JPH0247485B2 - Butajennisopurenkyojugotaigomu - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は特に破壊特性に優れ、反撥弾性の低い
ブタジエン−イソプレン共重合体ゴムに関する。 近年自動車、オートバイ等の交通手段、更には
産業機械等の騒音や振動を防止する上から防振あ
るいは制振特性のすぐれたゴム材料が要求されて
いる。これら防振あるいは制振材料は極めて過酷
な条件下で使用されるので反撥弾性が低い上に破
壊特性に優れたいわゆるタフな材料が要求され
る。従来、これらの材料として天然ゴムや合成ゴ
ムに油、カーボンブラツクを混合して使用されて
いたが一般に油を混合した場合、反撥弾性は低下
するものの破壊特性及び圧縮永久歪、引張特性が
著しく低下し、又カーボンブラツクを混合すると
破壊特性は改良されるものの反撥弾性が高くなる
ため両者を満足する配合調整は極めて複雑である
のみならずたとえ最適配合条件を見い出しても最
近の材料要求を満すに至つていない。 本発明の目的は破壊特性にすぐれ、かつ反撥弾
性の低いブタジエン／イソプレン共重合体ゴムを
提供することにある。 本発明に従つて、リチウム系触媒下での重合に
より得られたブタジエン−イソプレン共重合体ゴ
ムにおいて、 (i) ブタジエン単位が５〜70重量％で、イソプレ
ン単位が95〜30重量％であり、それらはランダ
ムに結合しており、 (ii) ブタジエン部の１，２結合含有率が50％以上
であり、 (iii) イソプレン部の１，２結合及び３，４結合の
合計含有率が30％以上であり、 (iv) ムーニー粘度（ML₁₊₄，100℃）が20〜150で
ある無定形ゴムよりなることを特徴とするブタ
ジエン−イソプレン共重合体ゴムが提供され
る。 本発明によれば、リチウム系触媒下での重合体
により得られたブタジエン／イソプレン共重合体
においてブタジエン／イソプレンの組成比とその
ミクロ構造を適度にコントロールすることにより
破壊特性にすぐれ反撥弾性の低い共重合体ゴムが
得られる。 本発明の共重合体ゴムは、不活性溶媒下、有機
リチウム開始剤を用いアニオン重合により得られ
る。 重合開始剤としては、アルキルリチウム、助触
媒としてエーテル、三級アミン等のルイス塩基を
用いることができる。アルキルリチウムとして
は、ｎ−ブチルリチウム、see−ブチルリチウム、
tert−ブチルリチウム、アミルリチウム等のモノ
リチウム化合物およびテトラメチレンジリチウム
等のジリチウム化合物が好適に用いられる。ルイ
ス塩基としては、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ン、ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジ
メチルエーテル、トリエチレングリコールジメチ
ルエーテル等のモノエーテルやポリエーテル、さ
らに、トリエチルアミン、トリブチルアミン、
Ｎ，Ｎ，N′，N′−テトラメチルエチレンジアミ
ン等の第３級アミン、ヘキサメチルホスホアミド
等が使用される。この中でテトロヒドロフラン、
ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエ
チレングリコールジメチルエーテル、Ｎ，Ｎ，
N′，N′−テトラメチルエチレンジアミンがより
好ましい。ルイス塩基の量は、所望のブタジエン
−イソプレン共重合体のミクロ構造により変る。 通常ルイス塩基はリチウムに対し、モル比で
0.05モル〜2000モルの量で使用される。例えばル
イス塩基としてジエチレングリコールジメチルエ
ーテルを用いた場合使用量は0.5〜10モルが特に
好ましい。 溶媒としては、有機リチウムに不活性な溶媒が
用いられ、たとえばトルエン、ベンゼン、シクロ
ヘキサン、ヘキサン、ヘプタン等が好適に用いら
れる。溶媒の使用量は、通常モノマー１重量部に
対し、１〜20重量部の範囲内である。重合温度は
特に限定しないが、通常−20℃以上が好ましい。
更に０〜150℃が実用上より好ましい。生成共重
合体のミクロ構造は重合温度によつてもコントロ
ールされうる。重合方法は一定温度にコントロー
ルされた条件下に行われてもよいし、また最初低
い温度でついで上昇温度下で行うこともできる。
一定温度下に重合を実施すると１つの分子鎖中に
ミクロ構造の組成分布をもたない重合体が得られ
るが、上昇温度下で重合を実施すれば、１つの分
子鎖中に、ミクロ構造の分布をもつた共重合体が
得られる。いずれの共重合体も本発明の範囲内で
あるが、とくに上昇温度下に重合したものが好ま
しい。 ブタジエン−イソプレン共重合体ゴム中のブタ
ジエンとイソプレンの組成は、イソプレンの重量
分率で30〜95％である。好ましくはイソプレンの
重量分率が50％以上、とくに好ましくは65％以上
である。ブタジエンが30％未満ではすぐれた破壊
特性と低い反撥弾性を有するゴムが得られない。
一方イソプレンが重量分率で95％をこえると、生
成ゴムの破壊特性が低下し圧縮永久歪、引張特性
が悪くなる。 ブタジエン−イソプレン共重合体ゴムのブタジ
エン部分の１，２結合含有率は50％以上、好まし
くは50〜95％、更に好まましくは70〜95％であ
る。１，２結合含有率が50％未満では反撥弾性の
低い素材が得られない。一方１，２結合含有率が
95％以上の重合体は製造が困難である。 イソプレン部の１，２結合及び３，４−結合の
合計含有率は30％以上である。その上限はとくに
限定されないが、好ましくは85％である。１，２
結合及び３，４結合の合計含有量が30％未満では
高いヒステリシスロス（低反撥弾性）が得られな
い。 さらにブタジエン−イソプレン共重合体ゴム
が、ゲルを含んだり、結晶性を示すと、硬くて粘
着性の乏しい素材となる上、加硫物の発熱及び破
壊特性が低下する点で好ましくない。ムーニー粘
度（ML₁₊₄＋100℃）は20〜150である。 本発明のブタジエン−イソプレン共重合体ゴム
は、単独もしくは他の天然ゴム、合成ゴム等とブ
レンドし、更に既知の添加剤、伸展油などを配合
した加硫物として高ロス材料用途具体的には各種
防振材料、防音材料または抗張積の大きな特徴と
いかした用途に使用できる。 以下に本発明を実施例により、さらに詳しく説
明するが、その主旨をこえないかぎり、本実施例
に限定されるものではない。 尚破壊特性は抗張積をもつて表わした。 実施例 １ 十分乾燥した窒素で置換された５オートクレ
ーブに窒素雰囲気下トルエン2500ｇ、ブタジエン
とイソプレンの組成をかえ、モノマー合計で500
ｇを仕込んだ。反応系を40℃に調節し、ジエチレ
ングリコールジメチルエーテルとｎ−ブチルリチ
ウムを所定量添加し、16時間重合させた。モノマ
ーの転化率は100％であつた。３ｇの２，６−ジ
タ−シヤリ−ブチル−ｐ−クレゾールを重合体溶
液に添加後、スチームストリツピングにより脱溶
剤し、真空乾燥によりポリマーを回収した。この
ポリマーはゲルを含んでいなかつた。結果を表１
にまとめた。 このものを表２の配合に従い145℃で30分間加
硫し加硫ゴムの物性を測定した結果を表３に示
す。 イソプレンが30％以下では、破壊特性が低下し
高反撥弾性体となる。イソプレン単独重合体ゴム
では引張り特性、圧縮永久歪特性が悪くなる。

