JPH0372649B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0372649B2
JPH0372649B2 JP3842382A JP3842382A JPH0372649B2 JP H0372649 B2 JPH0372649 B2 JP H0372649B2 JP 3842382 A JP3842382 A JP 3842382A JP 3842382 A JP3842382 A JP 3842382A JP H0372649 B2 JPH0372649 B2 JP H0372649B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
styrene
butadiene
monomer
polymerization
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP3842382A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS58154712A (en
Inventor
Norio Ando
Yoshihiro Sakamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Kasei Corp
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Kasei Corp filed Critical Mitsubishi Kasei Corp
Priority to JP3842382A priority Critical patent/JPS58154712A/en
Publication of JPS58154712A publication Critical patent/JPS58154712A/en
Publication of JPH0372649B2 publication Critical patent/JPH0372649B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はスチレン−ブタジエンゴム(以下、
「SBR」という)の製造法に関するものであり、
詳しくは、スチレンの反応量分布が広いSBRの
製造法に関するものである。 SBRは、タイヤレツド用を始めベルト、パツ
キンなど工業用ゴム製品の材料として広く用いら
れている。 しかし、その製造方法としては、水を媒体とし
た乳化重合法によるものが一般的であり、工業的
に製造されるSBRの大半は上記方法に属する。
乳化重合SBRの製造技術としては、スチレン及
びブタジエン単量体の必要量の全量を初めから重
合反応器に導入して重合を開始せしめ、反応率が
約60%に達したところで反応を停止し、次いで、
未反応の単量体を回収することによつて目的の
SBRを得る方法が一般的である。このような重
合方法では、スチレンとブタジエンの重合反応
は、ほぼ理想的共重合に近くなり、重合体中のス
チレン及びブタジエンの組成分布は狭く、ほぼラ
ンダムな結合状態となつている。この事実は、ブ
タジエン及びスチレン単量体の反応性比γ1,γ2
積が1.08であり、1に近いということからも明ら
かである。そして、このことは、使用する乳化剤
の量や、分子量調節剤の量を変更しても殆んど影
響を受けないとされている。 ところで、前記した従来法による乳化重合
SBRは、これを例えばタイヤトレツドに使用し
た場合に、性能的に今一歩充分ではなく、従来よ
りその改良が望まれている。 本発明者等は上記実情に鑑み鋭意検討した結
果、特定の方法で製造される特殊なSBRがゴム
物性として優れた性能を有するとの知見を得、本
発明の完成に到つた。 すなわち、本発明の要旨は、乳化重合法によ
り、ラジカル開始剤を用いてスチレン−ブタジエ
ンゴムを製造する方法であつて、1,3−ブタジ
エン単量体単独又は1,3−ブタジエン含量が86
重量%以上の1,3−ブタジエン及びスチレンの
混合単量体の重合反応を行わせる前段重合工程
と、該前段重合工程で得られた重合物にスチレン
単量体又はスチレン及び1,3−ブタジエンの混
合単量体を添加して重合反応を継続させる後段重
合工程とからなり、該後段重合工程におけるスチ
レン単量体の添加量が該前段重合工程の未反応単
量体を含めた全単量体中の濃度として36重量%以
上であり、かつ得られるスチレン−ブタジエンゴ
ム中の平均結合スチレン量が15〜50重量%であ
る、ことを特徴とするスチレン−ブタジエンゴム
の製造方法に存する。 以下、本発明方法を詳細に説明する。 本発明方法は、乳化重合法により、ラジカル開
始剤を用いてスチレンとブタジエン単量体を重合
させる方法であるが、その最大の特徴は、該重合
反応を二段階に分けて行う点にある。 すなわち、スチレンと1,3−ブタジエンの使
用量は、目的とする重合体の組成によつて適宜選
定されるが、本発明においては、重合反応を前段
重合反応と後段重合反応とに分け、単量体の必要
全量を二段階に分けて添加することを骨子とす
る。 本発明方法では、先ず、前段重合工程において
1,3−ブタジエン単量体単独又は、1,3−ブ
タジエン単量体含量が86重量%以上の1,3−ブ
タジエン及びスチレンの混合単量体の重合反応を
行わせしめ、引続き、得られた重合物に、スチレ
ン単量体単独又はスチレン及び1,3−ブタジエ
ンの混合単量体を添加して後段重合工程の反応を
継続させる。このような二段階の反応により、必
要な量の単量体の全量を初めから重合反応に供す
る従来法に比し、スチレンの反応量分布が広い
SBRが得られる。 かくして得られたスチレンの反応量分布の広い
SBRは、従来のSBRと比較して、優れたタイヤ
性能を発揮する。 本発明においては、前段重合工程におけるスチ
レンの反応量を一定の範囲にする必要がある。す
なわち、前段重合工程ではブタジエン単量体単独
で使用するか又は、ブタジエン及びスチレンの混
合単量体中のブタジエン単量体濃度を86重量%以
上とし、ポリブタジエンゴムあるいは反応スチレ
ン量が10重量%以下の低反応スチレンのSBRを
製造するのである。また、後段重合工程では、単
量体中のスチレン単量体濃度が36重量%以上とな
るように、スチレン単量体単独あるいはスチレン
及びブタジエンの混合単量体を重合系に添加し反
応スチレン量が30重量%以上のSBRを製造する
のが好ましく、かくすることによりスチレン反応
量分布の一層広いSBRが得られる。 また、一定のスチレン反応量分布をもつSBR
が得られたにせよ、これを構成するスチレン−ブ
タジエン重合体の絶対量に偏奇ががある場合、タ
イヤ性能改善の観点から充分な効果が望めない。
従つてスチレン反応量分布を構成する重合体の絶
