JPH04246401A - 共役ジエン系ゴム組成物およびタイヤ - Google Patents
共役ジエン系ゴム組成物およびタイヤInfo
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- JPH04246401A JPH04246401A JP3146591A JP3146591A JPH04246401A JP H04246401 A JPH04246401 A JP H04246401A JP 3146591 A JP3146591 A JP 3146591A JP 3146591 A JP3146591 A JP 3146591A JP H04246401 A JPH04246401 A JP H04246401A
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- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、共役ジエン系ゴム組成
物の改質方法、特に炭化水素溶媒中で開始剤として有機
アルカリ化合物を使用して、共役ジエン化合物を重合し
、または共役ジエン化合物とビニル芳香族化合物とを共
重合して得た共役ジエン系ゴム組成物の改質方法に関す
るものである。更に、本発明は、加硫物の破壊強度、及
び低発熱性が優れた共役ジエン系ゴム組成物に関する。
物の改質方法、特に炭化水素溶媒中で開始剤として有機
アルカリ化合物を使用して、共役ジエン化合物を重合し
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重合して得た共役ジエン系ゴム組成物の改質方法に関す
るものである。更に、本発明は、加硫物の破壊強度、及
び低発熱性が優れた共役ジエン系ゴム組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車に対する安全性,低燃費化
の要求はますます厳しくなって来ており、それに伴い自
動車タイヤのゴム材料に対して低燃費性,安全性、及び
耐摩耗性が強く求められるようになってきた。その要求
に応じるため、共役ジエン系ゴム材料を改質して相反す
る特性である低燃費性と安全性とを同時に向上させる方
法が従来から研究されてきた。例えば特公昭44−49
96 号公報、特開昭57−205414 号明細書
、米国特許第3956232 号明細書等には、炭化
水素溶媒中で有機リチウム系開始剤を用いてブタジエン
を重合した後、あるいはブタジエンとスチレンとを共重
合した後、ハロゲン化錫化合物やアルケニル錫化合物を
反応させて、安全性と低発熱性、すなわち安全性と低燃
費特性とに優れた共役ジエン系重合体を得る改質方法が
提案され、実施されてきた。
の要求はますます厳しくなって来ており、それに伴い自
動車タイヤのゴム材料に対して低燃費性,安全性、及び
耐摩耗性が強く求められるようになってきた。その要求
に応じるため、共役ジエン系ゴム材料を改質して相反す
る特性である低燃費性と安全性とを同時に向上させる方
法が従来から研究されてきた。例えば特公昭44−49
96 号公報、特開昭57−205414 号明細書
、米国特許第3956232 号明細書等には、炭化
水素溶媒中で有機リチウム系開始剤を用いてブタジエン
を重合した後、あるいはブタジエンとスチレンとを共重
合した後、ハロゲン化錫化合物やアルケニル錫化合物を
反応させて、安全性と低発熱性、すなわち安全性と低燃
費特性とに優れた共役ジエン系重合体を得る改質方法が
提案され、実施されてきた。
【0003】その他の改質方法としては、特開昭58−
162604 号には芳香族ケトン化合物によるジエ
ン系重合体ゴムの改質方法、特開昭60−137913
号にはアミド化合物等による改質方法、特開昭61
−60737号にはスズカルボキシレート化合物による
改質方法、特開昭62−161844 号にはカルボ
ジイミド化合物による改質方法が夫々提案されている。
162604 号には芳香族ケトン化合物によるジエ
ン系重合体ゴムの改質方法、特開昭60−137913
号にはアミド化合物等による改質方法、特開昭61
−60737号にはスズカルボキシレート化合物による
改質方法、特開昭62−161844 号にはカルボ
ジイミド化合物による改質方法が夫々提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の改質方法では、共役ジエン系重合体ゴムの低発熱
性と安全性の改善が充分でなく、又それらの改質方法の
工業的実施の面で困難な問題に直面していた。例えば、
上述のハロゲン化錫化合物またはアルケニル錫化合物と
反応させて改質した重合体は、重合体末端が炭素‐錫結
合であるために、無機酸,有機カルボン酸,ルイス酸な
どの酸性物質,有機リン化合物さらに有機硫黄化合物と
の化学反応、或いは強酸,または強アルカリ下での加水
分解反応などにより重合体末端の炭素‐錫結合が容易に
切断され、それにより分子量が大きく変化し、不安定で
あった。更には、このような分子切断が生じた共役ジエ
ン系重合体ゴムの加硫物は、その反発弾性及び引っ張り
強度が著しく低下する問題を有していた。かかる分子切
断現象を生じさせないようにするため、これら重合体の
製造時の重合停止剤,老化防止剤の種類,脱溶媒時の条
件,添加する伸展油の種類,ブレンドする他の重合体の
種類などの選択に大きな制約があった。
従来の改質方法では、共役ジエン系重合体ゴムの低発熱
性と安全性の改善が充分でなく、又それらの改質方法の
工業的実施の面で困難な問題に直面していた。例えば、
