に限定はされない。敢えていうならば、化学反応であることから温度が高ければ反応が促進され、また加熱等の温度調節を行わなければ製造工程の管理が容易になることから、０℃〜２００℃であることが好ましい。さらにいうならば、高分子材料がＮＢＲ、ＮＲ、ＥＰＤＭ等のように、多重結合として少なくとも炭素−炭素二重結合を有するものである場合には、２０℃〜２００℃であることがより好ましく、ＰＡＮ等のように、多重結合としてニトリル基のみを有するものである場合には、５０℃〜２００℃であることがより好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、分子内に炭素−炭素二重結合やニトリル基等を有するＮＢＲ等の高分子材料を、通常より低い加硫温度（例えば、２０℃〜１５０℃）で、または、通常の加硫温度（例えば、１５０℃〜２００℃）では短時間で架橋できる架橋剤、ＮＢＲ等の高分子材料がこの架橋剤により架橋されてなる架橋高分子材料及びこの架橋高分子材料の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】二官能性ニトリルオキシドＥを配合したＮＲのひずみと引張応力との関係のグラフである。
【図２】二官能性ニトリルオキシドＥを配合したＮＢＲのひずみと引張応力との関係のグラフである。
【図３】二官能性ニトリルオキシドＦを配合したＮＢＲのひずみと引張応力との関係のグラフである。
【図４】架橋剤を配合したＮＲの１００℃における加硫曲線のグラフである。
【図５】二官能性ニトリルオキシドの架橋剤を配合したＮＲの７０℃〜２３０℃における加硫曲線のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１７】
本発明の実施例として、以下に示す４種類の二官能性ニトリルオキシドを用いて、ＰＡＮ、ＮＢＲ、ＮＲ及びＥＰＤＭの４種類の高分子材料を架橋した。
また、比較例として、ニトリルオキシドの前駆体であるハロゲン化アルドキシムに塩基を作用させる方法又は一官能性ニトリルオキシドを用いる方法でＰＡＮとニトリルオキシドとを反応させた。
【００１８】
それぞれの実施例及び比較例の製造（反応）条件びゲル化の有無を次の表１に示す。なお、表１の試薬の欄は、反応に用いた二官能性ニトリルオキシド等を示している。
【００１９】
【表１】
【００２０】
本実施例及び比較例には、次のものを用いた。
高分子材料としては、ＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＮＲ（天然ゴム）、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム）を用いた。このうち、ＮＢＲはアクリロニトリルの質量比が３３％のものを、ＥＰＤＭはジエンの質量比が１０％のものを用いた。
【００２１】
二官能性ニトリルオキシドとしては、次の＜１＞〜＜４＞に構造式を示す４種の化合物を用いた。
【００２２】
＜１＞３，３’−［１，３−フェニレンビス（カルボニル）］ビス（２，６−ジメトキシベンゾニトリルオキシド）・・・二官能性ニトリルオキシドＣ（化１参照）
【化１】
【００２３】
この３，３’−［１，３−フェニレンビス（カルボニル）］ビス（２，６−ジメトキシベンゾニトリルオキシド）は、次のようにして合成した。
【化２】
【００２４】
・二官能性アルデヒド（３）の合成
化２に示すように、２，６−ジメトキシベンズアルデヒド（２）５００ｍｇ（３．０１ｍｍｏｌ）を、無水トリフルオロ酢酸（ＴＦＡＡ）３．００ｍＬ中、アルゴン雰囲気下、室温で攪拌しているところに、イソフタル酸（１）２０９ｍｇ（１．４３ｍｍｏｌ）を加え、４０℃に加熱し、１日間反応させた。そして、系を室温に戻し、クロロホルムを加えた後、純水および２Ｎ ＮａＯＨａｑ．（２Ｎの水酸化ナトリウム水溶液）で洗浄した。そして、溶媒を減圧濃縮して、５６０ｍｇ（１．２１ｍｍｏｌ、８４％）のｗｈｉｔｅ ｓｏｌｉｄ（白色の固体）の二官能性アルデヒド（３）を得た。
【００２５】
・二官能性オキシム（４）の合成
化２に示すように、二官能性アルデヒド（３）２００ｍｇ（０．４３２ｍｍｏｌ）を、ＥｔＯＨ（エタノール）５．００ｍＬ中、０℃で、空気中で懸濁させているところに、ヒドロキシルアミン塩酸塩１６７ｍｇ（２．４１ｍｍｏｌ）とＮａＯＨ１２０ｍｇ（３．０１ｍｍｏｌ）の純水１．００ｍＬを滴下した。そして、室温で１時間反応させた後、５０℃で２時間反応させた。そして、室温に戻してろ過し、純水およびクロロホルムで洗浄した残渣を乾燥させて、３４５ｍｇ（０．７１ｍｍｏｌ、７１％）のｗｈｉｔｅ ｐｏｗｄｅｒ（白色の粉末）の二官能性オキシム（４）を得た。
【００２６】
・二官能性ニトリルオキシドＣの合成
化２に示すように、二官能性オキシム（４）２．５０ｇ（５．０８ｍｍｏｌ）を、クロロホルム５０．０ｍＬ中、０℃で攪拌しているところに、トリエチルアミン１．５５ｍＬ（１０．７ｍｍｏｌ）を滴下した後、Ｎ−クロロスクシンイミド（ＮＣＳ）１．４２ｇ（１１．２ｍｍｏｌ）を加え、１０分間反応させた。そして、反応溶液をクロロホルム／水の二相系に滴下した後、純水およびＢｒｉｎｅ（ブライン）で洗浄した。そして、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、濾別し、溶媒を減圧濃縮してｃｒｕｄｅ（粗精製物）を得た。そして、このｃｒｕｄｅ（粗精製物）を少量のクロロホルムに溶解させ、酢酸エチル／ヘキサン＝２／３（ｖ／ｖ）の混合溶媒中に再沈殿させて、１．９０ｇ（３．８６ｍｍｏｌ、７６％）のｗｈｉｔｅ ｐｏｗｄｅｒ（白色の粉末）の二官能性ニトリルオキシドＣを得た。
