JPH05214004A - ゴム組成物の製造方法及びゴム組成物 - Google Patents

ゴム組成物の製造方法及びゴム組成物

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JPH05214004A
JPH05214004A JP4042089A JP4208992A JPH05214004A JP H05214004 A JPH05214004 A JP H05214004A JP 4042089 A JP4042089 A JP 4042089A JP 4208992 A JP4208992 A JP 4208992A JP H05214004 A JPH05214004 A JP H05214004A
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carbon black
rubber composition
polymer
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JP4042089A
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Shuichi Akita
修一 秋田
Akihisa Yamamoto
陽久 山本
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Zeon Corp
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Nippon Zeon Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 カ−ボンブラックの分散性が改善され、加硫
物の引張り強さ、反発弾性及び耐摩耗性が改善されたジ
エン系重合体とカ−ボンブラックからなるゴム組成物の
製造方法及びゴム組成物を提供すること。 【構成】 重合体の主鎖あるいは主鎖及び末端に特定の
官能基を結合させた変性ジエン系重合体とカ−ボンブラ
ックとを溶液中で混合し、スチ−ムストリッピングによ
り変性ジエン系重合体とカ−ボンブラックとからなるゴ
ム組成物を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐摩耗性及び反発弾性
にすぐれた防振ゴムやタイヤに好適なゴム組成物の製造
方法及びこの方法で得られるゴム組成物に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】カーボンブラックが配合された各種ゴム
製品に対する要求性能は年々高水準化の方向にある。カ
ーボンブラック配合ゴム加硫物の引張り強さ、反発弾性
あるいは耐摩耗性等の諸物性は、カーボンブラックの分
散の良否に著しく影響されることは良く知られている。
ゴム組成物中のカーボンブラックの分散度を上昇させる
ための方法としては大別して3種類の方法が知られてい
る。
【0003】(1)通常、カーボンブラックとゴムが固
体状態でバンバリーミキサー等によって混合されるのに
対して、ゴムの溶液あるいはラテックス中にカーボンブ
ラックを添加する方法。(2)ゴムを構成する重合体鎖
中にカーボンブラックと相互作用し得る極性官能基を導
入し、ゴム中のカーボンブラックの分散度を上昇させる
方法。例えば、重合体鎖の末端にアミノベンゾフェノン
誘導体などの変性剤を導入する方法(特公昭61−36
2号公報、特開昭59−191705号公報、特開昭6
0−135407、137913号公報など)。(3)
特開平1−193341号公報開示の重合体鎖の末端に
イソシアナート化合物、ジアルキルアミノ置換芳香族化
合物、芳香族複素窒素化合物などから選択される変性剤
を導入した末端変性重合体を有機溶媒に溶解させ、カー
ボンブラックと混合させる方法。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述のような方法によ
れば、ゴム中のカーボンブラックの分散性は向上する
が、加硫物の引張り強さ、反発弾性あるいは耐磨耗性な
どの性能を十分に満足させるものではなく、改善が求め
られている。
【0005】従って、本発明の目的は良好なカーボンブ
ラックの分散が達成されると共に、引張り強さ等の強度
特性を低下させず、改善された耐磨耗性及び反発弾性を
有するゴム製品の製造が可能なゴム組成物の製造方法及