上述のハロゲン化錫化合物またはアルケニル錫化合物と
反応させて改質した重合体は、重合体末端が炭素‐錫結
合であるために、無機酸,有機カルボン酸,ルイス酸な
どの酸性物質,有機リン化合物さらに有機硫黄化合物と
の化学反応、或いは強酸,または強アルカリ下での加水
分解反応などにより重合体末端の炭素‐錫結合が容易に
切断され、それにより分子量が大きく変化し、不安定で
あった。更には、このような分子切断が生じた共役ジエ
ン系重合体ゴムの加硫物は、その反発弾性及び引っ張り
強度が著しく低下する問題を有していた。かかる分子切
断現象を生じさせないようにするため、これら重合体の
製造時の重合停止剤,老化防止剤の種類,脱溶媒時の条
件,添加する伸展油の種類,ブレンドする他の重合体の
種類などの選択に大きな制約があった。
【0005】本発明は、このような従来技術の問題点を
克服するべくなされたものであり、重合体の分子量に変
化を生じさせることなく加硫物の特性、特に低発熱性及
び破壊強度を向上させるように共役ジエン系ゴム組成物
を改質する方法を提供することを目的とするものである
。更に、本発明は、加硫物の特性、特に低発熱性及び破
壊強度が優れたゴム組成物を提供することを目的とする
ものである。
克服するべくなされたものであり、重合体の分子量に変
化を生じさせることなく加硫物の特性、特に低発熱性及
び破壊強度を向上させるように共役ジエン系ゴム組成物
を改質する方法を提供することを目的とするものである
。更に、本発明は、加硫物の特性、特に低発熱性及び破
壊強度が優れたゴム組成物を提供することを目的とする
ものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
、本発明に係る改質方法は、次の特徴を有している。 即ち、炭化水素溶媒中で開始剤として有機リチウム化合
物を使用して、共役ジエン化合物を重合し、または共役
ジエン化合物とビニル芳香族化合物とを共重合して得た
共役ジエン系重合体ゴムに、一般式 R1
R3
>C=N−N<
(1) R2
R4 で表されるヒドラゾ
ン化合物を反応させることである。 ここで、式中のR1, R2,R3, R4は水素
, アルキル基, シクロアルキル基, アルケ
ニル基, アリール基, フェニル基またはこれら
の部分置換体を示す。
、本発明に係る改質方法は、次の特徴を有している。 即ち、炭化水素溶媒中で開始剤として有機リチウム化合
物を使用して、共役ジエン化合物を重合し、または共役
ジエン化合物とビニル芳香族化合物とを共重合して得た
共役ジエン系重合体ゴムに、一般式 R1
R3
>C=N−N<
(1) R2
R4 で表されるヒドラゾ
ン化合物を反応させることである。 ここで、式中のR1, R2,R3, R4は水素
, アルキル基, シクロアルキル基, アルケ
ニル基, アリール基, フェニル基またはこれら
の部分置換体を示す。
【0007】本発明に係る方法により改質される重合体
ゴムは、炭化水素溶媒中で開始剤として有機アルカリ化
合物を使用して、共役ジエン化合物を重合し、または共
役ジエン化合物とビニル芳香族化合物とを共重合して得
た共役ジエン系重合体ゴムである。改質する重合体の直
鎖状重合体主鎖を構成する共役ジエン化合物としてはブ
タジエン,イソプレン,ペンタジエンなどの共役ジオレ
フィンなどを例として挙げることができるが、好適には
ブタジエンである。共役ジエン化合物のガラス転移温度
(Tg温度)は−10℃以下であることが望ましい。そ
れは、Tg温度が−10℃以上であると反発弾性および
破壊時伸びが劣るため好ましくないからである。共重合
体を構成する、共役ジエン化合物と共重合可能なビニル
芳香族化合物として、スチレン,ビニルトルエン,α‐
メチルスチレンなどを例として挙げることができるが、
好適にはスチレンである。尚、直鎖状重合体主鎖を構成
する共役ジエン化合物の含量は伸び、引っ張り強度およ
び耐摩耗性の点から50重量%以上が好ましい。
ゴムは、炭化水素溶媒中で開始剤として有機アルカリ化
合物を使用して、共役ジエン化合物を重合し、または共
役ジエン化合物とビニル芳香族化合物とを共重合して得
た共役ジエン系重合体ゴムである。改質する重合体の直
鎖状重合体主鎖を構成する共役ジエン化合物としてはブ
タジエン,イソプレン,ペンタジエンなどの共役ジオレ
フィンなどを例として挙げることができるが、好適には
ブタジエンである。共役ジエン化合物のガラス転移温度
(Tg温度)は−10℃以下であることが望ましい。そ
れは、Tg温度が−10℃以上であると反発弾性および
破壊時伸びが劣るため好ましくないからである。共重合
体を構成する、共役ジエン化合物と共重合可能なビニル
芳香族化合物として、スチレン,ビニルトルエン,α‐
メチルスチレンなどを例として挙げることができるが、
好適にはスチレンである。尚、直鎖状重合体主鎖を構成
する共役ジエン化合物の含量は伸び、引っ張り強度およ
び耐摩耗性の点から50重量%以上が好ましい。
【0008】使用する重合溶媒は、重合開始剤として使
用する有機アルカリ化合物に対し安定なものであればい
ずれでも良く、例えばペンタン,ヘキサン,ヘプタン,
シクロヘキサン,メチルシクロヘキサン,ベンゼン,ト
ルエン,キシレンおよびこれらの混合物がその例である
。その溶媒量の単量体に対する割合は、2〜20倍重量
または単量体の溶媒に対する重量比は1/20〜1/2
の範囲である。重合開始剤として使用する有機アルカリ
金属化合物としては、ナトリウムナフタレン,カリウム
ナフタレン,n‐ブチルリチウム,sec ‐ブチル
リチウム, フェニルリチウムなどが用いられ、好ま
