JPH0629337B2 - 変性ゴム組成物 - Google Patents

変性ゴム組成物

Info

Publication number
JPH0629337B2
JPH0629337B2 JP60065984A JP6598485A JPH0629337B2 JP H0629337 B2 JPH0629337 B2 JP H0629337B2 JP 60065984 A JP60065984 A JP 60065984A JP 6598485 A JP6598485 A JP 6598485A JP H0629337 B2 JPH0629337 B2 JP H0629337B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rubber
lewis acid
carboxyl group
solution
reaction
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 - Lifetime
Application number
JP60065984A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61225229A (ja
Inventor
静夫 北原
藤人 中川路
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.)
Zeon Corp
Original Assignee
Nippon Zeon Co Ltd
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 Nippon Zeon Co Ltd filed Critical Nippon Zeon Co Ltd
Priority to JP60065984A priority Critical patent/JPH0629337B2/ja
Publication of JPS61225229A publication Critical patent/JPS61225229A/ja
Publication of JPH0629337B2 publication Critical patent/JPH0629337B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はルイス酸変性ポリイソプレンゴムとカルボキシ
ル基含有ブタジエン系ゴムとを混合することにより、そ
のカーボン配合未加硫物におけるグリーン強度と加硫物
における反撥弾性率、耐摩耗性をともに改良させる発明
に関するものである。
(従来の技術) 従来、グリーン強度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の導入されたゴム、例え
ば、無水マレイン酸やテレフタロヒドロキサミルクロリ
ド酸の様なヒドロキサミルクロリド酸を反応させる方法
(特公昭48-10635)が知られている。又、反撥弾性の改
良されたゴム組成物を得る目的で、ポリイソプレンゴム
をSnCのようなルイス酸で処理する方法が知られ
ている。
しかしながらこれらの変性反応ではグリーン強度、反撥
弾性、耐摩耗性をバランスよくともに改良させることは
できず、特にタイヤ材料の要求性能を満たす上では不充
分であった。
(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、引張応力、反撥弾性
率および耐摩耗性の優れたゴム材料を開発すべく、種々
検討を重ねた結果、ルイス酸変性ポリイソプレンゴムと
カルボキシル基含有ブタジエン系ゴムとカーボンブラッ
クを混合することにより、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) すなわち本発明は、ルイス酸で変性したポリイソプレン
ゴム及びカルボキシル基含有ブタジエン系ゴム並びにカ
ーボンブラックを含有してなることを特徴とする変性ゴ
ム組成物を提供するものである。
本発明におけるルイス酸で変性したポリイソプレンゴム
は、ポリイソプレンゴムを有機溶剤に溶かした溶液もし
くは重合終了後のポリイソプレンゴムセメントをルイス
酸で処理することにより得られる。
ここで原料として用いられるポリイソプレンゴムとして
は、チーグラー型触媒またはリチウム系触媒などによっ
て重合された、シス1.4結合の割合が90%以上のポリ
イソプレンが望ましい。
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、ヘキサン等のパラフィン系溶剤、シクロヘキサ
ン等のシクロパラフィン系溶剤、クロロホルム、二塩化
エチレン等のハロゲン化炭化水素系溶剤など任意のもの
を単独であるいは混合して用いることが出来る。但し、
アルコール類、ケトン類、エーテル類など、ルイス酸に
対して活性を有する溶剤は使用量が制限される。ゴムの
濃度は溶液中1〜30重量%の範囲で適宜決定される。
また溶液中の水分は、通常400ppm以下であることが
望ましい。
本発明におけるルイス酸は一般に知られているものが使
用可能であって、その代表例は金属又は半金属のハロゲ
ン化物、例えばBe,B,A,Si,P,S,Ti,V,F
e,Zn,Ga,Ge,As,Zr,Nb,Mo,Cd,Sn,Sb,Te,T
a,W,Hg,Bi,Uなどの元素又はPO,SeO,SO,SO2,V
O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,(CH3)2BF,AC,ABr,(C
)AC,POC,TiC,VC
,MoC,(CH)SnC,TeBr4など、
特に好ましくは、BF3O(C2H5)2,SnC,SbC
,WC,SnBr4,BC,TeCなどが挙
げられる。
変性に必要なルイス酸の量は、溶剤の種類や溶液中の水