対量を一定の範囲にすることが好ましい。この条
件を満足するためには、得られるSBR中の後段
重合工程で反応するスチレン−ブタジエン共重合
体の割合が20〜80重量%となるように、前段重合
工程および後段重合工程での重合反応率を選ぶ必
要がある。 また、重合反応率は、ゲル分の生成を抑制し加
工性の優れたSBRを得るために重合系に添加し
たスチレン−ブタジエン全単量体に対し70%以下
とする事が好ましい。 また、平均の結合スチレン量は、これが15重量
%より低いとスチレンの反応量分布の広いSBR
を製造することが困難であり、50重量%より高く
なるとゴムとしての充分な弾性が得られないの
で、15〜50重量%の範囲とするのがよい。 しかして、目的とする平均結合スチレン量は、
スチレンとブタジエン単量体の添加量を適宜選択
することにより調整されるが、本発明SBRの平
均結合スチレン量(BS)とスチレン−ブタジエ
ン単量体組成との間には一般に次の関係式が成立
する。 BS<(0.79A−2.0) (単位は全て重量%) 上記式において、Aは重合反応系に添加した全
単量体中のスチレン単量体の重量%を意味する。 しかして、このような関係は、通常の方法で製
造されるSBRに比較し、同量の平均の結合スチ
レン量を有するSBRを製造する場合、本発明で
製造するSBRは、多量のスチレン単量体を必要
とすることを示唆している。 また、ムーニー粘度は、ゴムの物性および加工
性の観点からML1+4=20〜150とするのが好まし
い。これが150を超える場合はゴムの加工性が悪
くなり、また20未満の場合はゴムの物性、特に引
張り強度および動的物性が低下する。 本発明方法による場合、前段重合工程と後段重
合工程を連続して実施するために前段重合工程で
生成する低スチレン含量の重合物あるいはポリブ
タジエンが低分子量となる傾向にあるが、分子量
調節剤を前段と後段に分割添加することによつて
それぞれの分子量を調整するのが好ましく、これ
により特に耐摩耗性が改善される。 本発明方法は、叙上のようにして、スチレンと
ブタジエン単量体の重合反応を二段階に分けて実
施するものであるが、使用する薬剤およびその使
用量等は、以下に述べるように公知の方法に準じ
て決定することができる。 重合反応に用いられる水の量は、単量体100重
量部に対し100〜250重量部、好ましくは150〜200
重量部の範囲から選択される。 乳化剤としては、脂肪酸石ケン、ロジン酸石ケ
ン、ナフタレンスルホン酸ソーダホルマリン縮合
物、アルキルベンゼンスルホン酸ソーダなどのア
ニオン系界面活性剤あるいは、ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテルなどの非イオン系界面活性剤
などが用いられる。これら乳化剤は、適宜組合せ
て使用されるが、その量は、通常、乳化剤の総量
として単量体100重量部当り2〜8重量部である。
乳化剤は前段重合工程で一括して重合反応系に添
加してもよいが、一部分割することにより後段重
合工程で添加する単量体の乳化剤として用い、後
段重合工程において単量体と共に重合系へ添加す
ることもできる。 重合開始剤としては、30〜60℃の高温で重合を
行なういわゆるホツトラバー処方では、過硫酸カ
リウムが用いられ、その使用量は通常単量体100
重量部当り0.03〜3.0重量部である。また0〜20
℃の低温で重合を行ういわゆるコールドラバー処
方では一般にスルホキシレート処方と呼ばれるレ
ドツクス開始剤が用いられる。レドツクス開始剤
としては、クメンハイドロパーオキサイド、ジイ
ソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、パ
ラメンタンハイドロパーオキサイドなどの有機過
酸化物と硫酸第一鉄を組み合せて用いる。有機過
酸化物および硫酸第一鉄の使用量は、単量体100
重量部当り、各々、0.01〜0.1重量部、0.005〜
0.07重量部である。スルホキシレート処方では、
エチレンジアミン四酢酸ナトリウムとキレート化
して、ソデイウムホルムアルデヒドスルホキシレ
ートなどの還元剤と共に添加される。この際の還
元剤の使用量は通常単量体100重量部当り0.01〜
0.5重量部である。 ラテツクスのゲル化防止のために用いられる塩
化カリウム、リン酸三カリウムなどの電解質は、
通常単量体100重量部当り0.2〜0.5重量部の範囲
から選択使用される。 分子量の調節は、t−ドデシルメルカプタン、
t−ノニルメルカプタンを重合系に添加すること
により行われ、その使用量は通常単量体100重量
部に対し0.05〜0.5重量部の範囲から選ばれる。 また、前段重合工程において、線状性を改良す
るためにニトロベンゼンの如き芳香族ニトロ化合
物を添加することもできる。その使用量は、通常
単量体100重量部当り0.03〜1重量部である。重
合反応は、ジエチルヒドロキシルアミンあるい
は、ジチオカルバミン酸塩などの重合停止剤を適
量反応系に添加することにより停止される。 反応停止後、未反応の単量体を回収、除去して
SBRラテツクスを得る。得られたSBRラテツク
スは、食塩と硫酸などの酸を加えて凝固し、水
洗、脱水および乾燥することにより、固形の
SBRとすることができる。なお、この凝固に際
し、プロセス油やカーボンブラツクと共凝固する
ことにより、オイルマスターバツチあるいはカー
ボンマスターバツチを直接製造することもでき
る。 叙上のようにして製造された本発明のSBRは、
スチレンの反応量分布が従来法のものよりも広い
ことによつて特徴づけられるが、本発明の特に好
ましいSBRは、特徴的なガラス転移点を有する。 すなわち、SBRの場合、ガラス転移点には、
反応したスチレン量及びブタジエンユニツトのミ
クロ構造が影響することが知られている。一方、
ブタジエンユニツトのミクロ構造は、ラジカル開
始剤を使用した乳化重合法においては、重合温度
等の重合条件が同一であれば、一定の反応形態を
とることが知られており、例えば、重合温度5℃
で重合した乳化重合SBRは、トランス−1,4
ブタジエンが76%、シス−1,4−ブタジエンが
7%、1,2ブタジエンが16%の割合で存在す
る。従つて、乳化重合SBRのガラス転移点は、
スチレン反応量によつて決まり、一般にスチレン
反応量の増加に伴ないガラス転移点は高くなる。
このようなことから、スチレンの反応量分布の広
いSBRは、差動熱量計(DSC)による測定にお
いてガラス転移点の広いピーク温度幅を有するか
或いは複数個のガラス転移点を持つことが理解さ
れるが、後記実施例に示すように、本発明の特に
好ましいSBRは、このような特徴的ガラス転移
点を有する。 以上説明した本発明方法によれば、ゴム物性、
就中、タイヤ(特にはトレツド用としての)性能
上重要な物性である、耐摩耗性および耐ウエツド