しくは有機リチウム化合物、特にn‐ブチルリチウムが
好適である。
用する有機アルカリ化合物に対し安定なものであればい
ずれでも良く、例えばペンタン,ヘキサン,ヘプタン,
シクロヘキサン,メチルシクロヘキサン,ベンゼン,ト
ルエン,キシレンおよびこれらの混合物がその例である
。その溶媒量の単量体に対する割合は、2〜20倍重量
または単量体の溶媒に対する重量比は1/20〜1/2
の範囲である。重合開始剤として使用する有機アルカリ
金属化合物としては、ナトリウムナフタレン,カリウム
ナフタレン,n‐ブチルリチウム,sec ‐ブチル
リチウム, フェニルリチウムなどが用いられ、好ま
しくは有機リチウム化合物、特にn‐ブチルリチウムが
好適である。
【0009】重合または共重合に際し、通常行われるよ
うにランダム化する目的及び共役ジエン部分のミクロ構
造を調整する目的のため、テロラヒドロフラン,ジメト
キシベンゼン,エチレングリコールジメチルエーテル,
ジグライム等のエーテル系化合物,N,N,N′,N′
‐テトラメチルエチレンジアミン,トリエチレンジアミ
ン等のアミン化合物またはt‐ブタノールのカリウム塩
,アミルアルコールのカリウム塩,ノニルフェノールの
カリウム塩等を添加することができる。
うにランダム化する目的及び共役ジエン部分のミクロ構
造を調整する目的のため、テロラヒドロフラン,ジメト
キシベンゼン,エチレングリコールジメチルエーテル,
ジグライム等のエーテル系化合物,N,N,N′,N′
‐テトラメチルエチレンジアミン,トリエチレンジアミ
ン等のアミン化合物またはt‐ブタノールのカリウム塩
,アミルアルコールのカリウム塩,ノニルフェノールの
カリウム塩等を添加することができる。
【0010】本発明において変性剤として使用する上記
式(1) で示すヒドラゾン化合物としては、ジ置換
アルキルおよび/またはアリールヒドラジンとアルデヒ
ドまたはケトンからの縮合生成物であればいずれでも良
い。例えば、ベンズアルデヒド‐N,N‐ジメチルヒド
ラゾン,ベンズアルデヒド‐N,N‐ジフェニルヒドラ
ゾン,ベンズアルデヒド‐N,N‐メチルフェニルヒド
ラゾン,p‐メチルベンズアルデヒド‐N,N‐ジメチ
ルヒドラゾン,p‐(N,N‐ジメチルアミノ)ベンズ
アルデヒド‐N,N‐ジメチルヒドラゾン,p‐(N,
N‐ジメチルアミノ)ベンズアルデヒド‐N,N‐ジフ
ェニルヒドラゾン,p‐(N,N‐メチルフェニルアミ
ノ)ベンズアルデヒド‐N,N‐ジメチルヒドラゾン,
p‐(N,N‐メチルフェニルアミノ)ベンズアルデヒ
ド‐N,N‐ジフェニルヒドラゾン,p‐(N,N‐ジ
フェニルアミノ)ベンズアルデヒド‐N,N‐ジメチル
ヒドラゾン,p‐(N,N‐ジフェニルアミノ)ベンズ
アルデヒド‐N,N‐ジフェニルヒドラゾン,ベンゾフ
ェノン‐N,N‐ジメチルヒドラゾン,ベンゾフェノン
‐N,N‐ジフェニルヒドラゾン,4,4′‐ビス(ジ
メチルアミノ)ベンゾフェノン‐N,N‐ジメチルヒド
ラゾン,4,4′‐ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェ
ノン‐N,N‐ジフェニルヒドラゾン等のヒドラゾン化
合物を例として挙げることができるが、これらに限定さ
れるものではない。上述の変性剤の配合割合は、共役ジ
エン系重合体ゴムと変性剤の種類により異なるが、重合
開始剤として使用する有機アルカリ金属のモル数を基準
としてそれに対して0.01〜2当量の変性剤を添加す
る。 尚、有機アルカリ金属の量は、有機アルカリ金属の種類
及び生成する共役ジエン重合体又は共重合体の分子量に
より異なるが、その有効な添加割合は重合系の単量体1
00gに対して約0.1〜3m mol である。
式(1) で示すヒドラゾン化合物としては、ジ置換
アルキルおよび/またはアリールヒドラジンとアルデヒ
ドまたはケトンからの縮合生成物であればいずれでも良
い。例えば、ベンズアルデヒド‐N,N‐ジメチルヒド
ラゾン,ベンズアルデヒド‐N,N‐ジフェニルヒドラ
ゾン,ベンズアルデヒド‐N,N‐メチルフェニルヒド
ラゾン,p‐メチルベンズアルデヒド‐N,N‐ジメチ
ルヒドラゾン,p‐(N,N‐ジメチルアミノ)ベンズ
アルデヒド‐N,N‐ジメチルヒドラゾン,p‐(N,
N‐ジメチルアミノ)ベンズアルデヒド‐N,N‐ジフ
ェニルヒドラゾン,p‐(N,N‐メチルフェニルアミ
ノ)ベンズアルデヒド‐N,N‐ジメチルヒドラゾン,
p‐(N,N‐メチルフェニルアミノ)ベンズアルデヒ
ド‐N,N‐ジフェニルヒドラゾン,p‐(N,N‐ジ
フェニルアミノ)ベンズアルデヒド‐N,N‐ジメチル
ヒドラゾン,p‐(N,N‐ジフェニルアミノ)ベンズ
アルデヒド‐N,N‐ジフェニルヒドラゾン,ベンゾフ
ェノン‐N,N‐ジメチルヒドラゾン,ベンゾフェノン
‐N,N‐ジフェニルヒドラゾン,4,4′‐ビス(ジ
メチルアミノ)ベンゾフェノン‐N,N‐ジメチルヒド
ラゾン,4,4′‐ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェ
ノン‐N,N‐ジフェニルヒドラゾン等のヒドラゾン化
合物を例として挙げることができるが、これらに限定さ
れるものではない。上述の変性剤の配合割合は、共役ジ
エン系重合体ゴムと変性剤の種類により異なるが、重合
開始剤として使用する有機アルカリ金属のモル数を基準
としてそれに対して0.01〜2当量の変性剤を添加す
る。 尚、有機アルカリ金属の量は、有機アルカリ金属の種類
及び生成する共役ジエン重合体又は共重合体の分子量に
より異なるが、その有効な添加割合は重合系の単量体1