びゴム組成物を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる本発明によれば、
重合体主鎖中に少なくとも1個の一般式>C=N+<で
示される官能基を、直接又は他の原子団を介して導入し
た主鎖変性ジエン系重合体とカーボンブラックとを有機
溶媒中で混合し、次いでスチームストリッピングにより
前記主鎖変性ジエン系重合体とカーボンブラックの混合
物を有機溶媒と分離することを特徴とするゴム組成物の
製造方法及び重合体主鎖中及び末端に、それぞれ少なく
とも1個の一般式>C=N+<で示される官能基を、直
接又は他の原子団を介して導入した主鎖及び末端変性ジ
エン系重合体とカーボンブラックとを有機溶媒中で混合
し、次いでスチームストリッピングにより前記主鎖及び
末端変性ジエン系重合体とカーボンブラックの混合物を
分離することを特徴とするゴム組成物の製造方法ならび
にこれらの方法で得られる主鎖変性ジエン系重合体又は
主鎖及び末端変性ジエン系重合体とカ−ボンブラックか
らなるゴム組成物が提供される。
【0007】本発明で使用されるジエン系重合体は、
1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエ
ン等の共役ジエンの1種または2種以上の単独重合体お
よび共重合体、共役ジエンおよびこれと共重合可能な単
量体(例えば、アクリロニトリル等の不飽和ニトリル化
合物、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン
等の芳香族ビニル化合物等)との共重合体から選択され
る。具体的には、乳化重合、溶液重合などによって製造
されるポリブタジエン、ポリイソプレン、ブタジエン−
イソプレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、
スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−イソプレン
−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン
共重合体等が例示される。
【0008】本発明でいうところのジエン系重合体の主
鎖とは、重合体分子鎖の末端以外の分子鎖の部分を指
す。ジエン系重合体の主鎖に一般式>C=N+<で表さ
れる官能基が導入された主鎖変性ジエン系重合体は、以
下に例示する2種類の製造法により合成が可能である。
又、重合体鎖の末端に該官能基が結合した末端変性ジエ
ン系重合体は、例示の2番目の方法における変性反応を
用いることにより主鎖変性重合体と同様に製造が可能で
ある。
【0009】1つは、特開昭61−225202号公報
に開示されているジエン系重合体主鎖中の炭素−炭素不
飽和結合に上記官能基を導入する方法である。具体的に
は、ジエン系重合体をベンゼン、トルエン、キシレンの
ような芳香族炭化水素溶媒、あるいはペンタン、ヘキサ
ン、ヘプタン、オクタンのような脂肪族炭化水素溶媒ま
たはシクロペンタン、シクロヘキサンのような脂環式炭
化水素溶媒、塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン
化炭化水素溶媒等に溶解し、ルイス酸の存在下に一般式
1−CH=N−R2 (式中R1 、R2 は有機原子団を
表す)で示される有機化合物と有機酸ハライドとを反応
させることにより製造される。
【0010】一般式R1−CH=N−R2で示される有機
化合物としては、ベンジリデンメチルアミン、ベンジリ
デンブチルアミン、ベンジリデンアニリン、ベンジリデ
ンオクチルアミン、プロピリデンブチルアミン、プロピ
リデンアニリン、シクロヘキシリデンブチルアミン、シ
クロヘキシリデンアニリン、エトキシベンジリデンブチ
ルアニリン、4−カルボキシルベンジリデンブチルアニ
リン、4−カルボメトキシベンジリデンブチルアミン、
ベンジリデン−4−シアノアニリン、ベンジリデン−4
−カルボキシルアニリン、ジメチルアミノベンジリデン
ブチルアニリンなどが、有機酸ハライドとしてはアセチ
ルクロリド、アセチルブロミド、ベンゾイルクロリド、
ベンゾイルブロミド、カルボメトキシベンゾイルクロリ
ド、オキザリルクロリド、テレフタル酸クロリドなどが
挙げられる。
【0011】ルイス酸としては、BF3、BF3O(C2
52、AlCl3、TiCl3、SnCl4、SbC
5、AgBF4などが挙げられる。
【0012】反応条件等は特に限定されないが、通常、
20〜80℃で、1〜2時間程度反応さる。該有機化合