スキツド性の改良されたSBRが製造される。従
来、これらの両性能は二律背反の関係にあり、両
性能の同時改良は実質不可能とされていたことか
らすれば、本発明方法は画期的なものである。そ
して、このような性能のSBRは、他のゴム成分
とブレンドすることなくタイヤトレツド等にも供
し得るのであるが、本発明方法では、多大のエネ
ルギーや設備の下に行われるドライブレンド工程
を必要としない等の著大な利点をも有する。 以下、本発明を実施例により更に具体的に説明
するが、本発明は、その要旨を越えない限り以下
の実施例に限定されるものではない。 なお、以下の実施例および比較例において、特
に指定のない限り、部数は重量部数を示す。 実施例 1 表−1に示した基本的な重合処方に従つて、容
量100の重合反応器を用いて二段重合反応を実
施した。 先ず、重合反応器に63.6部の1,3−ブタジエ
ンと分子量調節剤であるt−ドデシルメルカプタ
ン0.15部を添加し、10℃の条件下で前段重合反応
を開始した。反応率が40%に達した時点で、36.4
部のスチレンを重合反応器に添加し、後段重合反
応を継続した。全単量体の反応率が60%に達した
時点で、0.05部のジエチルヒドロキシアミンを重
合反応器に添加し、後段重合反応を停止した。 次いで、常法に従つて、未反応モノマーを回収
した後、高芳香族系プロセスオイル20部を乳化し
て添加し、更に共凝固させてクラムとした後、脱
水、乾燥して油展SBRを得た。 上記油展SBRを表−2に示す配合処法に従い
バンバリーミキサーで処理し、次いで、145℃、
30分間加硫処理して加硫ゴム配合物1を得た。該
加硫ゴム配合物のガラス転移点をDSCによつて
測定し、その結果を表−4に示すと共に測定チヤ
ートを第1図に示す。なお、測定条件は次の通り
である。 装 置: パーキンエルマー社製 DSC− 感 度: 2m cal/秒 昇温速度: 20℃/分 チヤートスピード: 40mm/分 冷却手段: 液体窒素使用 また、上記油展SBRを表−3に示す配合処法
に従いB型バンバリーミキサー及び6インチロー
ルで処理し、次いで、145℃、60分間加硫処理し
て加硫ゴム配合物2を得た。該加硫ゴム配合物の
ゴム物性を測定し、その結果を表−5に示す。 実施例 2 61.2部の1,3−ブタジエン及び0.14部のt−
ドデシルメルカプタンを用いて前段重合反応を開
始し、反応率が49%に達した時点で38.8部のスチ
レンを添加して後段重合反応を継続した他は実施
例1と同様に重合反応を実施して油展SBRを得
た。 得られた油展SBRを使用して実施例1と同様
の加硫ゴム配合物1及び2を得、これらについ
て、各々、ガラス転移点およびゴム物性を実施例
1と同一条件で測定した各結果を表−4、−5及
び第1図に示した。 実施例 3 t−ドデシルメルカプタンを二段階に分けて重
合反応器に添加した他は、実施例1と同様に重合
反応を実施して油展SBRを得た。 すなわち、本例では、t−ドデシルメルカプタ
ンの0.092部を前段重合反応で使用し、0.048部を
後段重合反応においてスチレンと共に添加した。 得られた油展SBRを使用して実施例1と同様
の加硫ゴム配合物1及び2を得、これらについ
て、各々、ガラス転移点およびゴム物性を実施例
1と同一条件で測定し各結果を表−4、−5及び
第1図に示した。 比較例 重合反応器に71部の1,3−ブタジエン、29部
のスチレン及び0.124部のt−ドデシルメルカプ
タンを添加して重合反応を一段で行う他は実施例
1と同様にして重合反応を実施して油展SBRを
得た。 得られた油展SBRを使用して実施例1と同様
の加硫ゴム配合物1及び2を得、これらについ
て、各々、ガラス転移点およびゴム物性を実施例
1と同一条件で測定し各結果を表−4、−5及び
第1図に示した。
The present invention relates to styrene-butadiene rubber (hereinafter referred to as
It is related to the manufacturing method of "SBR"),
Specifically, it relates to a method for producing SBR with a wide distribution of styrene reaction amounts. SBR is widely used as a material for industrial rubber products such as tire leads, belts, and packing. However, the manufacturing method is generally an emulsion polymerization method using water as a medium, and most of industrially manufactured SBR belongs to the above method.
The manufacturing technology for emulsion polymerization SBR involves introducing the entire required amount of styrene and butadiene monomers into a polymerization reactor from the beginning to start polymerization, and stopping the reaction when the reaction rate reaches approximately 60%. Then,
By collecting unreacted monomers, the desired
A common method is to obtain SBR. In such a polymerization method, the polymerization reaction of styrene and butadiene is almost ideal copolymerization, and the compositional distribution of styrene and butadiene in the polymer is narrow and the bonding state is almost random. This fact is also clear from the fact that the product of the reactivity ratios γ 1 and γ 2 of butadiene and styrene monomers is 1.08, which is close to 1. This is said to be hardly affected by changing the amount of emulsifier or molecular weight regulator used. By the way, emulsion polymerization by the conventional method described above