分その他の共存物質の影響を大きく受けるので、一般に
規定できないが、通常ゴム100重量部に対し0.1〜5
重量部である。なお、トリクロル酢酸、トリブロモ酢
酸、水やメチルアルコールのような活性水素を有する化
合物や、t−ブチルクロライドやベンジルクロライドの
ようなハロゲン化物等を適当量共存させることにより、
ルイス酸の量を大幅に減ずることが可能である。ルイス
酸で処理する際の反応温度は特に限定されるものではな
く、通常は−20℃〜100℃、好ましくは10℃〜6
0℃である。反応時間も特に限定されるものではなく、
通常2分〜10時間で適宜設定される。ポリイソプレン
ゴムの溶液にルイス酸を添加して、攪拌下所定の時間処
理を行った後、多量のアルコールあるいは熱水等を加え
ることにより、反応を停止させるとともにゴムを凝固さ
せ、次いで洗浄及び乾燥を行うことによって変性ゴムが
得られる。
以上のルイス酸による変性条件は変性を行う前のポリイ
ソプレンゴムに比較してガラス転移温度が0.3℃〜2.7℃
上昇し、かつウオーレス可塑度が2〜35ポイント上昇
する様に選択することが望ましい。ガラス転移温度の上
昇あるいはウオーレス可塑度の上昇が上記範囲より低い
ときは、反撥弾性及び発熱性の改良は不十分であり、ま
た上記範囲より高いときはむしろ反撥弾性率の低下、発
熱の増大という性能の悪化をきたす。またルイス酸によ
る変性条件は、ゲルの発生ができるだけ少ない様に選択
することが望ましい。未変性ポリイソプレンゴムに比べ
て、ゲル量が大幅に(例えば10%以上)増加する場合
は、加工性の悪化などをきたす。
本発明におけるカルボキシル基含有ブタジエン系ゴムと
はブタジエン系ゴムを有機溶剤に溶かした溶液中でも、
又は溶剤の不存在下にゴム混練機中でカルボキシル基を
導入させることにより得られたゴムである。
ここでブタジエン系ゴムとしては、ポリブタジエンゴ
ム、スチレンブタジエン共重合ゴム、ブタジエン−ピペ
リレン共重合ゴム、ブタジエン−アクリロニトリル共重
合ゴム、ブタジエン−イソプレン−アクリロニトリル共
重合ゴムなどが挙げられる。これはもちろん二種以上併
用することも可能である。これらのブタジエン系ゴムは
用途に応じて適宜選択されるが、タイヤ用としてはポリ
ブタジエンゴム(以下BRということがある)又はスチ
レン−ブタジエン共重合ゴム(以下SBRということがあ
る)がもっとも代表的であり、かつ、効果も顕著に発揮
される。BRとしては、例えば、チーグラー型触媒又は
有機アルカリ金属触媒等の通常の触媒を用いて溶液重合
により調製された、ビニル結合量が0〜98%、トラン
ス1.4結合量が0〜95%のものが挙げられる。また、S
BRとしては、例えば、通常の乳化重合又は溶液重合など
により調製された、スチレン結合量が5〜40重量%、
ブタジエン部分のビニル結合量が0〜98%のものが挙
げられる。
カルボキシル基導入反応方法は特に制限されるものでは
ないが、その具体例としては、熱もしくは過酸化物存在
下での無水マレイン酸付加反応(CA′79(2)6643Z)、テレ
フタルヒドロキサミルクロリド酸などのヒドロキサミル
クロリド酸を反応させる方法(特開昭48-10635)、3−
カルボキシルフェニルマレインイミドの付加反応(Kauch
Rezina 1974 8-10 Chavchich,T etal)、金属カルボニ
ル存在下で一酸化炭素と反応させカルボキシル基を導入
させる方法(CA′77(12)76298P)、4−カルボキシル−フ
ェニル−1,2,4−トリアゾリン−3,5−ジオンを用いカル
ボキシル基導入反応(特開昭49-86477)などが挙げられ
る。
カルボキシル基導入反応に用いる溶剤や反応条件(温
度,圧力,時間)は、一般には上記のルイス酸による変
性反応におけると同様の範囲から選択されるが、より具
体的には、反応方法に応じて上記の文献や特許に配され
た条件を採用すればよい。
カルボキシル基の導入反応に用いる上記のような変性剤
の使用量は特に制限されないが、通常ゴム100重量部
当たり0.01〜20重量部、好ましくは0.1〜10重量部
である。
ルイス酸変性ポリイソプレンゴムとカルボキシル基含有
ブタジエン系ゴムとの混合割合は、目的に応じて前者1
〜99重量%、後者99〜1重量%の範囲から適宜選択
される。タイヤ用としては前者50〜95重量%、後者
50〜5重量%が好ましい。
本発明におけるゴムの混合方法は特に制限されないが、
通常は変性反応後のポリマー溶液を攪拌機を用いて混合
するか、あるいは各種ゴム混練機を用いて混合する方法
が用いられる。
また、特にカーボンブラック及び各種プロセスオイルを
変性ポリイソプレンゴム及びカルボキシル基含有ブタジ
エン系ゴムの両方あるいはいずれか一方とあらかじめ混
合してカーボンマスターバッチ、オイルマスターバッチ
とした後ゴム同士を混合することもできる。
(発明の効果) 本発明のゴム組成物を加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、
補強剤及び軟化剤などの通常のゴム用配合剤並びに所望
により他の通常のゴムと混合して得られる未加硫配合物
は優れたグリーン強度を示すため成形加工が極めて良好
であり、また、この加硫物は強度特性、耐疲労性、反撥
弾性、耐摩耗性等が優れるため、一般の用途はもちろん
のこと、これらの特性の要求される用途、例えば、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、ビードフイラー、インナー
ライナー、各種防振ゴム、工業用ベルト、ホースなどの
用途に好適である。なお、本発明のゴム組成物をラテッ
クス状態として、通常のラテックスの用途に使用するこ
とも可能である。
(実施例) 次に本発明を実施例により具体的説明する。なお、各例