00gに対して約0.1〜3m mol である。
【0011】上記変性剤による変性反応は、共役ジエン
重合体又は共重合体を生成する重合反応工程に引き続い
た工程において行われる。その反応に必要な装置は、通
常の反応装置であって本発明に係る方法を実施するにあ
たり特に特別なものを必要としない。先ず、回分式又は
連続式に操作される通常の重合反応工程で共役ジエン重
合体又は共重合体を生成する。ブタジエン等の共役ジエ
ン化合物をシクロヘキサン等の炭化水素溶媒で所定濃度
に溶解してモノマー溶液を調製し、その調製溶液を反応
槽に投入する。反応槽は、攪拌機を内側に取り付けかつ
加熱用ジャケットを槽の外周に設けた一般的耐圧反応容
器である。共役ジエン化合物とビニル芳香族化合物との
共重合体を改質する場合には、更にこの反応槽にスチレ
ン等のビニル芳香族化合物を投入する
重合体又は共重合体を生成する重合反応工程に引き続い
た工程において行われる。その反応に必要な装置は、通
常の反応装置であって本発明に係る方法を実施するにあ
たり特に特別なものを必要としない。先ず、回分式又は
連続式に操作される通常の重合反応工程で共役ジエン重
合体又は共重合体を生成する。ブタジエン等の共役ジエ
ン化合物をシクロヘキサン等の炭化水素溶媒で所定濃度
に溶解してモノマー溶液を調製し、その調製溶液を反応
槽に投入する。反応槽は、攪拌機を内側に取り付けかつ
加熱用ジャケットを槽の外周に設けた一般的耐圧反応容
器である。共役ジエン化合物とビニル芳香族化合物との
共重合体を改質する場合には、更にこの反応槽にスチレ
ン等のビニル芳香族化合物を投入する
【0012】次いで、適当なランダム化剤と重合開始剤
として有機アルカリ化合物とをそれぞれ所定量添加し、
加熱用ジャケットにより昇温し、かつ攪拌器で攪拌しな
がら0〜100 ℃の温度で重合反応を行わせる。重合
反応に必要な所定時間経過後、本発明に係る改質方法の
実施工程、即ち変性反応工程に移る。上述の重合反応で
生成した重合体の溶液にヒドラゾン化合物を所定量添加
する。所定時間、大体30分〜4時間程度攪拌しながら
所定の反応温度、0〜120℃の範囲、好ましくは40
〜100 ℃の範囲に維持して反応を行わせる。次いで
、通常の方法で脱溶媒操作と乾燥操作とを行い、製品と
して改質された共役ジエン系重合体ゴムを得る。
として有機アルカリ化合物とをそれぞれ所定量添加し、
加熱用ジャケットにより昇温し、かつ攪拌器で攪拌しな
がら0〜100 ℃の温度で重合反応を行わせる。重合
反応に必要な所定時間経過後、本発明に係る改質方法の
実施工程、即ち変性反応工程に移る。上述の重合反応で
生成した重合体の溶液にヒドラゾン化合物を所定量添加
する。所定時間、大体30分〜4時間程度攪拌しながら
所定の反応温度、0〜120℃の範囲、好ましくは40
〜100 ℃の範囲に維持して反応を行わせる。次いで
、通常の方法で脱溶媒操作と乾燥操作とを行い、製品と
して改質された共役ジエン系重合体ゴムを得る。
【0013】加硫物の破壊強度及び低発熱性に優れたゴ
ム組成物を提供する目的を達成するため、本発明に係る
ゴム組成物は、本発明に係る改質方法により改質された
共役ジエン系重合体ゴムを原料ゴム中に30重量%以上
含有することを特徴としている。本発明の改質方法によ
り改質されたジエン系重合体は、それ単独、または天然
ゴム,シス1,4ポリイソプレン,乳化重合スチレンブ
タジエン共重合体,溶液重合スチレンブタジエン共重合
体,高シス1,4ポリブタジエン,低シス1,4ポリブ
タジエン,ハロゲン化ブチルゴム等の1種または2種以
上とブレンドして使用される。本発明のゴム組成物は、
本発明に係る改質方法により改質された共役ジエン系重
合体ゴムを少なくとも30重量%以上含むことが必要で
ある。30重量%未満では、加硫物の破壊強度及び低発
熱性の特性向上の効果が薄いからである。また、本発明
のジエン系重合体組成物を必要に応じて高芳香族プロセ
ス油,ナフテン系プロセス油などで油展して使用するこ
とができる。
ム組成物を提供する目的を達成するため、本発明に係る
ゴム組成物は、本発明に係る改質方法により改質された
共役ジエン系重合体ゴムを原料ゴム中に30重量%以上
含有することを特徴としている。本発明の改質方法によ
り改質されたジエン系重合体は、それ単独、または天然
ゴム,シス1,4ポリイソプレン,乳化重合スチレンブ
タジエン共重合体,溶液重合スチレンブタジエン共重合
体,高シス1,4ポリブタジエン,低シス1,4ポリブ
タジエン,ハロゲン化ブチルゴム等の1種または2種以
上とブレンドして使用される。本発明のゴム組成物は、
本発明に係る改質方法により改質された共役ジエン系重
合体ゴムを少なくとも30重量%以上含むことが必要で
ある。30重量%未満では、加硫物の破壊強度及び低発
熱性の特性向上の効果が薄いからである。また、本発明
のジエン系重合体組成物を必要に応じて高芳香族プロセ
ス油,ナフテン系プロセス油などで油展して使用するこ
とができる。
【0014】
【実施例】以下に実施例と比較例とを挙げて本発明を具
体的に説明するが、本発明の趣旨を超えない限り本実施
例に限定されるものではない。実施例及び比較例におけ
る部および%の表示は特に断らない限り重量基準である
。 実施例1 撹拌器が内側に取り付けてあり、かつ外周に加熱用ジャ
ケットが設けてある容積2リットルの耐圧反応器に、ブ
タジエンを15wt%の濃度に溶解したシクロヘキサン
溶液を800 g注入してモノマー溶液を調製した。次
に調製した溶液にランダム化剤としてテトラヒドロフラ
ンを4g、重合開始剤としてn‐ブチルリチウムを0.