【００２７】
＜２＞２，２’−［メチレンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）・・・二官能性ニトリルオキシドＤ（化３参照）
【化３】
【００２８】
この２，２’−［メチレンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）は、次のようにして合成した。
【化４】
【００２９】
・二官能性アルデヒド（７）の合成
化４に示すように、４，４’−メチレンビス（２，６−ジメチルフェノール）（６）３．７８ｇ（１４．７ｍｍｏｌ）と２−フルオロ−６−メトキシベンズアルデヒド（５）５．００ｇ（３２．４ｍｍｏｌ）とを、ＤＭＦ１５ｍＬ中、アルゴン雰囲気下、室温で攪拌しているところに、炭酸カリウム４．４８ｇ（３２．４ｍｍｏｌ）を加えた後、１４０℃で４日間攪拌した。そして、系を室温に戻し、純水を加え酢酸エチルで抽出し、有機相を純水およびＢｒｉｎｅ（ブライン）で洗浄した。そして、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾別し、溶媒を減圧濃縮してｃｒｕｄｅ（粗精製物）を得た。そして、このｃｒｕｄｅ（粗精製物）をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ｅｌｕｅｎｔ（溶離剤）；ｈｅｘａｎｅ（ヘキサン）：ＡｃＯＥｔ（酢酸エチル）＝２：１（ｖ／ｖ）、Ｒｆ＝０．２５）および再結晶（ｅｌｕｅｎｔ（溶離剤）；ｈｅｘａｎｅ（ヘキサン）：ＡｃＯＥｔ（酢酸エチル）＝１：２（ｖ／ｖ））により精製して、４．９１ｇ（９．３６ｍｍｏｌ、６４％）のｃｏｌｏｒｌｅｓｓ ｃｒｙｓｔａｌ（無色の結晶）の二官能性アルデヒド（７）を得た。
【００３０】
・二官能性オキシム（８）の合成
化４に示すように、二官能性アルデヒド（７）４．５０ｇ（８．５８ｍｍｏｌ）を、ＥｔＯＨ（エタノール）２０ｍＬ中、０℃で、空気中で懸濁させているところに、ヒドロキシルアミン塩酸塩１．２５ｇ（１８．０ｍｍｏｌ）とＮａＯＨ１．０３ｇ（２５．７ｍｍｏｌ）の純水２０ｍＬを滴下した。そして、６０℃で１日間反応させた後、ろ過し、純水およびクロロホルムで洗浄した残渣を乾燥させて、４．６２ｇ（８．３３ｍｍｏｌ、９７％）のｗｈｉｔｅ ｐｏｗｄｅｒ（白色の粉末）の二官能性オキシム（８）を得た。
【００３１】
・二官能性ニトリルオキシドＤの合成
化４に示すように、二官能性オキシム（８）２００ｍｇ（０．３６１ｍｍｏｌ）を、クロロホルム１．８ｍＬ中、０℃で攪拌しているところに、トリエチルアミン１１０μＬ（０．７９３ｍｍｏｌ）を滴下した後、Ｎ−クロロスクシンイミド（ＮＣＳ）１０１ｍｇ（０．７５７ｍｍｏｌ）を加え、１０分間反応させた。そして、反応溶液を濾別した後、濾液に純水を加えクロロホルムで抽出し、有機相を純水およびＢｒｉｎｅ（ブライン）で洗浄した。そして、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、濾別し、溶媒を減圧濃縮してｃｒｕｄｅ（粗精製物）を得た。そして、このｃｒｕｄｅ（粗精製物）をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ｅｌｕｅｎｔ（溶離剤）；ｈｅｘａｎｅ（ヘキサン）：ＡｃＯＥｔ（酢酸エチル）＝３：２（ｖ／ｖ）、Ｒｆ＝０．４０（ｅｌｕｅｎｔ（溶離剤）；ｈｅｘａｎｅ（ヘキサン）：ＡｃＯＥｔ（酢酸エチル）＝２：１（ｖ／ｖ）））により単離して、６６．２ｍｇ（０．１２ｍｍｏｌ、３３％）のｗｈｉｔｅ ｐｏｗｄｅｒ（白色の粉末）の二官能性ニトリルオキシドＤを得た。
【００３２】
＜３＞２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）・・・二官能性ニトリルオキシドＥ（化５参照）
【化５】
【００３３】
この２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）は、次のようにして合成した。
【化６】
【００３４】
・二官能性アルデヒド（１０）の合成
化６に示すように、ビスフェノール誘導体（９）１６．８ｇ（５９．０ｍｍｏｌ）と２−フルオロ−６−メトキシベンズアルデヒド（５）２０．０ｇ（１３０ｍｍｏｌ）とを、ＤＭＦ５９ｍＬ中、アルゴン雰囲気下、室温で攪拌しているところに、炭酸カリウム１７．９ｇ（１３０ｍｍｏｌ）を加えた後、１４０℃で３日間攪拌した。そして、系を室温に戻し、純水を加えクロロホルムで抽出し、有機相を純水およびＢｒｉｎｅ（ブライン）で洗浄した。そして、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾別し、溶媒を減圧濃縮してｃｒｕｄｅ（粗精製物）を得た。そして、このｃｒｕｄｅ（粗精製物）をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ｅｌｕｅｎｔ（溶離剤）；ｈｅｘａｎｅ（ヘキサン）：ＡｃＯＥｔ（酢酸エチル）＝１：１（ｖ／ｖ））により単離して、２９．７ｇ（９１％）のｗｈｉｔｅ ｐｏｗｄｅｒ（白色の粉末）の二官能性アルデヒド（１０）を得た。