When SBR is used, for example, in tire treads, its performance is not sufficient, and improvements have been desired for some time. As a result of intensive studies in view of the above circumstances, the present inventors found that a special SBR produced by a specific method has excellent rubber physical properties, and completed the present invention. That is, the gist of the present invention is a method for producing styrene-butadiene rubber by an emulsion polymerization method using a radical initiator, the method comprising using 1,3-butadiene monomer alone or containing 1,3-butadiene monomer of 86
A pre-polymerization step in which a mixed monomer of 1,3-butadiene and styrene is polymerized in an amount of % or more by weight, and a styrene monomer or styrene and 1,3-butadiene is added to the polymer obtained in the pre-polymerization step. a second stage polymerization step in which a mixed monomer is added to continue the polymerization reaction, and the amount of styrene monomer added in the second stage polymerization step is equal to the total monomer amount including unreacted monomers in the first stage polymerization step. A method for producing styrene-butadiene rubber, characterized in that the concentration in the body is 36% by weight or more, and the average amount of bound styrene in the obtained styrene-butadiene rubber is 15 to 50% by weight. The method of the present invention will be explained in detail below. The method of the present invention is a method of polymerizing styrene and butadiene monomers using a radical initiator by an emulsion polymerization method, and its greatest feature is that the polymerization reaction is carried out in two stages. That is, the amounts of styrene and 1,3-butadiene to be used are appropriately selected depending on the composition of the target polymer, but in the present invention, the polymerization reaction is divided into a first stage polymerization reaction and a second stage polymerization reaction, and a single The main point is to add the required total amount of the polymer in two stages. In the method of the present invention, first, in the first stage polymerization step, 1,3-butadiene monomer alone or a mixed monomer of 1,3-butadiene and styrene having a 1,3-butadiene monomer content of 86% by weight or more is used. A polymerization reaction is carried out, and then a styrene monomer alone or a mixed monomer of styrene and 1,3-butadiene is added to the obtained polymer to continue the reaction in the latter polymerization step. Due to this two-step reaction, the distribution of the reaction amount of styrene is wider than in the conventional method in which the entire amount of monomer required is subjected to the polymerization reaction from the beginning.