08g添加し加熱して20℃〜90℃の重合温度で重合
反応を行わせた。重合反応により得た共役ジエン系重合
体の変性反応後における分子量をゲル・パーミエーショ
ン・クロマトグラフィ(GPC)により測定し、表1に
ポリエチレン換算にて算出した重量平均分子量 MW
で示した。更に、表1には赤外分析法(モレロ法)に依
って求めたブタジエン部分におけるシス、トランス、及
びビニル量の割合でジエン部分のミクロ構造を示した。
体的に説明するが、本発明の趣旨を超えない限り本実施
例に限定されるものではない。実施例及び比較例におけ
る部および%の表示は特に断らない限り重量基準である
。 実施例1 撹拌器が内側に取り付けてあり、かつ外周に加熱用ジャ
ケットが設けてある容積2リットルの耐圧反応器に、ブ
タジエンを15wt%の濃度に溶解したシクロヘキサン
溶液を800 g注入してモノマー溶液を調製した。次
に調製した溶液にランダム化剤としてテトラヒドロフラ
ンを4g、重合開始剤としてn‐ブチルリチウムを0.
08g添加し加熱して20℃〜90℃の重合温度で重合
反応を行わせた。重合反応により得た共役ジエン系重合
体の変性反応後における分子量をゲル・パーミエーショ
ン・クロマトグラフィ(GPC)により測定し、表1に
ポリエチレン換算にて算出した重量平均分子量 MW
で示した。更に、表1には赤外分析法(モレロ法)に依
って求めたブタジエン部分におけるシス、トランス、及
びビニル量の割合でジエン部分のミクロ構造を示した。
【0015】重合反応が終了した重合反応開始約3時間
後に表1に示す重合処方の実施例1の行に記載のヒドラ
ゾン化合物、ベンズアルデヒド−N,N’−ジフェニル
ヒドラゾンを変性剤としてn‐ブチルリチウムに対し等
モル添加し約2時間50°C に維持し攪拌しながら
変性反応を行った。次いで、通常の方法にて脱溶媒し,
乾燥してポリマーAを得、これを本発明に係る方法の実
施例1により改質された共役ジエン系重合体ゴムとした
。 更に、得たポリマーAに表2に示す配合処方に従って必
要な添加剤を添加し、混練りし、続いて145 ℃の温
度で33分間加硫してポリマーAゴムの加硫物を得た。 得た加硫物(実施例品1)の特性を以下に説明するよう
に評価し、その結果を表3に示した。
後に表1に示す重合処方の実施例1の行に記載のヒドラ
ゾン化合物、ベンズアルデヒド−N,N’−ジフェニル
ヒドラゾンを変性剤としてn‐ブチルリチウムに対し等
モル添加し約2時間50°C に維持し攪拌しながら
変性反応を行った。次いで、通常の方法にて脱溶媒し,
乾燥してポリマーAを得、これを本発明に係る方法の実
施例1により改質された共役ジエン系重合体ゴムとした
。 更に、得たポリマーAに表2に示す配合処方に従って必
要な添加剤を添加し、混練りし、続いて145 ℃の温
度で33分間加硫してポリマーAゴムの加硫物を得た。 得た加硫物(実施例品1)の特性を以下に説明するよう
に評価し、その結果を表3に示した。
【0016】実施例品1の破壊強度を評価するため、J
IS K−6301による引っ張り強度を測定し、高
温強度としてJIS K−6301に準じ100 ℃
で測定した引っ張り強度を測定し、それぞれ表3に示し
た。実施例品1の低発熱性の評価のため、粘弾性測定に
おける50℃の力学的損失係数tan δおよびta
n δの歪依存度Δtan δを測定し、その結果
をそれぞれ表3に示した。尚、tan δおよびta
n δの歪依存度Δtan δとも値の小さい方が
低発熱性の点で優れている。ここで、Δtan δは
、動歪を0.1 %から20%まで変化させたときの
tan δの最大値と最小値の差である。tan
δはいずれもレオメトリックス社製せん断型粘弾性測定
機により測定した。更に実施例品1の耐摩耗性を評価す
るため、ランボーン摩耗試験機を用いて測定した定スリ
ップ率における値を比較例1に対し指数化して示した。 その他の特性として、室温における伸びを測定し、その
結果を同じく表3に示した。
IS K−6301による引っ張り強度を測定し、高
温強度としてJIS K−6301に準じ100 ℃
で測定した引っ張り強度を測定し、それぞれ表3に示し
た。実施例品1の低発熱性の評価のため、粘弾性測定に
おける50℃の力学的損失係数tan δおよびta
n δの歪依存度Δtan δを測定し、その結果
をそれぞれ表3に示した。尚、tan δおよびta
n δの歪依存度Δtan δとも値の小さい方が
低発熱性の点で優れている。ここで、Δtan δは
、動歪を0.1 %から20%まで変化させたときの
tan δの最大値と最小値の差である。tan
δはいずれもレオメトリックス社製せん断型粘弾性測定
機により測定した。更に実施例品1の耐摩耗性を評価す
るため、ランボーン摩耗試験機を用いて測定した定スリ
ップ率における値を比較例1に対し指数化して示した。 その他の特性として、室温における伸びを測定し、その
結果を同じく表3に示した。
【0017】実施例2〜5
変性剤として表1の実施例2から5の行に記載のヒドラ
ゾン化合物を使用したこと以外は、実施例1と同様にし
てポリマーBからEを得、これをそれぞれ本発明に係る
方法の実施例2〜5により改質された共役ジエン系重合
体ゴムとした。更に、同じく実施例1の場合と同様にし
て加硫物(実施例品2〜5)を得、その物性の評価を行
い、その結果を表3に示した。 比較例1 実施例1において、調製した溶液にランダム化剤として
テトラヒドロフランを4g、重合開始剤としてn‐ブチ
ルリチウムを0.08g添加し加熱して20℃〜90℃
の重合温度で重合開始した約3時間後にイソプロピルア
ルコールで重合反応を停止し、その後変性反応を行わせ
ることなく、通常の方法にて脱溶媒し,乾燥してポリマ
ーFを得、これを比較例1より改質された共役ジエン系
重合体ゴムとした。更に、同じく実施例1の場合と同様
にして加硫物(比較例品1)を得、その物性の評価を行
い、その結果を表3に示した。
ゾン化合物を使用したこと以外は、実施例1と同様にし
てポリマーBからEを得、これをそれぞれ本発明に係る
方法の実施例2〜5により改質された共役ジエン系重合
体ゴムとした。更に、同じく実施例1の場合と同様にし
て加硫物(実施例品2〜5)を得、その物性の評価を行
い、その結果を表3に示した。 比較例1 実施例1において、調製した溶液にランダム化剤として
テトラヒドロフランを4g、重合開始剤としてn‐ブチ
ルリチウムを0.08g添加し加熱して20℃〜90℃
の重合温度で重合開始した約3時間後にイソプロピルア
ルコールで重合反応を停止し、その後変性反応を行わせ
ることなく、通常の方法にて脱溶媒し,乾燥してポリマ