物および有機酸ハライドの使用量は、それぞれジエン系
重合体100重量部当たり0.1から30重量部程度で
ある。
【0013】2つ目の方法は、ジエン系重合体の主鎖に
アルカリ金属を付加させ、アルカリ金属とアミノベンゾ
フェノン誘導体等の後記する変性剤と反応させた後、加
水分解する方法である。
【0014】具体的には、前述のジエン系重合体をベン
ゼン、トルエン、キシレン、ペンタン、ヘキサン、ヘプ
タンなどの炭化水素溶媒に溶解させ、テトラヒドロフラ
ンのようなエーテル系添加剤或いはテトラメチルエチレ
ンジアミンのようなアミン系添加剤を加えたのち,有機
アルカリ金属化合物、好ましくは有機リチウム化合物例
えば、エチルリチウム、n−プロピルリチウム、イソプ
ロピルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチル
リチウムのようなアルキルリチウム、またはN−メチル
−N−ベンジルリチウムアミド,N,N−ジオクチルリ
チウムアミド等を添加してジエン系重合体の主鎖をアル
カリ金属化した後、変性剤と反応させることにより製造
される。
【0015】反応条件は、ジエン系重合体のアルカリ金
属化については室温〜80℃、好ましくは40〜70℃
で、数分〜数時間、有機アルカリ金属化合物とジエン系
重合体を反応させ、その温度で以下に記載するアミノベ
ンゾフェノン誘導体等の変性剤を添加し、10数分から
数時間該金属化したジエン系重合体と変性剤を反応させ
る。
【0016】ジエン系重合体鎖の末端への該官能基の導
入は、ジエン系重合体を公知のアルカリ金属基材触媒及
び/又はアルカリ土類金属基材触媒を用いて炭化水素溶
媒中で重合して、重合体鎖末端にアルカリ金属及び/又
はアルカリ土類金属が結合した、いわゆるアニオンリビ
ングジエン系重合体を製造し、これと変性剤とを反応さ
せることによって得ることができる。反応条件は主鎖変
性の場合と同じである。主鎖あるいは末端変性反応後、
変性重合体を加水分解することによって該官能基が発生
する。加水分解は、変性重合体を反応系から分離するた
めに溶液重合において通常使用されるスチ−ムストリッ
ピング、アルコ−ル類の添加による凝固等を行う際に生
じるので、特別な手段を用いる必要はない。
【0017】上記反応で使用される変性剤としては、分
子中に一般式 −C(=X)−N<結合(XはO又はS
原子を表す)を含有する化合物、N−置換アミノケトン
類及び対応のN−置換アミノチオケトン類、N−置換ア
ミノアルデヒド類及び対応のN−置換アミノチオアルデ
ヒド類が挙げられる。
【0018】分子中に該結合を有する化合物としては、
N−メチル−β−プロピオラクタム、N−t−ブチル−
β−プロピオラクタム、N−フェニル−β−プロピオラ
クタム、N−メトキシフェニル−β−プロピオラクタ
ム、N−ナフチル−β−プロピオラクタム、N−メチル
−2−ピロリドン、N−t−ブチル−2−ピロリドン、
N−フェニル−2−ピロリドン、N−メトキシフェニル
−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン、N−
ベンジル−2−ピロリドン、N−ナフチル−2−ピロリ
ドン、N−メチル−5−メチル−2−ピロリドン、N−
t−ブチル−5−メチル−2−ピロリドン、N−フェニ
ル−5−メチル−2−ピロリドン、N−メチル−3,
3’−ジメチル−2−ピロリドン、N−t−ブチル−
3,3’−ジメチル−2−ピロリドン、N−フェニル−
3,3’−ジメチル−2−ピロリドン、N−メチル−2
−ピペリドン、N−t−ブチル−2−ピペリドン、N−
フェニル−2−ピペリドン、N−メトキシフェニル−2
−ピペリドン、N−ビニル−2−ピペリドン、N−ベン
ジル−2−ピペリドン、N−ナフチル−2−ピペリド
ン、N−メチル−3,3’−ジメチル−2−ピペリド
ン、N−フェニル−3,3’−ジメチル−2−ピペリド
ン、N−メチル−ε−カプロラクタム、N−フェニル−
ε−カプロラクタム、N−メトキシフェニル−ε−カプ
ロラクタム、N−ビニル−ε−カプロラクタム、N−ベ
ンジル−ε−カプロラクタム、N−ナフチル−ε−カプ
ロラクタム、N−メチル−ω−ラウリロラクタム、N−
フェニル−ω−ラウリロラクタム、N−t−ブチル−ω
−ラウリロラクタム、N−ビニル−ω−ラウリロラクタ
ム、N−ベンジル−ω−ラウリロラクタム等のN−置換
ラクタム類およびこれら対応のチオラクタム類;1,3
−ジメチル−2−イミダゾリジノン、1,3 −ジエチ
ル−2−イミダゾリジノン、1−メチル−3−エチル−
