JPH0627220B2 - 変性ゴム組成物 - Google Patents

変性ゴム組成物

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JPH0627220B2
JPH0627220B2 JP61224006A JP22400686A JPH0627220B2 JP H0627220 B2 JPH0627220 B2 JP H0627220B2 JP 61224006 A JP61224006 A JP 61224006A JP 22400686 A JP22400686 A JP 22400686A JP H0627220 B2 JPH0627220 B2 JP H0627220B2
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rubber
compound
reaction
rubber composition
modified rubber
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静夫 北原
藤人 中川路
敏弘 藤井
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Zeon Corp
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Nippon Zeon Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はグリーン強度及び加硫後の物性の優れたタイヤ
等に好適な変性ゴム組成物に関するものである。
(従来の技術) 従来、グリーン強度及び加硫後の接着性などの改良され
たゴム組成物を得る目的で、ゴムとしてカルボキシル基
等の極性基の導入されたゴム、例えば無水マレイン酸や
グリオキザール等の付加したゴムを用いることが知られ
ている。しかしながら、これらのゴムはその変性反応時
にゴムのゲル化や分子量低下などの副次的反応が起き易
いため、加硫物としての強度特性が不十分であるという
欠点を有していた。
(発明が解決しようとする問題点) そこで本発明者は、グリーン強度並びに加硫後の強度特
性及び反発弾性等の優れた変性ゴム組成物を開発すべく
種々検討を重ねた結果、不飽和ゴムを特定の化合物で変
性したゴムにカーボンブラックを配合することにより、
所期の目的が達成されることを見い出し本発明に到達し
た。
(問題点を解決するための手段) すなわち本発明によって、不飽和結合を有するゴム(但
し、ポリイソプレンゴムは除く)に、フリーデルクラフ
ツ触媒の存在下、式 −CH=N− で表わされる基を有する有機化合物および式 −COX (Xはハロゲンである) で示される基を有する有機酸ハライドを反応せしめて得
られた変性ゴムにカーボンブラックを配合してなる変性
ゴム組成物が提供される。
本発明において用いられる不飽和結合を有するゴム(以
下不飽和ゴム又はゴムということがある)としては、ブ
タジエン、イソプレン、ピペリレン、2,3−ジメチルブ
タジエン及びクロロプレンなどの共役ジエンの単独重合
体ゴム(但し、ポリイソプレンゴムは除く)、これらの
共役ジエンの2種以上の共重合体ゴム又はこれらの共役
ジエンと他の単量体との共重合体ゴム、シクロペンテ
ン、ノルボルネンなどのシクロオレフィンの開環重合体
ゴム、エチリデンノルボルネン及びシクロペンタジエン
などのジエンの重合体ゴム、該ジエンとオレフィンとの
共重合体などのポリオレフィンゴムなどのような通常の
不飽和炭素結合を有するゴムが挙げられる。その代表例
としては、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン
共重合体ゴム、ブタジエン−イソプレン共重合体ゴム、
イソプレン−スチレン共重合体ゴム、ブタジエン−イソ
プレン−スチレン共重合体ゴム、ブタジエン−ピペリレ
ン共重合体ゴム、ブタジエン−プロピレン交互共重合体
ゴム、ポリペンテナマー、エチレン−プロピレン−ジエ
ン共重合体ゴム、ブチルゴム、ブタジエン−アクリロニ
トリル共重合体ゴム、ブタジエン−イソプレン−アクリ
ロニトリル共重合体ゴム、ポリクロロプレンゴム、スチ
レン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体ゴム、ス
チレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体ゴムな
どが挙げられる。
本発明において用いられる式−CH=N−で示される基
を有する有機化合物(以下化合物Iということがある)
は、より詳細には、一般式 R−CH=N−R′において、R及びR′が脂肪族、脂
環族又は芳香族残基(これらの残基はアルコキシル基、
シアノ基、カルボアルコキシル基、カルボキシル基、ジ
アルキルアミノ基などの原子団を適宜有することができ
る)である化合物である。その具体例として、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、ベンジリデンシクロヘキシルアミン、
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を
挙げることができる。