【００３５】
・二官能性オキシム（１１）の合成
化６に示すように、二官能性アルデヒド（１０）２７．１ｇ（４９．０ｍｍｏｌ）を、ＥｔＯＨ（エタノール）１２０ｍＬ中、０℃で、空気中で懸濁させているところに、ヒドロキシルアミン塩酸塩７．５０ｇ（１０８ｍｍｏｌ）とＮａＯＨ５．８８ｇ（１４７ｍｍｏｌ）の純水１２０ｍＬを滴下した。そして、６０℃で１日間反応させた後、ろ過し、純水およびＢｒｉｎｅ（ブライン）で洗浄しクロロホルムで抽出した。そして、有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾別し、溶媒を減圧濃縮して、２８．２ｇ（９９％）のｗｈｉｔｅ ｐｏｗｄｅｒ（白色の粉末）の二官能性オキシム（１１）を得た。
【００３６】
・二官能性ニトリルオキシドＥの合成
化６に示すように、二官能性オキシム（１１）１．０ｇ（１．７２ｍｍｏｌ）を、クロロホルム１２０ｍＬ中、０℃で攪拌しているところに、トリエチルアミン７１７μＬ（５．１５ｍｍｏｌ）を滴下した後、Ｎ−クロロスクシンイミド（ＮＣＳ）６８７ｍｇ（５．１５ｍｍｏｌ）を加え、２０分間反応させた。そして、系に純水を加えた後、クロロホルムで抽出し、有機相を純水およびＢｒｉｎｅ（ブライン）で洗浄した。そして、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、濾別し、溶媒を減圧濃縮してｃｒｕｄｅ（粗精製物）を得た。そして、このｃｒｕｄｅ（粗精製物）をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ｅｌｕｅｎｔ（溶離剤）；ｈｅｘａｎｅ（ヘキサン）：ＡｃＯＥｔ（酢酸エチル）＝１：３（ｖ／ｖ））により単離して、９７５ｍｇ（９８％）のｗｈｉｔｅ ｐｏｗｄｅｒ（白色の粉末）の二官能性ニトリルオキシドＥを得た。
【００３７】
＜４＞２，２’−オクタメチレンビス（オキシ）ビス（１−ナフトニトリルオキシド）・・・二官能性ニトリルオキシドＦ（化７参照）
【化７】
【００３８】
この２，２’−オクタメチレンビス（オキシ）ビス（１−ナフトニトリルオキシド）は、次のようにして合成した。
【化８】
【００３９】
・二官能性アルデヒド（１４）の合成
化８に示すように、２−ヒドロキシ−１−ナフトアルデヒド（１２）６．３３ｇ（３６．８ｍｍｏｌ）と１，８−ジブロモオクタン（１３）３．３８ｍＬ（１８．４ｍｍｏｌ）とを、ＤＭＦ４０ｍＬ中、空気中で、室温で攪拌しているところに、炭酸カリウム７．６２ｇ（５５．２ｍｍｏｌ）を加えた後、５時間還流した。そして、系を室温に戻し、純水を加えろ過し、残渣を乾燥させｃｒｕｄｅ（粗精製物）を得た。そして、このｃｒｕｄｅ（粗精製物）をクロロホルムから再結晶して、８．１６ｇ（１８．０ｍｍｏｌ、９８％）のｌｉｇｈｔ ｂｒｏｗｎ ｃｒｙｓｔａｌ（ライトブラウンの結晶）の二官能性アルデヒド（１４）を得た。
【００４０】
・二官能性オキシム（１５）の合成
化８に示すように、二官能性アルデヒド（１４）１．００ｇ（２．２０ｍｍｏｌ）をＥｔＯＨ（エタノール）１０ｍＬ中、０℃で、空気中で懸濁させているところに、ヒドロキシルアミン塩酸塩３３６ｍｇ（４．８４ｍｍｏｌ）とＮａＯＨ２６４ｍｇ（６．６０ｍｍｏｌ）の純水１０ｍＬを滴下した。そして、室温で１０分間反応させた後、純水を加え懸濁させた後、濾別し、残渣を純水で洗浄後、乾燥しｃｒｕｄｅ（粗精製物）を得た。そして、このｃｒｕｄｅ（粗精製物）のａｃｅｔｏｎｅ（アセトン）可溶部を回収し、溶媒を減圧留去することで、４９３ｍｇ（１．０２ｍｍｏｌ、４７％）のｗｈｉｔｅ ｐｏｗｄｅｒ（白色の粉末）の二官能性オキシム（１５）を得た。
【００４１】
・二官能性ニトリルオキシドＦの合成
化８に示すように、二官能性オキシム（１５）１００ｍｇ（０．２１ｍｍｏｌ）をクロロホルム４０ｍＬ中、０℃で攪拌し懸濁しているところに、トリエチルアミン８６．２μＬ（０．６２ｍｍｏｌ）を滴下した後、Ｎ−クロロスクシンイミド（ＮＣＳ）８２．３ｍｇ（０．６１９ｍｍｏｌ）を加え、１５分間反応させた。そして、純水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、濾別し、溶媒を減圧濃縮して、９９．２ｍｇ（０．２１ｍｍｏｌ、＞９９％）のｌｉｇｈｔ ｂｒｏｗｎ ｃｒｙｓｔａｌ（ライトブラウンの結晶）の二官能性ニトリルオキシドＦを得た。
【００４２】
一官能性ニトリルオキシドとしては、次に構造式を示す化合物を用いた。
２，６−ジメトキシベンゾニトリルオキシド・・・Ｂ
【化９】
【００４３】
ハロゲン化アルドキシムとしては、次に構造式を示す化合物を用いた。
・α−塩化ベンゾアルドキシム・・・Ａ
【化１０】
【００４４】
次に各実施例について説明する。