You can get SBR. The thus obtained styrene has a wide reaction amount distribution.
SBR exhibits superior tire performance compared to conventional SBR. In the present invention, it is necessary to keep the amount of styrene reacted in the first stage polymerization step within a certain range. That is, in the first stage polymerization step, butadiene monomer is used alone, or the butadiene monomer concentration in the mixed monomer of butadiene and styrene is 86% by weight or more, and the amount of polybutadiene rubber or reacted styrene is 10% by weight or less. It produces SBR of low-reactivity styrene. In addition, in the latter polymerization step, styrene monomer alone or a mixed monomer of styrene and butadiene is added to the polymerization system so that the styrene monomer concentration in the monomer is 36% by weight or more. It is preferable to produce SBR with a content of 30% by weight or more, and by doing so, an SBR with a wider distribution of styrene reaction amount can be obtained. In addition, SBR with a constant styrene reaction amount distribution
However, if the absolute amount of the styrene-butadiene polymer constituting the tire is uneven, sufficient effects cannot be expected from the viewpoint of improving tire performance.
Therefore, it is preferable to keep the absolute amount of the polymer constituting the styrene reaction amount distribution within a certain range. In order to satisfy this condition, the polymerization reactions in the first and second polymerization steps must be carried out so that the proportion of the styrene-butadiene copolymer that reacts in the second polymerization step in the resulting SBR is 20 to 80% by weight. You need to choose a rate. Further, the polymerization reaction rate is preferably 70% or less based on the total styrene-butadiene monomer added to the polymerization system in order to suppress the formation of gel components and obtain SBR with excellent processability. In addition, if the average amount of bound styrene is lower than 15% by weight, SBR has a wide distribution of styrene reaction amount.
It is difficult to manufacture the rubber, and if the content exceeds 50% by weight, sufficient elasticity as a rubber cannot be obtained, so the content is preferably in the range of 15 to 50% by weight. Therefore, the target average amount of bound styrene is
The amount of styrene and butadiene monomer added can be adjusted by appropriately selecting the amount of styrene and butadiene monomers added, but the following relationship generally exists between the average amount of bound styrene (BS) of the SBR of the present invention and the styrene-butadiene monomer composition. To establish. BS<(0.79A-2.0) (All units are weight %) In the above formula, A means the weight % of the styrene monomer in all the monomers added to the polymerization reaction system. Therefore, such a relationship indicates that when producing SBR having the same average amount of bound styrene compared to SBR produced by a conventional method, the SBR produced by the present invention has a large amount of styrene monomer. It suggests that you need a body. Further, the Mooney viscosity is preferably ML 1+4 =20 to 150 from the viewpoint of the physical properties and processability of the rubber. If it exceeds 150, the processability of the rubber will deteriorate, and if it is less than 20, the physical properties of the rubber, especially the tensile strength and dynamic properties, will deteriorate. In the case of the method of the present invention, since the first stage polymerization step and the second stage polymerization step are carried out continuously, the polymer with a low styrene content or polybutadiene produced in the first stage polymerization step tends to have a low molecular weight. It is preferable to adjust the molecular weight of each component by adding the components separately at a later stage, which particularly improves wear resistance. In the method of the present invention, the polymerization reaction of styrene and butadiene monomers is carried out in two stages as described above. It can be determined according to the method of The amount of water used in the polymerization reaction is 100 to 250 parts by weight, preferably 150 to 200 parts by weight, per 100 parts by weight of monomer.