本発明における式−COXで示される基を有する有機酸
ハライド(以下化合物IIということがある)は、より詳
細には、一般式R″−COXにおいて、Xがハロゲンで
あり、R″が脂肪族、脂環族又は芳香族残基(これらの
残基はアルコキシル基、ハロカルボニル基などの原子団
を適宜有することができる)である化合物である。その
具体例としては、アセチルクロライド、アセチルブロマ
イド、ベンゾイルクロライド、ベンゾイルブロマイド、
カルボメトキシベンゾイルクロライド、オキサリルクロ
ライド、テレフタル酸クロライド、アクリル酸クロライ
ド、メタクリル酸クロライドなどが挙げられる。
化合物I及びIIの使用量は特に限定されないが、通常不
飽和ゴム100重量部当たり、それぞれ0.001〜30重
量部、好ましくは0.1〜10重量部である。
本発明におけるフリーデルクラフツ触媒は、一般に知ら
れているものが、使用可能である。その代表例は金属又
は半金属のハロゲン化物であって、例えばBe、B、Al、Si、
P、S、Ti、V、Fe、Zn、Ga、Ge、As、Se、Zr、Nb、Mo、Cd、Sn、Sb、Te、T
a、W、Hg、Bi、Uなどの元素又はPO、SeO、SO、SO2、VOなどの酸
素−元素結合体のハロゲン化物もしくは有機ハロゲン化
物又はこれらの錯体などである。更に具体的には、BF3
BF3O(C2H5)2、(CH3)2BF、BCl3、AlCl3、AlBr3、(C2H5)AlCl2
POCl3、TiCl4、VCl4、MoCl6、SnCl4、(CH3)SnCl3、SbCl5、TeCl
4、TeBr4、FeCl3及びWCl6などが挙げられる。これらのう
ちSnCl4、SbCl5、AlCl3、TiCl4、(C2H5)2AlCl、ZnCl2、(C2H5)
3Al、AgBF4などは反応速度が大きくかつ副反応が少ない
ので特に好適である。フリーデルクラフツ触媒の使用量
は特に限定されるものではないが、通常、化合物IIに対
して0.01〜10モル、好ましくは0.05〜3モルである。
本発明の変性反応は、通常溶剤中で行われる。その溶剤
としてはベンゼン、トルエン等の芳香族系溶剤、ブタ
ン、ヘキサン、シクロヘキサン等のパラフィン系溶剤、
クロロホルム、二塩化エタン等のハロゲン化炭化水素系
溶剤等任意のものが用いられるが、反応に対し不活性で
あり、かつ、ゴムを溶解させるものが適当である。ま
た、溶剤の不存在下にゴム混練機中で行うことも可能で
ある。
化合物I、化合物II及びフリーデルクラフツ触媒は反応
系に、初期に全量添加してもよいし、反応途中で分割又
は連続して添加してもよい。また、化合物I、化合物II
及びフリーデルクラフツ触媒はそれぞれ別々に反応系に
添加してもよいし、これらの二者又は三者をあらかじめ
混合しておいてから反応系に添加してもよい。
反応を行う際は、反応系を無水状態あるいは制限水量下
(100ppm以下)に保つことが必要である。反応温度は特
に限定されるものでなく、通常は−20℃〜180℃、
好ましくは−10℃〜60℃である。反応時間も特に限
定されるものではなく、10秒〜10時間で適宜設定さ
れる。
反応を溶剤中で行った場合には、例えば、多量のアルコ
ールあるいはアルカリ水溶液等を添加すれば、反応をほ
ぼ停止させるとともにゴムを凝固させることができる。
次いでゴム中の各種残存物を必要に応じて洗浄により除
去した後、乾燥することによって変性ゴムが得られる。
このようにして得られた変性ゴムに配合されるカーボン
ブラックの種類は特に限定されるものではないが、平均
粒径10mμ〜500mμのものが好ましく、慣用略号でEP
C、MPC、HPC、CC等のチヤンネルブラツク、SAF、ISAF、HAF、M
AF、FEF、HMF、SRF、SPF、GPF、APF、FF、CF等のフアーネスブラ
ツク、FT、MT等のサマールブラツク、及びアセチレンブ
ラツクなどから適宜選択される。カーボンブラックの使
用量は用途に応じて変性ゴム100重量部当たり通常5
〜200重量部、好ましくは20〜120重量部の範囲
から選択される。
本発明の組成物は所望に応じて、加硫剤、加硫促進剤、
加硫助剤、軟化剤、粘着付与剤、充填剤、カーボンブラ
ック以外の補強剤、老化防止剤などの通常のゴム用配合
例を含有することができる。
加硫剤としては、硫黄並びにチウラム系及びチアゾール
系などの硫黄供与体が代表的であるが、他にパーオキサ
イド、ポリアミン、金属酸化物、ウレタン加硫剤及び樹
脂加硫剤なども所望に応じて用いることができる。ま
た、加硫促進剤としてはスルフエンアミド系、チウラム
系、チアゾール系、グアニジン系、メルカプトトリアジ
ン系、アルデヒド−アミン系などが、加硫助剤としては
ステアリン酸、オレイン酸などのカルボン酸、ステアリ
ン酸亜鉛、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、水酸化カルシ
ウム、炭酸鉛などの金属化合物が、軟化剤としては、パ
ラフイン系、ナフテン系、芳香族系などのプロセスオイ
ルが、粘着付与剤としては、ロジン系、石油炭化水素樹
脂系、クマロン樹脂系、フエノール−テルペン樹脂系な
どが、充填剤としては炭酸カルシウム、クレー、タルク
などが、カーボンブラック以外の補強剤としてはケイ酸
及びその塩などが、老化防止剤としてはアミン系、フエ