実施例１は、ＤＭＦ（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）の溶媒中にＰＡＮを溶解させ、そこに二官能性ニトリルオキシドとして３，３’−［１，３−フェニレンビス（カルボニル）］ビス（２，６−ジメトキシベンゾニトリルオキシド）（以下Ｃと省略することがある）を０．１当量添加し、５０℃の温度で１．５時間攪拌して反応を行った。
実施例２は、二官能性ニトリルオキシドとして２，２’−［メチレンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）（以下Ｄと省略することがある）を用いるとともに、反応温度を７０℃に変更した以外は実施例１と同じ条件で反応を行った。
【００４５】
実施例３は、ＣＨＣｌ３（クロロホルム）の溶媒中にＮＢＲを溶解させ、そこに二官能性ニトリルオキシドとしてＣを０．１当量添加し、５０℃の温度で１．５時間攪拌して反応を行った
実施例４は、二官能性ニトリルオキシドとしてＤを用いるとともに、反応温度を室温（ＲＴ：約２０℃）に変更した以外は実施例３と同じ条件で反応を行った。
【００４６】
実施例５は、乳鉢中で、ＮＢＲに二官能性ニトリルオキシドとして２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）（以下Ｅと省略することがある）を０．１当量添加し、５０℃の温度で１．５時間加圧混合して反応を行った。
【００４７】
実施例６は、アセトンの溶媒中にＮＢＲを溶解させ、そこに二官能性ニトリルオキシドとして２，２’−オクタメチレンビス（オキシ）ビス（１−ナフトニトリルオキシド）（以下Ｆと省略することがある）を０．１当量添加し、５０℃の温度で２４時間攪拌して反応を行った。また、この反応式を次に示す。
【００４８】
【化１１】
【００４９】
実施例７は、二官能性ニトリルオキシドとしてＦを用いた以外は、実施例５と同じ条件で反応を行った。
【００５０】
実施例８は、ＣＨＣｌ３の溶媒中にＮＲを溶解させ、そこにＥを０．１当量添加し、５０℃の温度で１．５時間攪拌して反応を行った。
実施例９は、乳鉢中で、ＮＲに二官能性ニトリルオキシドとしてＥを０．１当量添加し、７０℃の温度で１．５時間加圧混合して反応を行った。
【００５１】
実施例１０は、ＣＨＣｌ３の溶媒中にＥＰＤＭを溶解させ、そこにＥを０．１当量添加し、５０℃の温度で１．５時間攪拌して反応を行った。
実施例１１は、乳鉢中で、ＥＰＤＭに二官能性ニトリルオキシドとしてＥを０．１当量添加し、５０℃の温度で１．５時間加圧混合して反応を行った。
【００５２】
実施例１２は、液状ＥＰＤＭに二官能性ニトリルオキシドとしてＥを０．１当量添加し、８０℃の温度で２４時間攪拌して反応を行った。
【００５３】
次に各比較例について説明する。
比較例１は、ＤＭＦの溶媒中にＰＡＮを溶解させ、そこにニトリルオキシドの前駆体としてα−塩化ベンゾアルドキシム（以下Ａと省略することがある）を２．０当量添加するとともに添加剤としてＥｔ３Ｎ（トリエチルアミン）を添加し、室温（ＲＴ：約２０℃）で４８時間攪拌して反応を行った。
比較例２は、ＤＭＦの溶媒中にＰＡＮを溶解させ、そこに一官能性ニトリルオキシドとして２，６−ジメトキシベンゾニトリルオキシド（以下Ｂと省略することがある）を２．０当量添加し、７０℃の温度で４８時間攪拌して反応を行った。
【００５４】
（１）ゲル化
上記の反応により、架橋高分子材料が形成されている否かを、生成物を有機溶媒に溶解させたときの状態によって確認した。
具体的には、各反応後の生成物を有機溶媒（高分子材料がＰＡＮの場合にはＤＭＦ、高分子材料がＰＡＮ以外の場合にはＣＨＣｌ３）に浸し、浸したものが、ゲル状になるか、それともゲル状にならず溶解するかで、架橋高分子材料の生成の有無を確認した。
ゲル状になったもの、すなわち、架橋高分子材料が生成されているものを○と判定し、溶解したもの、すなわち、架橋高分子材料が生成されていないものを×と判定した。
【００５５】
表１に示すように、全ての実施例は、生成物を有機溶媒に浸したところゲル状になったことから、ＰＡＮ、ＮＢＲ、ＮＲ又はＥＰＤＭである高分子材料が架橋された架橋高分子材料を室温から８０℃の温度範囲において生成することができた。具体的には、ＰＡＮについては５０℃〜７０℃の温度範囲において、ＮＢＲについては室温（約２０℃）〜５０℃の温度範囲において、ＮＲについては５０℃〜７０℃の温度範囲において、ＥＰＤＭについては５０℃〜８０℃の温度範囲において、それぞれ架橋されたものを生成することができた。
実施例５、７、９、１１、１２は、高分子材料の架橋を有機溶媒を用いないで行うことができた。
【００５６】
（２）ニトリルオキシドの安定性
次に、実施例に用いた二官能性ニトリルオキシドの一つである、２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）の安定性をＮＭＲ測定装置を用いて測定した。また、一つのベンゼン環に二つのニトリルオキシド基を有する２，３，５，６−テトラメチルベンゼン−１，４−ジニトリルオキシドについても同様に安定性を測定した。
具体的には、各試料をＤＭＳＯ−ｄ６に溶解し、それを８０℃に加熱し、その状態で各試料の量が半減するまでの時間（半減期）をＮＭＲ測定装置で測定した。
【００５７】
