JPH0643527B2 - イソプレン系ゴム組成物 - Google Patents

イソプレン系ゴム組成物

Info

Publication number
JPH0643527B2
JPH0643527B2 JP60013355A JP1335585A JPH0643527B2 JP H0643527 B2 JPH0643527 B2 JP H0643527B2 JP 60013355 A JP60013355 A JP 60013355A JP 1335585 A JP1335585 A JP 1335585A JP H0643527 B2 JPH0643527 B2 JP H0643527B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
isoprene
polymer
lithium
rubber composition
rubber
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
JP60013355A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61171749A (ja
Inventor
文雄 堤
満彦 榊原
吉久 藤永
昇 大嶋
達郎 濱田
達雄 藤巻
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.)
Bridgestone Corp
JSR Corp
Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Bridgestone Corp
Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Japan Synthetic Rubber 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 Bridgestone Corp, Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd, Japan Synthetic Rubber Co Ltd filed Critical Bridgestone Corp
Priority to JP60013355A priority Critical patent/JPH0643527B2/ja
Priority to GB08530732A priority patent/GB2169905A/en
Publication of JPS61171749A publication Critical patent/JPS61171749A/ja
Priority to US07/039,833 priority patent/US4742117A/en
Publication of JPH0643527B2 publication Critical patent/JPH0643527B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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、加硫物の反撥弾性、室温および高温での破壊
強力に優れたタイヤ、ゴム工業用品に好適なイソプレン
系ゴム組成物に関する。
〔従来の技術〕
近年、自動車に対する低燃費化、安全性の要求は益々厳
しくなってきており、従来のジエン系ゴム材料では低燃
費性、安全性の両特性を同時に満足し得ないため、タイ
ヤ用ゴム材料、特にタイヤトレッドなどのゴム材料とし
て、反撥弾性、破壊強さに優れた共役ジエン系重合体が
求められるようになった。
従来、反撥弾性に優れた共役ジエン系重合体は、特公昭
44-4996 号公報、米国特許第3,956,232 号明細書、特開
昭57-205,414号公報などに記載されているように、炭化
水素溶媒中で有機リチウム開始剤を用いてブタジエンを
重合するか、またはブタジエンとビニル芳香族化合物を
共重合したのち、ハロゲン化スズ化合物、アルケニルス
ズ化合物と反応させて得られている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、これらの重合体では破壊強さ、特に高温
での破壊強力が劣り、タイヤトレッド用途等での厳しい
要求特性を満足することができない。破壊強さに優れた
ゴム材料として天然ゴム、合成ポリイソプレンゴムがあ
る。現在、高負荷条件で使用されるトラック、バスのタ
イヤトレッドを中心に巾広く使われている。天然ゴム、
合成ポリイソプレンゴムは、既述したリチウム系ブタジ
エン(共)重合体に比べて反撥弾性が劣っており、改良
が強く望まれている。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者らは、加硫物の反撥弾性、破壊強さを改良すべ
く鋭意検討した結果、リチウム系開始剤を用いて、イソ
プレンあるいはイソプレンと他のモノマーを共重合した
のち、特定のイソシアナート化合物と反応させることに
より得られた(共)重合体を含むゴム組成物によって該
特性が改良されることを見出し本発明に至った。
すなわち本発明は、リチウム系開始剤を用いて、イソプ
レンを単独重合するか、イソプレンと他の共役ジエンお
よび芳香族ビニル化合物から選ばれた1種以上のモノマ
ーを共重合したイソプレン系(共)重合体であって、 (i) リチウム系開始剤を用いることにより形成された
リチウム末端が、イソシアナート化合物と反応させるこ
とにより変性されており、 (ii) ムーニー粘度(ML1+4,100℃)が10〜150
であるイソプレン系(共)重合体を、20重量%以上含
むことを特徴とするイソプレン系ゴム組成物を提供する
ものである。
本発明のイソプレン系(共)重合体は、イソプレン単独
か、または他の共役ジエン又は芳香族ビニル化合物とイ
ソプレンを、炭化水素溶媒中でリチウム系開始剤を用い
て(共)重合したのち、イソシアナート化合物を、一定
の範囲の量だけ加えて反応させることによって得られ
る。
他の共役ジエンとしては、ブタジエン、ペンタジエン、
2,3−ジメチルブタジエン、また芳香族ビニル化合物
としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトル
エンなどがあげられる。
共重合体中のイソプレン量は特に限定されないが、30重
量%以上含まれていることが好ましい。30重量%未満で
あると破壊強さが劣る。
重合に用いられる炭化水素溶媒としては、ペンタン、ヘ
キサン、ヘプタン、オクタン、メチルシクロペンタン、
シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどが
挙げられる。
使用されるリチウム開始剤としては、n−ブチルリチウ
ム、 sec−ブチルリチウム、シクロヘキシルリチウム、
1,4−ジリチオブタン、1,10−ジリチオデカン、
1,5−ジリチオナフタリン、1,2−ジリチオ−1,
2−ジフェニルメタン、1,2−ジリチオ−1,3−ジ
フェニルオクタン、N−メチルベンジルリチウムアミ
ド、ジオクチルリチウムアミドなどがある。リチウム開
始剤は単量体 100g当たりリチウム原子として0.1 〜10
0mg当量用いられる。
特に、2官能性開始剤あるいはアルキルモノリチウムと
ジビニルベンゼンなどの多官能性モノマーを組合せて用
いた多官能性開始剤で得られた(共)重合体は破壊強さ
に優れている。
反応に用いられるイソシアナート化合物としては、フェ
ニルイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナー
ト、2,4−トリレンジイソシアナート、2,6−トリ
レンジイソシアナート、ジフェニルメタンジイソシアナ
ート、ナフタレンジイソシアナート、トリジンジイソシ
アナート、トリフェニルメタントリイソシアナート、P
−フェニレンジイソシアナート、トリス(イソシアナー
トフェニル)チオホスフェート、キシレンジイソシアナ
ート、ベンゼン−1,2,4−トリイソシアナート、ナ
フタレン−1,2,5,7−テトライソシアナート、ナ
フタレン−1,3,7−トリイソシアナート、各種芳香
族ポリイソシアナートあるいは各種イソシアナート化合
物の2量体、3量体、上記イソシアナートとポリオー