におけるゴムの分析方法、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下記の通り
である。
〔ガラスの転移温度〕
第二精工舎製高感度示差走査熱量計(DSC)SSC-560を用
い、測定曲線の変曲点より求めた。
〔ゴムウオーレス可塑度〕
ウオーレスのラピッドプラストメーターにより100℃
で測定した。
〔カルボキシル基のゴムへの導入量〕 ゴム中の低分子成分を精製除去した後、中和滴定法(ナ
トリウムメチラート/塩酸による逆滴定法)により測定
した。
〔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。
〔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
JIS3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。
〔引張試験〕
ゴム未加硫配合物を145℃(ビニルポリブタジエンゴ
ム配合物は160℃)で所定時間プレス加硫して、2mm
厚シートとし、JIS-K6301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。
〔反撥弾性率〕
ゴム未加硫配合物を145℃(ビニルポリブタジエンゴ
ム配合物は160℃)で所定時間加熱して得られた加硫
物についてダンロップトリプソメーターを用い、25℃
で測定した。
〔ピコ摩耗〕
ASTM D-2228に従ってグッドリッチ式ピコ摩耗試験機を
用いて測定した。
実施例1 ポリイソプレンゴム(シス1.4結合98%)160gを
4の脱水ベンゼンに溶解し、ガラス製密閉容器(セパ
ラブルフラスコ)内で攪拌しながら窒素雰囲気下で25
℃で第1表記載のルイス酸及び共触媒を各々ベンゼン溶
液として添加し第1表に示す条件で反応させた後、10
0mのメタノールを加えて反応を停止させた。得られ
たゴム溶液をA,Bとする。
一方、ポリブタジエンゴム(シス1.4結合98%)16
0gを4のベンゼンに溶解し、ガラス製密閉容器(セ
パラブルフラスコ)内で攪拌しながら窒素雰囲気下60
℃で第2表記載の化合物を夫々メタノール溶液として添
加し3時間反応させた後、36%HC20mを溶解
したメタノール200mを加えて反応を停止させた。
得られたカルボキシル基導入ポリブタジエンゴム溶液を
C,Dとする。
ポリイソプレンゴム溶液A,Bとカルボキシル基導入ポ
リブタジエンゴム溶液C,Dを第3表に示す割合となる
よう混合した後、反応液を4のメチルアルコール中に
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。ついで、約2gの老化防止剤(2,6−
ジ−ターシャリーブチル−4−メチルフェノール)を含
むメチルアルコール3中に凝固物細片を浸せきし、洗
浄した後、真空乾燥器で一昼夜乾燥することによって、
ゴム組成物を得た。
なお、比較のため未変性ポリイソプレンゴムの上記と同
じベンゼン溶液又はこれと未変性ポリブタジエンゴムの
上記と同じベンゼン溶液もしくはゴム溶液Cとの混合溶
液を上記と同様に処理してゴム組成物を得た。
次に各ゴム組成物を用いて未加硫配合物及び加硫物を調
製し、その物性を測定した。結果を第3表に示す。
実施例2 ポリイソプレンゴム(シス1.4結合98%)160gを
4の脱水ベンゼンに溶解し、ガラス製密閉容器(セパ
ラブルフラスコ)内で攪拌しながら、窒素雰囲気下で2
5℃で第4表に記載量のルイス酸及び共触媒を各々ベン
ゼン溶液として添加し60分間反応させた後、100m
のメタノールを加えて反応を停止した。得られたゴム
溶液を8のメタノール中に注いだゴムを凝固し、凝固
物を細片として洗浄した。ついで2gの老化防止剤(2,
6−ジ−ターシャリーブチル−4−メチルフェノール)
を含むメタノール3中に凝固物細片を浸せきし、洗浄
した後真空乾燥機で一昼夜乾燥することによって試料
E,Fを得た。
一方、ポリブタジエンゴム(ビニル結合70%)160
gを4のトルエンに溶解しガラス製密閉容器(セパラ
ブルフラスコ)内で攪拌しながら、窒素雰囲気下にて第
5表記載の反応条件下で反応させた後、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G,Hを得た。
得られた試料E〜Hを第6表のような処方で小型ゴム混
練機で混合し、実施例1と同様にして比較例と共に物性
を評価した。
第3表、第6表より本発明例の試料はグリーン強度、反
撥弾性率、ピコ摩耗量のバランスが比較例の試料に比べ
て格段に優れていることが判る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ルイス酸で変性したポリイソプレンゴム及
    びカルボキシル基含有ブタジエン系ゴム並びにカーボン
    ブラックを含有してなることを特徴とする変性ゴム組成
    物。
JP60065984A 1985-03-29 1985-03-29 変性ゴム組成物 Expired - Lifetime JPH0629337B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60065984A JPH0629337B2 (ja) 1985-03-29 1985-03-29 変性ゴム組成物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60065984A JPH0629337B2 (ja) 1985-03-29 1985-03-29 変性ゴム組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61225229A JPS61225229A (ja) 1986-10-07
JPH0629337B2 true JPH0629337B2 (ja) 1994-04-20