ーFを得、これを比較例1より改質された共役ジエン系
重合体ゴムとした。更に、同じく実施例1の場合と同様
にして加硫物(比較例品1)を得、その物性の評価を行
い、その結果を表3に示した。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
─────────────────
─────── ポリマー
100 重量部
HAFカーボン
50 アロマオイ
ル 10
ステアリン酸 2
老化防止剤6C1)
1 亜鉛華
3
老化防止剤TP2)
0.8 促進剤DPG3
) 0.6
促進剤DM4)
1.2 硫黄
1.5
───────────────────────
─1) N−フェニル−(1,3−ジメチルブチル)
−p −フェニレンジアミン2) 混合ジアリール−
p− フェニレンジアミン3) 1,3−ジフェニル
グアニジン4) ジベンゾチアジル ジスルフィド
─────── ポリマー
100 重量部
HAFカーボン
50 アロマオイ
ル 10
ステアリン酸 2
老化防止剤6C1)
1 亜鉛華
3
老化防止剤TP2)
0.8 促進剤DPG3
) 0.6
促進剤DM4)
1.2 硫黄
1.5
───────────────────────
─1) N−フェニル−(1,3−ジメチルブチル)
−p −フェニレンジアミン2) 混合ジアリール−
p− フェニレンジアミン3) 1,3−ジフェニル
グアニジン4) ジベンゾチアジル ジスルフィド
【表3】
【0020】実施例6
実施例1で使用した耐圧反応器にブタジエンを15wt
%の濃度に溶解したシキロヘキサン溶液を800 g注
入し、さらにスチレン30g を配合し混合してモノマ
ー溶液を調製した。次に調製した溶液にランダム化剤と
してテトラヒドロフランを5g、重合開始剤としてn‐
ブチルリチウムを0.1 g添加し加熱して20℃〜9
0℃の重合温度で重合を行わせた。表1のミクロ構造の
欄に、核磁気共鳴(NMR) スペクトルの芳香族プロ
トンの吸収強度より求めた結合スチレン量を示した。重
合反応が終了した重合開始約3時間後に表1の実施例6
の行に記載のヒドラゾン化合物、ベンズアルデヒド−N
,N’−ジフェニルヒドラゾンを変性剤としてn‐ブチ
ルリチウムに対し等モル添加し約2時間00°C に維
持し攪拌しながら変性反応を行った。次いで、通常の方
法にて脱溶媒し,乾燥してポリマーGを得、これを本発
明に係る方法の実施例6により改質されたポリマーGゴ
ムとした。更に、同じく実施例1の場合と同様にして加
硫物(実施例品6)を得、その特性を評価し、その結果
を表4に示した。
%の濃度に溶解したシキロヘキサン溶液を800 g注
入し、さらにスチレン30g を配合し混合してモノマ
ー溶液を調製した。次に調製した溶液にランダム化剤と
してテトラヒドロフランを5g、重合開始剤としてn‐
ブチルリチウムを0.1 g添加し加熱して20℃〜9
0℃の重合温度で重合を行わせた。表1のミクロ構造の
欄に、核磁気共鳴(NMR) スペクトルの芳香族プロ
トンの吸収強度より求めた結合スチレン量を示した。重
合反応が終了した重合開始約3時間後に表1の実施例6
の行に記載のヒドラゾン化合物、ベンズアルデヒド−N
,N’−ジフェニルヒドラゾンを変性剤としてn‐ブチ
ルリチウムに対し等モル添加し約2時間00°C に維
持し攪拌しながら変性反応を行った。次いで、通常の方
法にて脱溶媒し,乾燥してポリマーGを得、これを本発
明に係る方法の実施例6により改質されたポリマーGゴ
ムとした。更に、同じく実施例1の場合と同様にして加
硫物(実施例品6)を得、その特性を評価し、その結果
を表4に示した。
【0021】実施例7〜11
変性剤として表1の実施例7から11の行に記載のヒド
ラゾン化合物を使用したこと以外は、実施例6と同様に
してポリマーHからLを得、これをそれぞれ本発明に係
る方法の実施例7〜11により改質された共役ジエン系
重合体ゴムとした。更に、同じく実施例1の場合と同様
にして加硫物(実施例品7〜11)を得、その特性を評
価し、その結果を表4に示した。 比較例2 実施例6において、調製した溶液にランダム化剤として
テトラヒドロフランを5g、重合開始剤としてn‐ブチ
ルリチウムを0.1 g添加し加熱して20℃〜90℃
の重合温度で重合開始した約3時間後にイソプロピルア
ルコールで重合反応を停止し、その後変性反応を行わせ
ることなく、通常の方法にて脱溶媒し,乾燥してポリマ
ーMを得、これを比較例2の方法より改質された共役ジ
エン系重合体ゴムとした。更に、同じく実施例1の場合
と同様にして加硫物(比較例品2)を得、その特性を評
価し、その結果を表4に示した。
ラゾン化合物を使用したこと以外は、実施例6と同様に
してポリマーHからLを得、これをそれぞれ本発明に係
る方法の実施例7〜11により改質された共役ジエン系
重合体ゴムとした。更に、同じく実施例1の場合と同様
にして加硫物(実施例品7〜11)を得、その特性を評
価し、その結果を表4に示した。 比較例2 実施例6において、調製した溶液にランダム化剤として
テトラヒドロフランを5g、重合開始剤としてn‐ブチ
ルリチウムを0.1 g添加し加熱して20℃〜90℃
の重合温度で重合開始した約3時間後にイソプロピルア
ルコールで重合反応を停止し、その後変性反応を行わせ
ることなく、通常の方法にて脱溶媒し,乾燥してポリマ
ーMを得、これを比較例2の方法より改質された共役ジ
エン系重合体ゴムとした。更に、同じく実施例1の場合
と同様にして加硫物(比較例品2)を得、その特性を評
価し、その結果を表4に示した。
【0022】
【表4】
【0023】実施例12
実施例11で得たポリマーL40部と天然ゴム(NR)
60部とに表2に示す配合処方に従って必要な添加剤を
添加し、混練りし、145 °C の温度で33分間加
硫して本発明に係る方法により改質した共役ジエン系重
合体ゴムを含有するゴム組成物を得た。その特性を評価
し、その結果を表5に示した。 比較例3 実施例12におけるポリマーL40部と天然ゴム(NR
)60部との配合に代えて、比較例2で得たポリマーM
40部と天然ゴム(NR)60部とを配合したこと以外
は実施例11と同様にして加硫物を得、その特性を評価
し、その結果を表5に示した。 比較例4 実施例12のおけるポリマーL40部と天然ゴム(NR
)60部との配合比に代えてポリマーL20部と天然ゴ
ム(NR)80部とを配合したこと以外は実施例11と
同様にして加硫物を得、その特性を評価し、その結果を
表5に示した。
60部とに表2に示す配合処方に従って必要な添加剤を
添加し、混練りし、145 °C の温度で33分間加
硫して本発明に係る方法により改質した共役ジエン系重