ル、ポリアミンと反応させたアダクト体などを単独もし
くは2種以上で用いることができる。好ましくは芳香族
ポリイソシアナートである。
該イソシアナート化合物は、リチウム原子1モル当りイ
ソシアナート基で0.2 当量から10当量、好ましくは0.5
〜4当量、さらに好ましくは1当量以上、3当量以下用
いられる。この範囲から外れると、反撥弾性、破壊強力
に優れた組成物を得ることができない。
本発明のゴム組成物の良好な物性は、該共重合体中によ
り多くのイソシアナート変性基が結合さていることによ
り得られる。このため、1〜3当量でより良好な物性が
えられる。なお、3当量をこえるとポリマーに結合され
ていないイソシアナート化合物が、ポリマー中に残存
し、物性の改良効果が減少する。
またイソシアナート化合物はポリマーリチウム末端と反
応させることが必要である。単にポリマーイソシアナー
ト化合物を、溶液下あるいは固体の状態でブレンドして
も本発明の効果は得られない。
リチウム開始剤による共重合反応並びに、共重合後の重
合活性末端とイソシアナートとの反応は0℃〜 150℃の
範囲で行われ、等温条件下でも、上昇温度条件下でもよ
い。また重合方式としては、バッチ重合方式または連続
重合方式のいずれでもよい。
イソプレン系(共)重合体の共役ジエン部分のミクロ構
造は、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジメト
キシベンゼン、ジメトキシエタン、エチレングリコール
ジブチルエーテル、トリエチルアミン、ピリジン、N,
N,N′,N′−テトラメチルエチレンジアミン、ジピ
リジノエタンなどのエーテルおよび第3級アミン化合物
を重合系に添加することにより、(1,2結合、3,4
結合の合計含量を総称して、ビニル含量と記述する)ビ
ニル含量を自由に変えることができる。
上記ビニル含量は特に限定されないが、ビニル含量の上
昇とともにガラス転移温度が高くなり、低温特性が劣っ
てくる。ビニル含有量は30%以下にすることが好まし
い。
本発明のイソプレン系(共)重合体は、ジエン部のビニ
ル結合あるいはポリマー中のモノマーユニットの組成が
分子鎖に沿って均一なもの、あるいは連続的に変化して
いるもの、あるいはブロック的に結合したものを含む。
本発明のイソプレン系(共)重合体のムーニー粘度(M
1+4 100℃)は10〜150 の範囲にある。10未満では反
撥弾性、破壊強さが劣り、150 を越えると加工性が劣
る。
前記のイソプレン系(共)重合体は、本発明の組成物
中、原料ゴム100 重量部中に20重量%以上含む必要があ
り、20重量%未満では目的とする高反撥弾性、引張強度
の優れたゴム組成物を得ることはできない。好ましくは
30重量%以上である。本発明の組成物中の該共重合体の
重量分率の上限は特に限定されないが、好ましくは90重
量%以下にすることが望ましい。90重量%を越えると該
組成物の加工性が劣り高温での強度などが低下し好まし
くない。
本発明のイソプレン系(共)重合体は天然ゴム、他の高
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、結合スチレンが10〜40重量%、ビニル含量が10
〜80%の溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体、ニッ
ケル、コバルト、チタン、ネオジム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から選ばれた1
種または2種以上のゴムとブレンドし、必要に応じて芳
香族プロセス油、ナフテン系プロセス油などの油展剤、
その他種々の配合剤、加硫剤を配合して得られる。
本発明のゴム組成物は、タイヤトレッドをはじめ、カー
カス、サイドウォールなどのタイヤ用途、ベルト、防振
ゴム、窓枠、ホース、工業用品などの用途に使用するこ
とができる。
〔作用〕
本発明のゴム組成物に使用されるイソプレン系(共)重
合体は、重合体末端のリチウム原子をイソシアナート化
合物と反応させることにより、重合体末端にイソシアナ
ート変性基を有しており、かくして加硫物の破壊強さ、
反撥弾性の優れたゴム組成物を得るものである。
前記の反応を化学式で説明すると、次のとおりである。
(式中、 R・NCOはイソシアナート化合物であり、 は末端にリチウム原子を有するイソプレン系(共)重合
体である。) すなわち、本発明のイソプレン系(共)重合体において
は、リチウム系開始剤を用いることにより形成されたリ
チウム末端とイソシアナート化合物を反応させることに
より、分子鎖中にアミド結合が導入されている。
〔実施例〕
以下に実施例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、
本発明の主旨を越えない限り、実施例に限定されるもの
ではない。
なお、実施例中、各種の測定は下記に拠った。
イソプレン部、ブタジエン部のミクロ構造(ビニル含
量)はH−NMRによって求めた。
スチレン含量は699 cm-1のフェニル基の吸収に基づいた
赤外法による検量線より測定した。
分子量分布(M/M)はWATERS社製 200型GPC にて
測定した。カラムは STYRAGEL-106,106,105,104(4
フィート×4)を使用し、溶媒としてテトラヒドロフラ
ンを用いた。
ムーニー粘度は、予熱時間1分、測定時間4分、温度 1
00℃で測定した。
破壊強度はJIS K 6301 により測定した引張強度を指標
とした。
反撥弾性はダンロップトリプソメーターを用いて測定し
た。
〈ポリマーA〜O〉 窒素置換された内容積5の反応器に、表−1に示す処
方に従って、シクロヘキサン、単量体およびテトラヒド
ロフランを仕込んだのち、リチウム系開始剤を加えて、
昇温下40〜90℃で重合反応を行なった。
重合転化率が 100%に達したのち、イソシアナート化合
物を、表−1に示した量だけ加えた。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 0.7g添加して、常法にて脱溶、乾燥を行なっ
た。分子特性測定結果を表−2に示した。
〈ポリマーP〉 窒素置換された内容積5の反応器に、シクロヘキサン
を2000g、イソプレンを 350g仕込んだのち、n−ブチ
ルリチウムを加えて重合を開始した。50〜70℃の温度範
囲で重合を行ない、転化率が 100%になったのち、さら
にブタジエンを150g加えて重合を継続させた。重合が終
了したのち、ジフェニルメタンジイソシアナートをリチ
ウム原子に対してイソシアナート基で2当量加えた。
ポリマー−AおよびCの分子量分布をゲルパーミエーシ
ョンクロマトグラフ(GPC)により測定した。その結果
を第1図に示す。
〈ポリマーQ,R〉 イソシアナート化合物を四塩化ケイ素,およびグリセロ
ールトリステアレートに代えた以外はポリマーAの方法
に準じてポリマーQ、Rをえた。
図より、ポリマーAおよびCはbi-modalな分子量分布に
なっており、リチウム開始剤でモノマーを共重合後、イ
ソシアナート化合物を加えることによりポリマー末端に
イソシアナート化合物が結合していることを示してい
る。
次に表−3に示す配合処方より、 250ccプラストミルを
使用して混練りし、145 ℃−20分で加硫した。
物性評価結果を表−4に示した。
〔発明の効果〕 本発明のイソプレン系ゴム組成物は、加硫物の室温、破
壊強さ(高温での引張強さ)が優れ、また反撥弾性にも
優れたゴム組成物である。この特徴を生かしてタイヤト
レッドをはじめカーカス、サイドウォールなどのタイヤ
用途ベルト、防振ゴム、窓枠、ホース、各種工業用品な
どの用途に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はゲルパーミエーションクロマトグラフにより測
定したサンプル−A,Cの分子量分布のパターンであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤永 吉久 東京都中央区築地2丁目11番24号 日本合 成ゴム株式会社内 (72)発明者 大嶋 昇 東京都中央区築地2丁目11番24号 日本合 成ゴム株式会社内 (72)発明者 濱田 達郎 東京都東村山市秋津町1―13―3 (72)発明者 藤巻 達雄 東京都東村山市富士見町3―2―3