2−イミダゾリジノン、1,3 −ジメチルエチレン尿
素、1,3 −ジフェニルエチレン尿素、1,3 −ジ−
t−ブチルエチレン尿素、1,3−ジビニルエチレン尿
素等のN−置換環状尿素類及び対応のN−置換環状チオ
尿素類などが例示される。
【0019】N−置換アミノケトン類及び対応のN−置
換アミノチオケトン類としては、4−ジメチルアミノベ
ンゾフェノン、4−ジメエルアミノベンゾフェノン、4
−ジ−t−ブチルアミノベンゾフェノン、4−ジフェニ
ルアミノベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジメチルア
ミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミ
ノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジ−t−ブチル
アミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジフェニル
アミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジビニルア
ミノ)ベンゾフェノン、4−ジメチルアミノアセトフェ
ノン、4−ジエチルアミノアセトフェノン、1,3 −
ビス(ジフェニルアミノ)−2−プロパノン、1,7−
ビス(メチルエチルアミノ)−4−ヘプタノン等及びこ
れらの対応のチオケトンが例示される。
【0020】N−置換アミノアルデヒド類及び対応のN
−置換アミノチオアルデヒド類としては、4−ジメチル
アミノベンズアルデヒド、4−ジフェニルアミノベンズ
アルデヒド、4−ジビニルアミノベンズアルデヒド等及
びこれらの対応のチオアルデヒド類が好ましい例として
挙げられる。
【0021】ジエン系重合体のアルカリ金属化に用いる
有機アルカリ金属化合物の使用量は、ジエン系重合体の
重量平均分子量により相違はあるが、通常、該重合体1
00重量部に対してアルカリ金属原子として0.3〜6
ミリモルの範囲である。ジエン系重合体をアルカリ金属
化したのち反応させる変性剤の使用量は、重合体に付加
したアルカリ金属原子1モル当たり官応基として0.1
〜10当量,好ましくは0.2〜3当量である。又、重
合体の末端にアルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属
が結合したアニオンリビングジエン系重合体と反応させ
る変性剤の使用量は、末端に結合した該金属原子1モル
当り官応基として0.1〜10当量,好ましくは0.2
〜3当量である。
【0022】本発明方法によれば、ジエン系重合体の主
鎖あるいは主鎖及び末端に前記官能基を導入した変性重
合体は有機溶媒中でカーボンブラックと混合される。本
発明の特徴は、変性重合体の溶液とカーボンブラックと
を溶液中で混合することにあり、固体状の変性ジエン系
重合体とカ−ボンブラックとをバンバリ−ミキサ−等の
通常の混合機を用いて混合した場合には得られない格段
に良好なカーボンブラックの分散が得られ、反発弾性、
耐摩耗性及び強度特性が改善される点にある。改善効果
は、主鎖のみを変性した場合よりも、主鎖及び末端を変
性した場合の方が顕著である。
【0023】混合方法としては、 主鎖変性ジエン系重
合体又は主鎖変性あるいは主鎖及び末端変性を施した変
性ジエン系重合体を一旦反応系より分離し、乾燥後有機
溶媒に溶解して溶液としてからカ−ボンブラックと混合
することも出来るが、ジエン系重合体の変性反応を有機
溶媒中(溶液状態で)で実施し、変性反応終了後、変性
ジエン系重合体の溶液中にカ−ボンブラックを所定量添
加し、攪拌下に混合するのが、変性重合体の再溶解の手
間が省かれるので好ましい。特に好ましい方法は、ジエ
ン系重合体を溶液重合(特にアニオン重合)によって製
造し、(1)アルカリ金属付加反応、主鎖変性反応を行う
か、(2)重合で得られた活性末端を有するリビング重合
体と変性剤とを反応させ、得られる末端変性重合体にア
ルカリ金属を付加し、主鎖変性を行って(リビング重合
体にアルカリ金属を付加させた後、主鎖変性と末端変性
を同時に行うこともできる)、(1)あるいは(2)の反応混
合物中にカ−ボンブラックを添加し、混合する方法であ
る。
【0024】カーボンブラックの添加量は、特に制限さ
れず、本発明のゴム組成物の使用目的に応じて適宜決定
されるが、通常、変性重合体100重量部に対し10〜
200重量部の範囲である。混合は0〜150℃の温度