合体ゴムを含有するゴム組成物を得た。その特性を評価
し、その結果を表5に示した。 比較例3 実施例12におけるポリマーL40部と天然ゴム(NR
)60部との配合に代えて、比較例2で得たポリマーM
40部と天然ゴム(NR)60部とを配合したこと以外
は実施例11と同様にして加硫物を得、その特性を評価
し、その結果を表5に示した。 比較例4 実施例12のおけるポリマーL40部と天然ゴム(NR
)60部との配合比に代えてポリマーL20部と天然ゴ
ム(NR)80部とを配合したこと以外は実施例11と
同様にして加硫物を得、その特性を評価し、その結果を
表5に示した。
【0024】
【表5】
【0025】本発明に係る方法により改質したブタジエ
ン重合体の加硫物(実施例品1から5)は、未改質のブ
タジエン重合体の加硫物(比較例品1)に比較して、室
温及び100 °C における引張強度が増大し、ta
nδおよびtan δの歪依存度Δtan δとも減少
し、耐摩耗指数が増大し、かつそれぞれ増大と減少の程
度が顕著である。 換言すれば、本発明に係る方法により改質したブタジエ
ン重合体の加硫物は、未改質のブタジエン重合体の加硫
物より特段に優れた破壊強度と低発熱性との双方を兼ね
備えている。本発明に係る方法により改質したブタジエ
ン−スチレン共重合体の加硫物(実施例品6から11)
についても同様に評価できる。更には、表5が示すよ
うに、本発明に係る方法により改質したブタジエン−ス
チレン共重合体を40%含む本発明に係る実施例12の
ゴム組成物は、未改質のブタジエン−スチレン共重合体
を40%含む比較例3のゴム組成物に比較してその特性
が優れている。尚、本発明に係る方法により改質したブ
タジエン−スチレン共重合体を20%しか含有しない比
較例4のゴム組成物は、実施例12に比べて引張強度は
高いが低発熱性の点で劣り、本発明の目的を達成してい
ない。
ン重合体の加硫物(実施例品1から5)は、未改質のブ
タジエン重合体の加硫物(比較例品1)に比較して、室
温及び100 °C における引張強度が増大し、ta
nδおよびtan δの歪依存度Δtan δとも減少
し、耐摩耗指数が増大し、かつそれぞれ増大と減少の程
度が顕著である。 換言すれば、本発明に係る方法により改質したブタジエ
ン重合体の加硫物は、未改質のブタジエン重合体の加硫
物より特段に優れた破壊強度と低発熱性との双方を兼ね
備えている。本発明に係る方法により改質したブタジエ
ン−スチレン共重合体の加硫物(実施例品6から11)
についても同様に評価できる。更には、表5が示すよ
うに、本発明に係る方法により改質したブタジエン−ス
チレン共重合体を40%含む本発明に係る実施例12の
ゴム組成物は、未改質のブタジエン−スチレン共重合体
を40%含む比較例3のゴム組成物に比較してその特性
が優れている。尚、本発明に係る方法により改質したブ
タジエン−スチレン共重合体を20%しか含有しない比
較例4のゴム組成物は、実施例12に比べて引張強度は
高いが低発熱性の点で劣り、本発明の目的を達成してい
ない。
【0026】
【発明の効果】本発明に係る改質方法は、重合反応工程
に連続して付加した変性反応工程で共役ジエン系重合体
ゴムの加硫物の破壊強度特性、低燃費特性を分子量を変
化させるとなくかつ経済的に向上させるので、加硫物の
破壊強度特性及び低燃費特性が優れた共役ジエン系重合
体ゴムを廉価に提供でき、また本発明に係る共役ジエン
系重合体ゴム組成物は、その加硫物が破壊強度特性及び
低燃費特性に優れており、自動車業界の要求を満足する
タイヤトレッド用ゴム組成物として好適に使用すること
ができる。
に連続して付加した変性反応工程で共役ジエン系重合体
ゴムの加硫物の破壊強度特性、低燃費特性を分子量を変
化させるとなくかつ経済的に向上させるので、加硫物の
破壊強度特性及び低燃費特性が優れた共役ジエン系重合
体ゴムを廉価に提供でき、また本発明に係る共役ジエン
系重合体ゴム組成物は、その加硫物が破壊強度特性及び
低燃費特性に優れており、自動車業界の要求を満足する
タイヤトレッド用ゴム組成物として好適に使用すること
ができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 炭化水素溶媒中で開始剤として有機ア
ルカリ化合物を使用して、共役ジエン化合物を重合し、
または共役ジエン化合物とビニル芳香族化合物とを共重
合して得た共役ジエン系重合体ゴムの改質方法において
、前記共役ジエン化合物の重合体、または前記共役ジエ
ン化合物とビニル芳香族化合物との共重合体に、一般式
で表されるヒドラゾン化合物(式中のR1, R2,
R3, R4は水素, アルキル基, シク
ロアルキル基, アルケニル基, アリール基,
フェニル基またはこれらの部分置換体を示す) を
反応させることを特徴とする共役ジエン系重合体ゴムの
改質方法。 - 【請求項2】 炭化水素溶媒中で開始剤として有機ア
ルカリ化合物を使用して、共役ジエン化合物を重合し、
または共役ジエン化合物とビニル芳香族化合物とを共重
合し、該重合体または共重合体に、一般式(式中のR1
, R2, R3, R4は水素, アルキル
基, シクロアルキル基, アルケニル基, ア
リール基, フェニル基またはこれらの部分置換体を
示す。) で表されるヒドラゾン化合物を反応させて
得られた共役ジエン系重合体ゴムを原料ゴム中に30重
量%以上含有することを特徴とする共役ジエン系ゴム組
成物。 - 【請求項3】 前記共役ジエン化合物が1,3 ‐
ブタジエンであり、前記ビニル芳香族化合物がスチレン
であることを特徴とする請求項2に記載の共役ジエン系
ゴム組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03031465A JP3108111B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 共役ジエン系ゴム組成物およびタイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03031465A JP3108111B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 共役ジエン系ゴム組成物およびタイヤ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04246401A true JPH04246401A (ja) | 1992-09-02 |
JP3108111B2 JP3108111B2 (ja) | 2000-11-13 |