測定より、２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）については、半減期が約２時間であった。
一方、２，３，５，６−テトラメチルベンゼン−１，４−ジニトリルオキシドについては、半減期が約１時間であった。
安定性の測定結果から、一つのベンゼン環に二つのニトリルオキシド基を有する二官能性ニトリルオキシドより、異なる芳香環にそれぞれ一つのニトリルオキシド基を有する二官能性ニトリルオキシドの方が安定であった。
【００５８】
（３）物性測定
次に、二官能性ニトリルオキシドの配合率を１．０〜１０質量％の範囲で変えた、フィルム状の実施例を作成した。また、架橋を行っていない又は架橋剤に硫黄若しくは過酸化物を用いたフィルム状の比較例も作成した。そして、これらの試料について、膨潤試験及び引張試験を行ってその物性を測定し、その結果を表２に示す。なお、表２の配合率欄における括弧内は、高分子材料の多重結合（炭素−炭素二重結合とニトリル基）に対するニトリルオキシドの官能基のモル分率である。また、網目鎖濃度の欄のＥ−０ｘは、１０の負の累乗を表し、例えば、１．４０Ｅ−０５は、１．４０×１０−５を表している。
また、実施例２１〜２６、２８，２９及び比較例２１、２４のひずみと引張応力との関係のグラフを図１、２に示し、実施例３０及び比較例２４のひずみと引張応力との関係のグラフを図３に示す。
【００５９】
【表２】
【００６０】
本実施例及び比較例には、次のものを用いた。
高分子材料としては、ＮＲ（天然ゴム）、アクリロニトリルの質量比が３３％のＮＢＲ（ニトリルゴム）を用いた。
実施例の架橋剤である二官能性ニトリルオキシドとしては、２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）（以下Ｅと省略することがある）又は２，２’−オクタメチレンビス（オキシ）ビス（１−ナフトニトリルオキシド）（以下Ｆと省略することがある）を用いた。
比較例の架橋剤として、硫黄又は過酸化物を用いた。なお、過酸化物としては、ジクミルパーオキサイドを４０質量％に希釈したものを用いた。
【００６１】
次に各実施例について説明する。
実施例２１は、クロロホルム５０ｍＬにＮＲ２．５７ｇを溶解させた溶液を直径６０ｍｍのフッ素樹脂製のシャーレに入れ、そこに、クロロホルム１ｍＬに二官能性ニトリルオキシドのＥを２６．０ｍｇ溶解させた溶液を加え攪拌した。その後、攪拌子を取り除き、ダイヤフラムで１０分間脱気（１０Ｔｏｒｒ）した後、４０℃のホットプレート上に置き、解放系で１日間静置した。そして、生成したフィルムをクロロホルム中に１日間浸漬させた後、大気中、室温で、及び、真空中、５０℃で乾燥させて、淡黄色フィルム状の試料を作成した。
実施例２２は、ＮＲを２．５５ｇ、二官能性ニトリルオキシドのＥを５２．０ｍｇにそれぞれ変更した以外は、実施例２１と同じである。
実施例２３は、ＮＲを２．４７ｇ、二官能性ニトリルオキシドのＥを１３０ｍｇにそれぞれ変更した以外は、実施例２１と同じである。
実施例２４は、クロロホルム１８ｍＬにＮＲ１．２０ｇを溶解させた溶液を直径４２ｍｍのフッ素樹脂製のシャーレに入れて行ったことと、二官能性ニトリルオキシドのＥを１０２ｍｇに変更した以外は、実施例２１と同じである。
実施例２５は、ＮＲを２．３４ｇ、二官能性ニトリルオキシドのＥを２６０ｍｇにそれぞれ変更した以外は、実施例２１と同じである。
【００６２】
実施例２６は、アセトン５０ｍＬにＮＢＲ２．５７ｇを溶解させた溶液を直径６０ｍｍのフッ素樹脂製のシャーレに入れ、そこに、アセトン１ｍＬに二官能性ニトリルオキシドのＥを２６．０ｍｇ溶解させた溶液を加え攪拌した。その後、攪拌子を取り除き、ダイヤフラムで１０分間脱気（１０Ｔｏｒｒ）した後、３５℃のホットプレート上に置き、解放系で１日間静置した。そして、生成したフィルムをクロロホルム中に１日間浸漬させた後、大気中、室温で、及び、真空中、５０℃で乾燥させて、白濁色フィルム状の試料を作成した。
実施例２７は、ＮＢＲを２．５５ｇ、二官能性ニトリルオキシドのＥを５２．０ｍｇにそれぞれ変更した以外は、実施例２６と同じである。
実施例２８は、ＮＢＲを２．４７ｇ、二官能性ニトリルオキシドのＥを１３０ｍｇにそれぞれ変更した以外は、実施例２６と同じである。
実施例２９は、ＮＢＲを２．３４ｇ、二官能性ニトリルオキシドのＥを２６０ｍｇにそれぞれ変更した以外は、実施例２６と同じである。
【００６３】
実施例３０は、アセトン４０ｍＬにＮＢＲ２．５５ｇを溶解させた溶液を直径６０ｍｍのフッ素樹脂製のシャーレに入れ、そこに、アセトン１ｍＬに二官能性ニトリルオキシドのＦを５２．０ｍｇ（１０８μｍｏｌ）溶解させた溶液を加え攪拌した。その後、攪拌子を取り除き、ダイヤフラムで１０分間脱気（１０Ｔｏｒｒ）した後、３５℃のホットプレート上に置き、解放系で１日間静置した。そして、生成したフィルムをアセトン中に１日間浸漬させた後、大気中、室温で、及び、真空中、５０℃で乾燥させて、２．４０ｇ（９２％）の無色フィルム状の試料を作成した。
【００６４】
次に各比較例について説明する。
比較例２１は、架橋されていないＮＲである。
比較例２４は、架橋されていないＮＢＲである。
【００６５】