Family

ID=13302777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60065984A Expired - Lifetime JPH0629337B2 (ja) 1985-03-29 1985-03-29 変性ゴム組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0629337B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0796629B2 (ja) * 1987-06-29 1995-10-18 日本ゼオン株式会社 ゴム組成物
ATE536388T1 (de) * 2009-08-07 2011-12-15 Rhein Chemie Rheinau Gmbh Vulkanisationsbeschleunigende mischung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4866645A (ja) * 1971-12-17 1973-09-12
JPS5832643A (ja) * 1981-08-19 1983-02-25 Japan Synthetic Rubber Co Ltd ポリイソプレンゴム組成物

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4866645A (ja) * 1971-12-17 1973-09-12
JPS5832643A (ja) * 1981-08-19 1983-02-25 Japan Synthetic Rubber Co Ltd ポリイソプレンゴム組成物

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61225229A (ja) 1986-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0198294B1 (en) Method for modifying rubbers
JPS58189203A (ja) ゴム組成物
JPH0651726B2 (ja) ゴムの改質方法
JP3989372B2 (ja) ゴム組成物
JPH0665419A (ja) ゴム組成物
JPH0657767B2 (ja) 変性ゴム組成物
US4525541A (en) Method for modifying rubbers
JPH01234443A (ja) ゴム配合組成物
JPH01135847A (ja) タイヤ用ブタジエン系重合体組成物
JPH0629337B2 (ja) 変性ゴム組成物
EP0328291B1 (en) Halogenated polybutadiene series elastomers, method of producing the same, and rubber compositions for tires containing the elastomer
JP4001497B2 (ja) ラジカル変性ポリマー及びそれを含むポリマー組成物
JPH0657769B2 (ja) 変性ゴム組成物
JP3341788B2 (ja) ゴム組成物およびその製造方法
JP4556658B2 (ja) 変性ポリマー及びそれを含むポリマー組成物
JPH0447704B2 (ja)
JPS60127301A (ja) ゴムの変性方法
JPS61225228A (ja) ゴム組成物
JPH0562122B2 (ja)
CN114316397A (zh) 双官能化聚丁二烯橡胶/氧化石墨烯复合材料及制备方法
JPS6377954A (ja) 変性ゴム組成物
JPH05412B2 (ja)
JPH0326217B2 (ja)
JPH03115412A (ja) ブロック共重合体およびゴム組成物
JPH05279517A (ja) ゴム組成物