で、好ましくは50〜130℃の温度で行われる。混合
時には、必要に応じて老化防止剤、芳香族系伸展油など
のプロセスオイル等を添加することができる。充分に混
合した後、スチ−ムストリッピングにより、あるいはア
ルコ−ル類等の公知の凝固剤等の添加により、変性重合
体とカ−ボンブラックからなるゴム組成物を分離する。
任意の乾燥手段により乾燥することによって本発明のゴ
ム組成物を得ることができる。
【0025】使用するカーボンブラックの種類も特に制
限されず、本発明のゴム組成物の使用目的に応じて適宜
選択することができる。FEF、GPFなどのソフトカ
ーボンあるいはMAF、IISAF、ISAF、SAF
などのハードカーボンのいずれも好適に用いられる。特
にゴムと混練が難しいSAFより粒径の小さいカーボン
ブラックにおいても分散性改良の効果は顕著である。
【0026】本発明のゴム組成物は、必要に応じて他の
ゴムを混合して使用することができる。他のゴムとして
は、天然ゴム、高シスポリイソプレン、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(結合スチレンが0〜40重量%、ビニル含
量が10〜80%)、ニッケル、コバルト、チタン、ネ
オジム等の遷位金属基材触媒を用いて得られる高シスポ
リブタジエン、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重
合体、ハロゲン化ブチルゴム、ハロゲン化エチレン−プ
ロピレン−ジエン三元共重合体、アクリロニトリル−ブ
タジエン共重合体等が1種または2種以上選択使用され
る。
【0027】本発明のゴム組成物には、更に必要に応じ
て芳香族系プロセス油、ナフテン系プロセス油などの伸
展油、加工助剤、オゾン亀裂防止剤、加硫剤等を配合す
ることによりタイヤのトレッド部、サイドウォール部あ
るいは防振ゴムなどの各種工業材料に好適なゴム材料と
して用いられる。
【0028】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明するが、本発明の要旨を超えない限り実施例に限定さ
れるものではない。なお実施例及び比較例中の使用部数
及び%は、特に断わらない限り重量基準である。又、各
種の測定は下記に拠った。
【0029】重合体中のビニル結合含有量およびスチレ
ン含有量は赤外分光分析法[Hampton, Anal. Chem., 2
1, 923(1949)]により求めた。重合体の重量平均分子量
はGPC(東ソー社製HPLCを使用、カラムはG40
00HXLとG5000HXLを各1本使用)で測定
し、標準ポリスチレンに換算した。
【0030】反発弾性は、JIS K6301に従いリ
ュプケ式反発弾性試験機を用いて60℃で測定した。耐
摩耗性はASTM D−2228に従いピコ摩耗試験機
を用いて測定した。
【0031】実施例 1 窒素置換した撹拌機、窒素ガス導入管、還流冷却管を装
着した5lフラスコに、トルエン2600ml、乳化重
合スチレン−ブタジエン共重合体(E−SBRと称す
る:日本ゼオン社製Nipol1502)250gを仕
込み、E−SBRをトルエンに溶解させ、内温を50℃
に調節した。これに、ベンジリデンオクチルアミンと塩
化アセチルの1対1.2モル比の混合物のトルエン溶液
(2N)15mlを加え、さらに四塩化スズのトルエン
溶液(2N)15mlを添加し、50℃で2時間撹拌下
に反応させ、主鎖変性を行った。反応終了後、メタノー
ル12mlを加え反応を停止させた。この反応溶液にH
AFカーボンブラックを125g加え、80℃で3時間
撹拌混合した後、老化防止剤としてジ−tert−ブチ
ル−p−クレゾールをゴム100gに対して0.8g添
加し、スチ−ムストリッピングにより主鎖変性E−SB
RとHAFカ−ボンブラックからなるゴム組成物を分離
し、減圧乾燥を行った。得られたゴム組成物をAとす
る。
【0032】主鎖変性E−SBRに代えてE−SBRを
使用する以外は上記と同じ条件でゴム組成物Gを作成し
た。
【0033】実施例 2 洗浄、乾燥した内容積2lのステンレス製反応器に実施
例1で用いたE−SBR110gを入れ窒素置換した
後、シクロヘキサン800gを添加し、攪拌しながらS
BRを溶解させ、内温を40℃に調節した。このシクロ
ヘキサン溶液にテトラメチルエチレンジアミン0.26
ml、sec−ブチルリチウムヘキサン溶液(1.09
N)1.58mlを添加し、内容物を撹拌しながら40
℃で2時間反応させた(リチウム化)。ついでN−メチ