ノール系などがそれぞれ例示される。なお、上記加硫促
進剤及び加硫助剤は主として硫黄又は硫黄供与体による
加硫の場合に主として使用される。
本発明の変性ゴム組成物は所望に応じて天然ゴム、スチ
レン−ブタジエン共重合体ゴム、ポリブタジエンゴム、
ポリイソプレンゴムなどの他のゴムを任意の割合で含有
することもできる。
本発明の組成物を構成する各成分を混合する方法は特に
限定されず、通常は、各種のゴム混練機が用いられる
が、特にカーボンブラック及び各種プロセスオイルは原
料ゴムの製造工程又は変性工程でゴムに混合してそれぞ
れカーボンマスターバッチ、オイルマスターバッチとす
ることもできる。
(発明の効果) 本発明の変性ゴム組成物は、未加硫状態でのグリーン強
度、加硫後の引裂強さ、引張応力及び反発弾性率が高
く、耐屈曲亀裂性に優れているので、乗用車タイヤやト
ラック・バス用大型タイヤのカーカス、トレッド、サイ
ドウォール、ビードフィラー、リムクッション、インナ
ーライナー、各種防振ゴム、工業用ベルト、ホース、履
物及び引布などの用途に好適である。
(実施例) 以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明す
る。なお、実施例及び比較例中の部及び%はとくに断り
のないかぎり重量基準である。
各例における変性ゴムの未加硫配合物及び加硫物の調製
方法並びにそれらの物性試験方法は、断りのない限り下
記の通りである。
〔ゴム未加硫配合物の調製〕
変性ゴムを、下記の配合処方中硫黄および加硫促進剤を
除いた各種配合剤とともに小型バンバリーミキサー中で
混練混合し、得られた混合物に硫黄と加硫促進剤を小型
ロール上で添加、混練してゴム未加硫配合物を調製し
た。
〔ウオーレス可塑度〕 ウオーレスのラピツドプラストメーターによる100℃
での値。
〔グリーン強度〕
ゴム未加硫配合物を100℃で5分間プレス成型するこ
とにより2mm厚の未加硫ゴムシートとし、ダンベル状の
JIS 3号試験片を打抜き、25℃、500mm/minの引
張速度で引張試験を行ったときの伸び500%における
引張応力の値。
〔加硫速度〕
オシレーテイングデイスクレオメーターにより160℃
で測定したトルクが最大トルクの95%に達するまでの
時間(T95)。
〔引張試験〕
ゴム未加硫配合物を145℃で所定時間プレス加硫して
2mm厚シートとし、JIS-K 6301に規定されたダンベル状
3号試験片を打抜き、25℃で500mm/minの引張速
度で行った。
〔引裂強さ〕
2mm厚の加硫シートから幅15mm、長さ100mmの短冊
型試験片を打抜き、長さ方向の一方の側縁の中央に安全
カミソリの刃で側縁に直角に6mmの切込みを入れたもの
について、25℃で500mm/minの引張速度で行い、
列理方向及び列理に直角方向各3本計6本の平均値によ
って表示した。
〔反撥弾性率〕
ダンロツプトリプソメーターを用いて25℃で測定し
た。
実施例1 ポリブタジエンゴム150gを3の脱水シクロヘキサ
ンに溶解し、ガラス製密封容器(セパラブルフラスコ)
内で窒素雰囲気下で第1表記載の反応条件下で25℃で
1時間反応させた後、100mlのメタノールを加え反応を
停止した。次に反応液を2,6−ジターシャリーブチル−
4−メチルフェノール1%のメタノール溶液3中に注
ぎ、ゴムを完全に凝固させるとともに凝固物を細片とし
て洗浄した。その後真空乾燥機で一昼夜乾燥することに
よって試料A〜Dを得た。
次に、各試料の未加硫配合物の加硫速度及び加硫物の物
性を測定した。結果を第2表に示す。
ただし、試料A、B及び対応未変性ゴムは前記の配合処
方に従ったが、試料C、D及び対応未変性ゴムは配合処
方中の酸化亜鉛を3部、硫黄を1.0部、加硫促進剤を
2.0部と変更した。
同表より、本発明により得られた変性ゴムは各々対応す
る未変性ゴムに比較してグリーン強度、300%引張応
力、反発弾性率が高いことがわかる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】不飽和結合を有するゴム(但し、ポリイソ
    プレンゴムは除く)に、フリーデルクラフツ触媒の存在
    下、式 −CH=N− で示される基を有する有機化合物及び式 −COX (Xはハロゲンである) で示される基を有する有機酸ハライドを反応せしめて得
    られた変性ゴムにカーボンブラックを配合してなること
    を特徴とする変性ゴム組成物。
JP61224006A 1986-09-22 1986-09-22 変性ゴム組成物 Expired - Lifetime JPH0627220B2 (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6369847A (ja) * 1986-09-11 1988-03-29 Nippon Zeon Co Ltd ブレンドゴム組成物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6369847A (ja) * 1986-09-11 1988-03-29 Nippon Zeon Co Ltd ブレンドゴム組成物

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