比較例２２は、ＮＲ２００ｇに、架橋剤として硫黄７ｇを配合したものを、ＪＩＳ Ｋ ６２９９：２００１「ゴム−試験用試料の作製方法」に準拠して作製した。
【００６６】
比較例２３は、ＮＲ２００ｇに、架橋剤として過酸化物１７．５ｇを配合したものを、ＪＩＳ Ｋ ６２９９：２００１「ゴム−試験用試料の作製方法」に準拠して作製した。
【００６７】
（ａ）膨潤試験
上記のようにして作成したフィルム状の試料を用いて、１辺が１．０ｃｍの正方形状の試験片を作成した。この試験片を洗浄し、よく乾燥させた後、有機溶媒（ＮＲからなる試料にはトルエンを用い、ＮＢＲからなる試料にはジクロロメタンを用いた）中に浸漬させ、１日間静置して試験を行った。
このように、有機溶媒に浸漬させた試験片について、試験（浸漬）直後の重量から試験（浸漬）前の重量を引いた値を試験前の重量で割って、膨潤度を算出した。
また、次に示す修正Ｆｌｏｒｙ−Ｒｅｈｎｅｒの式を用いて、網目鎖濃度ｖを算出した。
【数１】
Ｖ ：有機溶媒（トルエン又はジクロロメタン）の分子容
ｇ ：試験前における試験片中の架橋高分子材料の容積分率
μ ：有機溶媒と試料（ＮＲ又はＮＢＲ）との相互作用定数
ＶＲ：膨潤した試験片中の架橋高分子材料の容積分率
【００６８】
（ｂ）引張試験
引張試験は、ＪＩＳ Ｋ ６２５１「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準拠して試験を行った。
【００６９】
物性測定の結果から、ＮＲ又はＮＢＲに配合する２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）の量を多くすることにより、膨潤度及び切断時伸びの値は小さくなり、一方、網目鎖濃度の値は大きくなった。従って、２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）により、ＮＲを４０℃において架橋することができ、また、ＮＢＲを３５℃において架橋することができた。
【００７０】
また、２，２’−オクタメチレンビス（オキシ）ビス（１−ナフトニトリルオキシド）を用いても、２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）と同じように、ＮＢＲを３５℃において架橋することができた。
【００７１】
（４）加硫試験
次に、架橋剤として、二官能性ニトリルオキシド、硫黄又は過酸化物を配合したＮＲの１００℃における加硫特性をＪＩＳ Ｋ ６３００−２「未加硫ゴム−物理特性−第２部：振動式加硫試験機による加硫特性の求め方」に準拠して測定し、その結果（加硫曲線）を図４に示す。また、各試料の配合を表３に示す。
また、二官能性ニトリルオキシドを配合したものについては、温度を７０℃〜２３０℃の範囲で変更したときの加硫特性も同じく測定し、その結果（加硫曲線）を図５に示す。
【００７２】
【表３】
【００７３】
実施例の架橋剤である二官能性ニトリルオキシドとしては、２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）（以下Ｅと省略することがある）を用いた。
過酸化物としては、ジクミルパーオキサイドを４０質量％に希釈したものを用いた。
【００７４】
加硫試験の結果としては、図４に示すように、１００℃において、硫黄又は過酸化物を配合したものがまったく架橋の挙動を示さない（トルクが上昇しない）のに対し、２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）を配合したものはトルクが徐々に上昇していることから、架橋反応の進行が示唆された。
また、図５に示すように、２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）を配合したものは、初期の段階でのトルクの上昇があることから、７０℃〜２３０℃の温度範囲において、架橋反応が起きている。また、７０℃〜１８０℃の温度範囲において、加硫戻り（トルクが下降すること）がほぼ観られなかった。２３０℃においては若干観られた。このように、加硫戻りが生じない又は生じにくいのは、炭素−炭素の共有結合で架橋部が形成されていることによる。
この加硫試験の結果より、二官能性ニトリルオキシドは、硫黄等を用いた架橋と同じように、バンバリーミキサー等の混練装置を用いて高分子材料の架橋を行うことができる。
【００７５】
以上より、本実施例の架橋剤によれば、ＰＡＮ、ＮＢＲ、ＮＲ、ＥＰＤＭである高分子材料を、２０℃〜２３０℃の温度範囲で架橋することができた。
また、これらの高分子材料が１８０℃以下の温度範囲で架橋された架橋高分子材料は、架橋戻りも生じなかった。
【００７６】
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子内にニトリルオキシドと反応する多重結合を有する高分子材料の架橋に用いられる架橋剤であって、
芳香環の一つの水素原子がニトリルオキシド基で置換され、前記ニトリルオキシド基のオルト位にある水素原子の全てがニトリルオキシド基以外の置換基で置換された芳香族ニトリルオキシド誘導体構造を有し、二つの前記芳香族ニトリルオキシド誘導体構造が、オキシ基を二つ有するジオキシ構造の該二つのオキシ基、又は、カルボニル基を二つ有するジカルボニル構造の該二つのカルボニル基、にそれぞれ結合してなる二官能性ニトリルオキシドよりなる架橋剤。