Selected from a range of parts by weight. As the emulsifier, anionic surfactants such as fatty acid soap, rosin acid soap, naphthalene sulfonic acid sodium formalin condensate, and sodium alkylbenzene sulfonate, or nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ether are used. It will be done. These emulsifiers are used in appropriate combinations, and the amount thereof is usually 2 to 8 parts by weight per 100 parts by weight of the monomer as a total amount of emulsifiers.
The emulsifier may be added all at once to the polymerization reaction system in the first stage polymerization process, but by dividing it into parts, it can be used as an emulsifier for the monomers added in the second stage polymerization process, and then added to the polymerization system together with the monomers in the second stage polymerization process. It can also be added. Potassium persulfate is used as a polymerization initiator in the so-called hot rubber formulation in which polymerization is carried out at high temperatures of 30 to 60°C, and the amount used is usually 100% of the monomer.
It is 0.03 to 3.0 parts by weight per part by weight. Also 0-20
In so-called cold rubber formulations in which polymerization is carried out at low temperatures of 0.degree. C., redox initiators called sulfoxylate formulations are generally used. As the redox initiator, a combination of an organic peroxide such as cumene hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, para-menthane hydroperoxide, etc. and ferrous sulfate is used. The amount of organic peroxide and ferrous sulfate used is 100% of the monomer.
Per weight part, 0.01~0.1 weight part, 0.005~
It is 0.07 part by weight. In sulfoxylate formulations,
It is chelated with sodium ethylenediaminetetraacetate and added with a reducing agent such as sodium formaldehyde sulfoxylate. The amount of reducing agent used in this case is usually 0.01 to 100 parts by weight of monomer.
It is 0.5 part by weight. Electrolytes such as potassium chloride and tripotassium phosphate are used to prevent gelation of latex.
It is usually used in an amount of 0.2 to 0.5 parts by weight per 100 parts by weight of the monomer. The molecular weight can be adjusted by using t-dodecyl mercaptan,
This is carried out by adding t-nonylmercaptan to the polymerization system, and the amount used is usually selected from the range of 0.05 to 0.5 parts by weight per 100 parts by weight of the monomer. Further, in the first stage polymerization step, an aromatic nitro compound such as nitrobenzene may be added in order to improve linearity. The amount used is usually 0.03 to 1 part by weight per 100 parts by weight of the monomer. The polymerization reaction is stopped by adding an appropriate amount of a polymerization terminator such as diethylhydroxylamine or dithiocarbamate to the reaction system. After the reaction has stopped, unreacted monomers are collected and removed.
Obtain SBR latex. The obtained SBR latex is solidified by adding salt and an acid such as sulfuric acid, and then washed with water, dehydrated, and dried to form a solid.
Can be SBR. Incidentally, during this coagulation, an oil masterbatch or a carbon masterbatch can also be directly produced by co-coagulating with process oil or carbon black. The SBR of the present invention manufactured as described above is
Particularly preferred SBRs of the present invention, which are characterized by a broader styrene reaction amount distribution than those of conventional methods, have a characteristic glass transition temperature. In other words, in the case of SBR, the glass transition point is
It is known that the amount of styrene reacted and the microstructure of the butadiene unit have an effect. on the other hand,
It is known that in emulsion polymerization using a radical initiator, the microstructure of the butadiene unit takes a certain reaction form as long as the polymerization conditions such as the polymerization temperature are the same.
Emulsion polymerized SBR polymerized with trans-1,4
Butadiene is present in the proportions of 76%, cis-1,4-butadiene 7% and 1,2-butadiene 16%. Therefore, the glass transition point of emulsion polymerized SBR is
It is determined by the amount of styrene reacted, and generally the glass transition point increases as the amount of styrene reacted increases.