Family
ID=12332013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03031465A Expired - Fee Related JP3108111B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 共役ジエン系ゴム組成物およびタイヤ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3108111B2 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003514079A (ja) * | 1999-11-12 | 2003-04-15 | 株式会社ブリヂストン | ランタニドを基にした触媒を用いて製造した変性重合体 |
EP1803740A1 (en) * | 2005-12-28 | 2007-07-04 | Bridgestone Corporation | Functionalized polymers |
EP1916261A2 (en) | 2006-10-26 | 2008-04-30 | Bridgestone Corporation | Hydrazine functionalized polymer |
US20110172369A1 (en) * | 2008-03-31 | 2011-07-14 | Bridgestone Corporaion | Functionalized polymers and processes for making same |
US8338544B2 (en) | 2009-12-21 | 2012-12-25 | Bridgestone Corporation | Polymers functionalized with polyoxime compounds and methods for their manufacture |
US8344066B2 (en) | 2009-01-23 | 2013-01-01 | Bridgestone Corporation | Polymers functionalized with nitrile compounds containing a protected amino group |
US10081688B2 (en) | 2009-01-23 | 2018-09-25 | Bridgestone Corporation | Polymers functionalized with polycyano compounds |
JP2020196826A (ja) * | 2019-06-04 | 2020-12-10 | 日本ゼオン株式会社 | ポリブタジエンゴムの製造方法 |
-
1991
- 1991-02-01 JP JP03031465A patent/JP3108111B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4898046B2 (ja) * | 1999-11-12 | 2012-03-14 | 株式会社ブリヂストン | ランタニドを基にした触媒を用いて製造した変性重合体 |
JP2003514079A (ja) * | 1999-11-12 | 2003-04-15 | 株式会社ブリヂストン | ランタニドを基にした触媒を用いて製造した変性重合体 |
EP1803740A1 (en) * | 2005-12-28 | 2007-07-04 | Bridgestone Corporation | Functionalized polymers |
EP1916261A2 (en) | 2006-10-26 | 2008-04-30 | Bridgestone Corporation | Hydrazine functionalized polymer |
JP2008106277A (ja) * | 2006-10-26 | 2008-05-08 | Bridgestone Corp | 官能化重合体 |
US8389644B2 (en) | 2006-10-26 | 2013-03-05 | Bridgestone Corp. | Functionalized polymer |
US9133290B2 (en) * | 2008-03-31 | 2015-09-15 | Brigdestone Corporation | Functionalized polymers and processes for making same |
US20110172369A1 (en) * | 2008-03-31 | 2011-07-14 | Bridgestone Corporaion | Functionalized polymers and processes for making same |
US8344066B2 (en) | 2009-01-23 | 2013-01-01 | Bridgestone Corporation | Polymers functionalized with nitrile compounds containing a protected amino group |
US10081688B2 (en) | 2009-01-23 | 2018-09-25 | Bridgestone Corporation | Polymers functionalized with polycyano compounds |
US8338544B2 (en) | 2009-12-21 | 2012-12-25 | Bridgestone Corporation | Polymers functionalized with polyoxime compounds and methods for their manufacture |
JP2013515153A (ja) * | 2009-12-21 | 2013-05-02 | 株式会社ブリヂストン | ポリオキシム化合物により官能化したポリマー及びその製造方法 |
JP2020196826A (ja) * | 2019-06-04 | 2020-12-10 | 日本ゼオン株式会社 | ポリブタジエンゴムの製造方法 |
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---|---|
JP3108111B2 (ja) | 2000-11-13 |
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