ルピロリドン0.2mlを添加しさらに45分間反応さ
せた(主鎖変性)。メタノール3mlを加えて反応を停
止させた後、HAFカーボンブラックを55g加え80
℃で3時間撹拌し混合した。以下は実施例1と同様にし
てゴム組成物Bを得た。
【0034】実施例 3 内容積2lのステンレス製重合反応器にシクロヘキサン
800g、スチレン40g、1,3−ブタジエン120
gおよびテトラメチルエチレンジアミン2.0ミリモル
を仕込んだ後、n−ブチルリチウム1.0ミリモルを加
えて50℃で2時間重合反応を行った。1.05ミリモ
ルのメタノ−ルを加え、室温で1時間撹拌し重合を停止
した(得られ重合体をS−SBRと称する)。この重合
体溶液に、ベンジリデンオクチルアミン/塩化アセチル
の1/1.2モル比の混合物のトルエン溶液(2N)1
2ml及び四塩化スズ/トルエン溶液(2N)12ml
を添加した。50℃で2時間撹拌した後(主鎖変性)、
メタノール10mlを加え反応を停止させた。この反応
溶液にHAFカーボンブラックを80g加え、80℃で
3時間撹拌混合した。以下実施例1と同様にしてゴム組
成物Cを得た。
【0035】主鎖変性S−SBRに代えてS−SBRを
用いる以外は上記と同じ条件でゴム組成物Jを作成し
た。
【0036】実施例 4 実施例3と同じ条件で重合して得られたS−SBRの溶
液に、テトラメチルエチレンジアミン0.5ミリモルと
sec−ブチルリチウム2.5ミリモルを加えて60℃
で1時間撹拌した後(リチウム化)、N−メチルピロリ
ドン3ミリモルを添加し、更に1時間60℃で撹拌下に
反応させた(主鎖変性)。メタノール3mlを加えて反
応を停止させ、HAFカーボンブラックを80g加え、
80℃で3時間撹拌混合した。以下実施例1と同様にし
てゴム組成物Dを得た。
【0037】実施例 5 実施例3と同じ条件で重合して得られた末端にリチウム
が結合したリビングS−SBRの溶液に、N−メチルピ
ロリドン1.0ミリモルを添加し50℃で30分間末端
変性反応を行わせた。この反応溶液に、ベンジリデンオ
クチルアミン/塩化アセチルの1/1.2モル比の混合
物のトルエン溶液(2N)12mlを加え、さらに四塩
化スズ/トルエン溶液(2N)12mlを添加し、50
℃で2時間撹拌下に反応させた後、メタノール10ml
を加え反応を停止させた(主鎖変性)。この主鎖及び末
端変性S−SBRの反応溶液にHAFカーボンブラック
を80g加え、80℃で3時間撹拌混合した。以下実施
例1と同様にしてゴム組成物Eを得た。
【0038】主鎖及び末端変性S−SBRに代えて末端
変性S−SBRを用いる以外は上記と同じ条件でゴム組
成物Lを得た。
【0039】実施例 6 内容積2lのステンレス製重合反応器にシクロヘキサン
800g、スチレン40g、1,3−ブタジエン120
gおよびテトラメチルエチレンジアミン2.0ミリモル
を仕込んだ後、n−ブチルリチウム1.0ミリモルを加
えて50℃で2時間重合反応を行った。重合終了後、N
−メチルピロリドン1.0ミリモルを添加し50℃で3
0分間末端変性反応を行わせた。この反応溶液にテトラ
メチルエチレンジアミン0.5ミリモルとsec−ブチ
ルリチウム2.5ミリモルを加えて60℃で1時間撹拌
した後(リチウム化)、N−メチルピロリドン3ミリモ
ルを添加し、更に1時間60℃で撹拌下に反応させた
(主鎖変性)。メタノール3mlを加えて反応を停止さ
せ、HAFカーボンブラックを80g加え、80℃で3
時間撹拌混合した。以下実施例1と同様にしてゴム組成
物Fを得た。
【0040】なお、実施例3〜6に示した主鎖変性前の
S−SBRのミクロ構造は、スチレン含有量20%、ビ
ニル含有量70%であった。GPCで測定した重量平均
分子量は20万であった。
【0041】実施例7 上記の各実施例で得られたゴム組成物A〜G、J及びL
のそれぞれと、表2記載の配合処方(1)の全配合剤と
をロ−ル上で混合混練して配合ゴム組成物を調製した。
ゴム組成物の製造に使用したジエン系重合体の素性を表
1に示した。
【0042】又、表2記載の配合処方(2)に従って、
実施例1のE−SBR及び主鎖変性E−SBR、実施例
3のS−SBR及び主鎖変性S−SBR、実施例5の末
端変性S−SBRのそれぞれとカ−ボンブラックとをバ
ンバリ−ミキサ−を用いて混合してゴム組成物を調製し
た。各ゴム組成物と全配合剤とをロ−ル上で混合混練し
て配合ゴム組成物を作成した。
【0043】上記の各配合ゴム組成物を160℃で25
分プレス加硫して試験片を作成し、強度特性はJIS