From this, it is understood that SBR, which has a wide distribution of styrene reaction amount, has a wide peak temperature width of the glass transition point or multiple glass transition points when measured using a differential calorimeter (DSC). However, as shown in the Examples below, the particularly preferred SBR of the present invention has such a characteristic glass transition point. According to the method of the present invention explained above, rubber physical properties,
In particular, SBR with improved wear resistance and wet skid resistance, which are important physical properties for tire performance (particularly for tread tires), is produced. Conventionally, these two performances have been in a trade-off relationship, and it has been considered virtually impossible to improve both performances at the same time, so the method of the present invention is revolutionary. SBR with such performance can be used for tire treading, etc. without being blended with other rubber components, but the method of the present invention requires a dry blending process that requires a large amount of energy and equipment. It also has significant advantages such as not having to EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples unless the gist thereof is exceeded. In addition, in the following Examples and Comparative Examples, unless otherwise specified, parts indicate parts by weight. Example 1 According to the basic polymerization recipe shown in Table 1, a two-stage polymerization reaction was carried out using a polymerization reactor with a capacity of 100. First, 63.6 parts of 1,3-butadiene and 0.15 parts of t-dodecyl mercaptan as a molecular weight regulator were added to a polymerization reactor, and the first stage polymerization reaction was started at 10°C. When the reaction rate reached 40%, 36.4
of styrene was added to the polymerization reactor to continue the second stage polymerization reaction. When the reaction rate of all monomers reached 60%, 0.05 part of diethylhydroxyamine was added to the polymerization reactor to stop the subsequent polymerization reaction. Next, after recovering unreacted monomers according to a conventional method, 20 parts of highly aromatic process oil was emulsified and added, and the mixture was further coagulated to form crumbs, which were then dehydrated and dried to form oil-extended SBR. Obtained. The above oil-extended SBR was treated with a Banbury mixer according to the formulation shown in Table 2, and then heated at 145°C.
Vulcanized rubber compound 1 was obtained by vulcanization treatment for 30 minutes. The glass transition point of the vulcanized rubber compound was measured by DSC, and the results are shown in Table 4, and the measurement chart is shown in FIG. Note that the measurement conditions are as follows. Equipment: PerkinElmer DSC- Sensitivity: 2m cal/sec Heating rate: 20°C/min Chart speed: 40mm/min Cooling means: Use of liquid nitrogen In addition, the above oil-extended SBR was mixed with the compounding treatment shown in Table 3. The mixture was treated using a B-type Banbury mixer and a 6-inch roll according to the method, and then vulcanized at 145° C. for 60 minutes to obtain vulcanized rubber compound 2. The rubber physical properties of the vulcanized rubber compound were measured, and the results are shown in Table 5. Example 2 61.2 parts of 1,3-butadiene and 0.14 parts of t-
The polymerization reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the first stage polymerization reaction was started using dodecyl mercaptan, and when the reaction rate reached 49%, 38.8 parts of styrene was added to continue the second stage polymerization reaction. Obtained oil exhibition SBR. The obtained oil-extended SBR was used to obtain vulcanized rubber compounds 1 and 2 similar to those in Example 1, and the glass transition point and rubber physical properties of these were measured under the same conditions as in Example 1. are shown in Tables 4 and 5 and Figure 1. Example 3 An oil-extended SBR was obtained by conducting a polymerization reaction in the same manner as in Example 1, except that t-dodecylmercaptan was added to the polymerization reactor in two stages. That is, in this example, 0.092 part of t-dodecylmercaptan was used in the first stage polymerization reaction, and 0.048 part was added together with styrene in the second stage polymerization reaction. Using the obtained oil-extended SBR, vulcanized rubber compounds 1 and 2 similar to those in Example 1 were obtained, and the glass transition point and rubber physical properties of these were measured under the same conditions as in Example 1. are shown in Tables 4 and 5 and Figure 1. Comparative Example A polymerization reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that 71 parts of 1,3-butadiene, 29 parts of styrene, and 0.124 parts of t-dodecyl mercaptan were added to the polymerization reactor and the polymerization reaction was carried out in one stage. and obtained oil-extended SBR. Using the obtained oil-extended SBR, vulcanized rubber compounds 1 and 2 similar to those in Example 1 were obtained, and the glass transition point and rubber physical properties of these were measured under the same conditions as in Example 1. are shown in Tables 4 and 5 and Figure 1.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】 【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、実施例1〜3及び比較例で得られた