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】リチウム系開始剤を用いて、イソプレンを
    単独重合するか、イソプレンと他の共役ジエンおよび芳
    香族ビニル化合物から選ばれた1種以上のモノマーを共
    重合したイソプレン系(共)重合体であって、 (i) リチウム系開始剤を用いることにより形成された
    リチウム末端が、イソシアナート化合物と反応させるこ
    とにより変性されており、 (ii) ムーニー粘度(ML1+4,100℃)が10〜150
    であるイソプレン系(共)重合体を、20重量%以上含
    むことを特徴とするイソプレン系ゴム組成物。
  2. 【請求項2】上記イソシアナート化合物が、芳香族ポリ
    イソシアナートである特許請求の範囲第(1)項記載の
    イソプレン系ゴム組成物。
JP60013355A 1984-12-13 1985-01-25 イソプレン系ゴム組成物 Expired - Lifetime JPH0643527B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60013355A JPH0643527B2 (ja) 1985-01-25 1985-01-25 イソプレン系ゴム組成物
GB08530732A GB2169905A (en) 1984-12-13 1985-12-13 Conjugated diene based rubber composition
US07/039,833 US4742117A (en) 1984-12-13 1987-04-17 Conjugated diene based rubber composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60013355A JPH0643527B2 (ja) 1985-01-25 1985-01-25 イソプレン系ゴム組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61171749A JPS61171749A (ja) 1986-08-02
JPH0643527B2 true JPH0643527B2 (ja) 1994-06-08