K6301に従い、反発弾性はJIS K6301のリ
ュプケ式試験器を用い60℃で、耐摩耗性はASTM
D−2228に従ってピコ摩耗試験器を用いて測定し
た。耐摩耗性は変性を施してないE−SBR及びS−S
BRを用いたゴム組成物の結果をそれぞれ100とする
指数で表示した。数値が100より大きい程耐摩耗性は
優れていることを示している。以上の結果を表3及び表
4に示す。
【0044】
【表1】
【0045】
【表2】
【0046】
【表3】
【0047】
【表4】
【0048】表3は主鎖変性E−SBRを用い溶液中で
カ−ボンブラックと混合して得られたゴム組成物A、B
(本発明例)と従来の機械的混合方法(バンバリ−ミキ
サ−使用)によるゴム組成物I(比較例)及び未変性E
−SBRを用い溶液中でカ−ボンブラックと混合して得
られたゴム組成物G(比較例)と従来の機械的混合方法
(バンバリ−ミキサ−使用)によるゴム組成物Hの結果
を示している。この結果は、本発明方法を実施すること
によりいずれの比較例よりも優れた反発弾性の改善、格
段に優れた耐摩耗性の改善が達成されていることを示し
ている。
【0049】表4は主鎖変性S−SBRを用い溶液中で
カ−ボンブラックと混合して得られたゴム組成物C、D
(本発明例)と従来の機械的混合方法(バンバリ−ミキ
サ−使用)によるゴム組成物N(比較例)及び未変性S
−SBRを用い溶液中でカ−ボンブラックと混合して得
られたゴム組成物J(比較例)とバンバリ−ミキサ−に
よる従来法のゴム組成物K(比較例)の結果ならびに主
鎖及び末端変性S−SBRとカ−ボンブラックとを溶液
中で混合して得たゴム組成物E、F(本発明例)及び末
端変性S−SBRとカ−ボンブラックとを溶液中で混合
して得たゴム組成物L(比較例)と従来法よるゴム組成
物M(比較例)の結果を示している。この結果は主鎖変
性の場合には、S−SBRを用いてもE−SBRを用い
た場合と同様の改善が達成されることを示している。主
鎖と末端を共に変性した場合には、相乗的に反発弾性及
び耐摩耗性が格段に改善されることを示している。
【0050】
【発明の効果】主鎖あるいは主鎖と末端が変性されたジ
エン重合体とカ−ボンブラックとを溶液中で混合する本
発明方法によって得られたゴム組成物は、従来行われて
いる固体状のゴムとカーボンブラックとをバンバリ−ミ
キサ−等の混合機を用いて混合して得られるゴム組成物
と比べて、カ−ボンブラックの分散性が優れ、加硫物の
反発弾性及び耐摩耗性が著しく改善される。従って、本
発明方法で得られるゴム組成物は、特にタイヤトレッド
製造用に適している。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重合体主鎖中に少なくとも1個の一般式
    >C=N+<で示される官能基を、直接又は他の原子団
    を介して導入した主鎖変性ジエン系重合体とカーボンブ
    ラックとを有機溶媒中で混合し、次いでスチームストリ
    ッピングにより前記主鎖変性ジエン系重合体とカーボン
    ブラックの混合物を有機溶媒と分離することを特徴とす
    るゴム組成物の製造方法。
  2. 【請求項2】 重合体主鎖中及び末端に、それぞれ少な
    くとも1個の一般式>C=N+<で示される官能基を、
    直接又は他の原子団を介して導入した主鎖及び末端変性
    ジエン系重合体とカーボンブラックとを有機溶媒中で混
    合し、次いでスチームストリッピングにより前記主鎖及
    び末端変性ジエン系重合体とカーボンブラックの混合物
    を分離することを特徴とするゴム組成物の製造方法。
  3. 【請求項3】 有機溶媒中でジエン系重合体の主鎖を変
    性し、次いでカーボンブラックを添加して混合する請求
    項1記載のゴム組成物の製造方法。
  4. 【請求項4】 有機溶媒中でジエン系重合体の主鎖及び
    末端を変性し、次いでカーボンブラックを添加して混合
    する請求項2記載のゴム組成物の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の方法で得られる主鎖変性
    ジエン系重合体とカ−ボンブラックからなるゴム組成
    物。
  6. 【請求項6】 請求項2記載の方法で得られる主鎖及び
    末端変性ジエン系重合体とカ−ボンブラックからなるゴ
    ム組成物。
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