【請求項２】
前記置換基は、オキシ基である請求項１記載の架橋剤。
【請求項３】
前記二官能性ニトリルオキシドは、
３，３’−［１，３−フェニレンビス（カルボニル）］ビス（２，６−ジメトキシベンゾニトリルオキシド）、
２，２’−［メチレンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）、
２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）又は
２，２’−オクタメチレンビス（オキシ）ビス（１−ナフトニトリルオキシド）である請求項２記載の架橋剤。
【請求項４】
芳香環の一つの水素原子がニトリルオキシド基で置換され、前記ニトリルオキシド基のオルト位にある水素原子の全てがニトリルオキシド基以外の置換基で置換された芳香族ニトリルオキシド誘導体構造を有し、二つの前記芳香族ニトリルオキシド誘導体構造が、オキシ基を二つ有するジオキシ構造の該二つのオキシ基、又は、カルボニル基を二つ有するジカルボニル構造の該二つのカルボニル基、にそれぞれ結合してなる二官能性ニトリルオキシドを用いて、高分子材料を架橋して架橋高分子材料を製造する架橋高分子材料の製造方法。
【請求項５】
前記置換基は、オキシ基である請求項４記載の架橋高分子材料の製造方法。
【請求項６】
前記二官能性ニトリルオキシドは、
３，３’−［１，３−フェニレンビス（カルボニル）］ビス（２，６−ジメトキシベンゾニトリルオキシド）、
２，２’−［メチレンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）、
２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）又は
２，２’−オクタメチレンビス（オキシ）ビス（１−ナフトニトリルオキシド）である請求項５記載の架橋高分子材料の製造方法。
【請求項７】
前記高分子材料は、ＰＡＮ、ＮＢＲ、ＮＲ又はＥＰＤＭである請求項４〜６のいずれか一項に記載の架橋高分子材料の製造方法。
【請求項８】
前記高分子材料を前記二官能性ニトリルオキシドで架橋する架橋過程は、有機溶媒を用いないで行う請求項４〜７のいずれか一項に記載の架橋高分子材料の製造方法。
【請求項９】
前記架橋過程を混練装置内で行う請求項８記載の架橋高分子材料の製造方法。
【請求項１０】
前記高分子材料を前記二官能性ニトリルオキシドで架橋する架橋過程は、有機溶媒中で行う請求項４〜７のいずれか一項に記載の架橋高分子材料の製造方法。
【請求項１１】
芳香環の一つの水素原子がニトリルオキシド基で置換され、前記ニトリルオキシド基のオルト位にある水素原子の全てがニトリルオキシド基以外の置換基で置換された芳香族ニトリルオキシド誘導体構造を有し、二つの前記芳香族ニトリルオキシド誘導体構造が、オキシ基を二つ有するジオキシ構造の該二つのオキシ基、又は、カルボニル基を二つ有するジカルボニル構造の該二つのカルボニル基、にそれぞれ結合してなる二官能性ニトリルオキシドにより、高分子材料が架橋されてなる架橋高分子材料。
【請求項１２】
前記置換基は、オキシ基である請求項１１記載の架橋高分子材料。
【請求項１３】
前記二官能性ニトリルオキシドは、
３，３’−［１，３−フェニレンビス（カルボニル）］ビス（２，６−ジメトキシベンゾニトリルオキシド）、
２，２’−［メチレンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）、
２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）又は
２，２’−オクタメチレンビス（オキシ）ビス（１−ナフトニトリルオキシド）である請求項１２記載の架橋高分子材料。
【請求項１４】
前記高分子材料は、ＰＡＮ、ＮＢＲ、ＮＲ又はＥＰＤＭである請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の架橋高分子材料。
【請求項１】
分子内にニトリルオキシドと反応する多重結合を有する高分子材料の架橋に用いられる架橋剤であって、
芳香環の一つの水素原子がニトリルオキシド基で置換され、前記ニトリルオキシド基のオルト位にある水素原子の全てがニトリルオキシド基以外の置換基で置換された芳香族ニトリルオキシド誘導体構造を有し、二つの前記芳香族ニトリルオキシド誘導体構造が、オキシ基を二つ有するジオキシ構造の該二つのオキシ基、又は、カルボニル基を二つ有するジカルボニル構造の該二つのカルボニル基、にそれぞれ結合してなる二官能性ニトリルオキシドよりなる架橋剤。
【請求項２】
前記置換基は、オキシ基である請求項１記載の架橋剤。
【請求項３】
前記二官能性ニトリルオキシドは、
３，３’−［１，３−フェニレンビス（カルボニル）］ビス（２，６−ジメトキシベンゾニトリルオキシド）、
２，２’−［メチレンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）、
２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）又は