Family

ID=11830789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60013355A Expired - Lifetime JPH0643527B2 (ja) 1984-12-13 1985-01-25 イソプレン系ゴム組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0643527B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63205336A (ja) * 1987-02-20 1988-08-24 Yokohama Rubber Co Ltd:The ゴム組成物
JPS63218746A (ja) * 1987-03-09 1988-09-12 Yokohama Rubber Co Ltd:The タイヤ用ゴム組成物
US5188588A (en) * 1987-11-25 1993-02-23 Baxter Internatonal Inc. Single needle continuous hemapheresis apparatus and methods
CN103270053B (zh) * 2010-12-24 2016-01-13 日本瑞翁株式会社 共轭二烯系橡胶、橡胶组合物、橡胶交联物以及轮胎

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5372048A (en) * 1976-12-09 1978-06-27 Nitto Electric Ind Co Ltd Adhesive composttion

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5372048A (en) * 1976-12-09 1978-06-27 Nitto Electric Ind Co Ltd Adhesive composttion

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61171749A (ja) 1986-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4671938B2 (ja) リチウムアミノマグネシエート重合開始剤とその製造方法
JP3735149B2 (ja) アリル−およびキシリル−アミン含有エラストマーおよび減じられたヒステリシスを有する生成物
US4835216A (en) Conjugated diene series rubber compositions
JPH0848708A (ja) ポリマー類の製造で使用する第三アミン含有アニオン開始剤およびそれらの製造方法
JPH10237120A (ja) コンパンドにした時に低いヒステリシス特性を示す大環状ポリマー類の合成
US7005469B2 (en) Modified rubber, process for producing the same, and composition
JPH0621187B2 (ja) ブタジエン系ゴム組成物
US4742117A (en) Conjugated diene based rubber composition
EP3950380A1 (en) Cross-linked product and tire
JPH045060B2 (ja)
JPS62101638A (ja) ゴム組成物
JP2616978B2 (ja) ゴム組成物および空気入りタイヤ
JPH0643527B2 (ja) イソプレン系ゴム組成物
JPS5938209A (ja) 分岐状共役ジエン系重合体
US20040054110A1 (en) Highly branched diene polymers
JPH051298B2 (ja)
US5164450A (en) Butadiene copolymer rubber composition
JPH0618801B2 (ja) 新規な共役ジエン系重合体その製造方法およびその組成物
JPH0686500B2 (ja) 共役ジオレフィン系重合体の製造方法
JPH0635502B2 (ja) ブロック共重合体の製法
JPS61188201A (ja) サイドウォール用ゴム組成物
JPH0456043B2 (ja)
JPH0686550B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物
JPH0660274B2 (ja) ジエン系ゴム組成物
JPS61231013A (ja) 共役ジエン系共重合体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term