油展SBRの差動熱量計によるガラス転移点測定
のチヤートをまとめて示したものである。 図中、aは実施例1、bは同2、cは同3、d
は比較例で得られた油展SBRであり、TGはガラ
ス転移点を、ΔTはガラス転移点のピーク温度幅
を示す。
FIG. 1 shows a chart of the glass transition point measurements of the oil-extended SBRs obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples using a differential calorimeter. In the figure, a is Example 1, b is Example 2, c is Example 3, and d
is an oil-extended SBR obtained in a comparative example, T G indicates the glass transition point, and ΔT indicates the peak temperature width of the glass transition point.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 乳化重合法により、ラジカル開始剤を用いて
スチレン−ブタジエンゴムを製造する方法であつ
て、1,3−ブタジエン単量体単独又は1,3−
ブタジエン単量体含量が86重量%以上の1,3−
ブタジエン及びスチレンの混合単量体の重合反応
を行わせる前段重合工程と、該前段重合工程で得
られた重合反応物にスチレン単量体単独又はスチ
レン及び1,3−ブタジエンの混合単量体を添加
して重合反応を継続させる後段重合工程とからな
り、該後段重合工程におけるスチレン単量体の添
加量が該前段重合工程の未反応単量体を含めた全
単量体中の濃度として36重量%以上であり、かつ
得られるスチレン−ブタジエンゴム中の平均結合
スチレン量が15〜50重量%である、ことを特徴と
するスチレン−ブタジエンゴムの製造法。 2 スチレン−ブタジエンゴム中の後段重合工程
で反応するスチレン−ブタジエン共重合物の割合
が全重合物に対して20〜80重量%であることを特
徴とする、特許請求の範囲第1項記載の方法。
[Scope of Claims] 1. A method for producing styrene-butadiene rubber by emulsion polymerization using a radical initiator, the method comprising: 1,3-butadiene monomer alone or 1,3-butadiene monomer;
1,3- with a butadiene monomer content of 86% by weight or more
A pre-polymerization step in which a mixed monomer of butadiene and styrene is polymerized, and a styrene monomer alone or a mixed monomer of styrene and 1,3-butadiene is added to the polymerization reaction product obtained in the pre-polymerization step. The amount of styrene monomer added in the latter polymerization step is 36 as the concentration in the total monomers including unreacted monomers in the first polymerization step. % by weight or more, and the average amount of bound styrene in the obtained styrene-butadiene rubber is 15 to 50% by weight. 2. The method according to claim 1, characterized in that the proportion of the styrene-butadiene copolymer reacted in the latter polymerization step in the styrene-butadiene rubber is 20 to 80% by weight based on the total polymer. Method.
JP3842382A 1982-03-11 1982-03-11 Production of styrene/butadiene rubber Granted JPS58154712A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3842382A JPS58154712A (en) 1982-03-11 1982-03-11 Production of styrene/butadiene rubber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3842382A JPS58154712A (en) 1982-03-11 1982-03-11 Production of styrene/butadiene rubber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58154712A JPS58154712A (en) 1983-09-14
JPH0372649B2 true JPH0372649B2 (en) 1991-11-19

Family

ID=12524898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3842382A Granted JPS58154712A (en) 1982-03-11 1982-03-11 Production of styrene/butadiene rubber

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58154712A (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2562336B2 (en) * 1987-08-28 1996-12-11 横浜ゴム株式会社 Rubber composition for tire tread
JPH01266114A (en) * 1988-04-18 1989-10-24 Mitsubishi Kasei Corp Latex composition
FR2974808B1 (en) * 2011-05-06 2013-05-03 Michelin Soc Tech PNEUMATIC TIRE COMPRISING SBR EMULSION AT HIGH TRANS RATE.
CN105985488B (en) * 2015-02-03 2018-08-17 中国石油化工股份有限公司 Butylbenzene copolymer and preparation method thereof and rubber composition and vulcanized rubber

Also Published As

Publication number Publication date
JPS58154712A (en) 1983-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5577406B2 (en) Polybutadiene catalyzed by neodymium
KR101407756B1 (en) Bimodal neodymium-catalyzed polybutadiene
EP0751181B1 (en) A rubber composition and a tire using said composition
JP2000017021A (en) Styrene-butadiene rubber produced by emulsion polymerization
RU2538972C2 (en) Improved monomer conversion in emulsion polymerisation
US6369158B1 (en) Dibenzyltrithiocarbonate molecular weight regulator for emulsion polymerization
US4721749A (en) Tire tread compounds based on vinyl polybutadiene
JPH01197541A (en) Rubber composition
US4092375A (en) Preparation of a non-linear elastomeric copolymer
US3887532A (en) Method of coagulating latices
JPH0133485B2 (en)
US10501610B2 (en) Method for preparing styrene-butadiene rubber and styrene-butadiene rubber
JPH0372649B2 (en)
US4124546A (en) Green strength of elastomers
JPH0326732A (en) Rubber composition
CN115232372B (en) Sole composite material with wear resistance, wet skid resistance and high adhesive force performance and preparation method thereof
US9127146B2 (en) Rubber composition and tire using the same
US4366291A (en) Thermally reversible copolymers and process for the preparation thereof
JP2003221471A (en) Rubber composition and method of manufacturing
US4373068A (en) Thermally reversible copolymers and process for the preparation thereof
JPS61148213A (en) Impact-resistant polystyrene based resin and production thereof
US3734898A (en) Process for the preparing of random copolymers of conjugated dienes and vinyl aromatic hydrocarbons
JPH0475244B2 (en)
JPS5813641A (en) Compounded rubber composition
CN112480341B (en) Branched polystyrene-b-conjugated diene diblock copolymer, and preparation method and application thereof