【表】 表 ２ 配合表 重量部 ポリマー 100 HAFカーボン 50 ステアリン酸 ２ 亜鉛華 ３ 老化防止剤 810NA １） １ 促進剤 Tp ２） 0.8 DPG ３） 0.6 DM ４） 1.2 イオウ 1.5 １ Ｈ−フエニル−N′−イソプロピル−ｐ−フ
エニレンジアミン ２ ソジウム−ジブチルジチオカーバメート ３ ジフエニルグアニジン ４ ジベンゾチアジルジスルフイド

【表】 実施例 ２ 内容積５のオートクレーブに窒素雰囲気下シ
クロヘキサン2500ｇとブタジエン、150ｇ、イソ
プレン350ｇを仕込み、所定の温度に調節し、触
媒を加え重合させた。モノマーの転化率は100％
であつた。結果を表４に示した。 実施例１と同様にして得られたポリマーを表−
２の配合により145℃で30分加硫し、加硫物の物
性を測定した。結果を表５に示す。 ブタジエン−イソプレン共重合体のブタジエン
部の１，２結合含有量が50％未満では高反撥弾性
ゴムになることがわかる。 ブタジエン−イソプレン共重合体は、そのミク
ロ構造と同じミクロ構造を有する各単体ポリマー
のブレンド（実験No.12参考例）に比べ、反撥弾
性、抗張積の点ですぐれていることがわかる。

【表】

【表】

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ リチウム系触媒下での重合により得られたブ
   タジエン−イソプレン共重合体ゴムにおいて (i) ブタジエン単位が５〜70重量％で、イソプレ
   ン単位が95〜30重量％であり、それらはランダ
   ムに結合しており、 (ii) ブタジエン部の１，２結合含有率が50％以上
   であり、 (iii) イソプレン部の１，２結合及び３，４結合の
   合計含有率が30％以上であり、 (iv) ムーニー粘度（ML₁₊₄，100℃）が20〜150で
   ある 無定形ゴムであることを特徴とする、ブタジエ
   ン−イソプレン共重合体ゴム。 ２ イソプレン単位が95〜50重量％であり、ブタ
   ジエン部の１，２結合含有率が70〜95％であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のブタ
   ジエン−イソプレン共重合体ゴム。