２，２’−オクタメチレンビス（オキシ）ビス（１−ナフトニトリルオキシド）である請求項２記載の架橋剤。
【請求項４】
芳香環の一つの水素原子がニトリルオキシド基で置換され、前記ニトリルオキシド基のオルト位にある水素原子の全てがニトリルオキシド基以外の置換基で置換された芳香族ニトリルオキシド誘導体構造を有し、二つの前記芳香族ニトリルオキシド誘導体構造が、オキシ基を二つ有するジオキシ構造の該二つのオキシ基、又は、カルボニル基を二つ有するジカルボニル構造の該二つのカルボニル基、にそれぞれ結合してなる二官能性ニトリルオキシドを用いて、高分子材料を架橋して架橋高分子材料を製造する架橋高分子材料の製造方法。
【請求項５】
前記置換基は、オキシ基である請求項４記載の架橋高分子材料の製造方法。
【請求項６】
前記二官能性ニトリルオキシドは、
３，３’−［１，３−フェニレンビス（カルボニル）］ビス（２，６−ジメトキシベンゾニトリルオキシド）、
２，２’−［メチレンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）、
２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）又は
２，２’−オクタメチレンビス（オキシ）ビス（１−ナフトニトリルオキシド）である請求項５記載の架橋高分子材料の製造方法。
【請求項７】
前記高分子材料は、ＰＡＮ、ＮＢＲ、ＮＲ又はＥＰＤＭである請求項４〜６のいずれか一項に記載の架橋高分子材料の製造方法。
【請求項８】
前記高分子材料を前記二官能性ニトリルオキシドで架橋する架橋過程は、有機溶媒を用いないで行う請求項４〜７のいずれか一項に記載の架橋高分子材料の製造方法。
【請求項９】
前記架橋過程を混練装置内で行う請求項８記載の架橋高分子材料の製造方法。
【請求項１０】
前記高分子材料を前記二官能性ニトリルオキシドで架橋する架橋過程は、有機溶媒中で行う請求項４〜７のいずれか一項に記載の架橋高分子材料の製造方法。
【請求項１１】
芳香環の一つの水素原子がニトリルオキシド基で置換され、前記ニトリルオキシド基のオルト位にある水素原子の全てがニトリルオキシド基以外の置換基で置換された芳香族ニトリルオキシド誘導体構造を有し、二つの前記芳香族ニトリルオキシド誘導体構造が、オキシ基を二つ有するジオキシ構造の該二つのオキシ基、又は、カルボニル基を二つ有するジカルボニル構造の該二つのカルボニル基、にそれぞれ結合してなる二官能性ニトリルオキシドにより、高分子材料が架橋されてなる架橋高分子材料。
【請求項１２】
前記置換基は、オキシ基である請求項１１記載の架橋高分子材料。
【請求項１３】
前記二官能性ニトリルオキシドは、
３，３’−［１，３−フェニレンビス（カルボニル）］ビス（２，６−ジメトキシベンゾニトリルオキシド）、
２，２’−［メチレンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）、
２，２’−［イソプロピリデンビス［（２，６−ジメチル−４，１−フェニレン）オキシ］］ビス（６−メトキシベンゾニトリルオキシド）又は
２，２’−オクタメチレンビス（オキシ）ビス（１−ナフトニトリルオキシド）である請求項１２記載の架橋高分子材料。
【請求項１４】
前記高分子材料は、ＰＡＮ、ＮＢＲ、ＮＲ又はＥＰＤＭである請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の架橋高分子材料。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２０８１１７（Ｐ２０１１−２０８１１７Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８２８６４（Ｐ２０１０−１８２８６４）
【出願日】平成２２年８月１８日（２０１０．８．１８）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 発行者名 社団法人高分子学会 刊行物名 精密ネットワークポリマー研究会 第３回若手シンポジウム講演要旨集 発行日 平成２２年３月４日（２０１０年３月４日）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【出願人】（３０４０２１４１７）国立大学法人東京工業大学 (1,821)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１８日（２０１０．８．１８）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 発行者名 社団法人高分子学会 刊行物名 精密ネットワークポリマー研究会 第３回若手シンポジウム講演要旨集 発行日 平成２２年３月４日（２０１０年３月４日）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【出願人】（３０４０２１４１７）国立大学法人東京工業大学 (1,821)
【Ｆターム（参考）】
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