JPS5842633A - ゴム組成物の製造法 - Google Patents

ゴム組成物の製造法

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JPS5842633A
JPS5842633A JP14120481A JP14120481A JPS5842633A JP S5842633 A JPS5842633 A JP S5842633A JP 14120481 A JP14120481 A JP 14120481A JP 14120481 A JP14120481 A JP 14120481A JP S5842633 A JPS5842633 A JP S5842633A
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JP
Japan
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rubber
olefin
isotactic
melting point
poly
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Pending
Application number
JP14120481A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroharu Ikeda
池田 弘治
Yasuyuki Shimozato
康之 下里
Kazuo Sekine
一男 関根
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.)
JSR Corp
Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はブタジェン系重合体ゴムもしくはエチレン−プ
ロピレンゴムまたはこれらを主成分とするゴムに高融点
のアイソタクチックポリ−α−オレフィンを01分散さ
せた混合物を特定の温度範囲で延伸加工することKよ9
高弾性率を有し耐亀襞生長性の優れ九ゴム組成物を製造
する方法に関する。
近年産業界においては省資源、省エネルギーが重要なテ
ーマになりており、ゴム業界においても薯量化、高性能
化が志向されている。そのため一般に用いられている加
硫ゴムよ抄もさらK1弾性率の加硫ゴムが特定の分野に
おいて望まれるようになり゛てきえ。この場合弾性率以
外の物性は従来の加硫ゴムと同程度の物性を保持し、ゴ
ム製品を製造するKIIしての加工性が優れていること
が望ましい。。
加硫ゴムの弾性率を大きくする方法としては高弾性率を
有する物質(カーボンブラック、樹脂など)を粉末状や
繊維状にしてゴムに混合する方法が行なわれている。し
かしながらこのような方法で社高弾性率の物質の分散性
およびゴムと高弾性率物質との界面接着が充分でないた
め、加硫ゴムに応力が作用した場合、ゴムと高弾性物質
との界面が破壊されるので、引張強さ、耐屈曲性などの
加硫物性の低下をもたらすという問題がある。
さらに高結晶性の1.2−ポリブタジェンの短繊維をゴ
ム中にミクロ分散させ九組成物が知られているが(特開
昭55−23150号)、高結晶性の1.2−ポリブタ
ジェンが高不飽和性である九め、友とえ耐破壊特性、補
強性が改良されても熱安定性に問題があって好ましくな
い。
本発明者らは従来の高弾性率物質による補強ゴムの上記
欠点を改良すべく新しい補強剤およびその混合方法につ
き鋭意検討した結果、アイソタクチックポリ−α−オレ
フィンをブタジェンM重合体ゴムi九はエチレン−プロ
ピレンゴム中に%定の方法でミクロ分散させることによ
り^弾性率で破壊特性の優れたゴム組成物が得られるこ
とを見出し友0例えば平均粒6200分散物とゴム溶液
を混合させた後、ポリマー滉合物を回収する方法(特願
昭55−69570号)、高融点のアイソタクチックポ
リ−α−オレフィンを有機嬉媒廖潤状態で機械釣菌断力
を与えて得られる分散液とゴム溶液を温合する方法(脅
g昭55−55450号)、などがある。
本発明者らはかかるゴム組成物についてさらに検討を重
ねえ結果、上記槓々の方法で製造したブタジェン系重合
体ゴムま九はエチレン−プロピレンゴムと^融点アイソ
タクチックポリーα−オレフィンとの混合智をロール、
押出機などの加工機を用いて特定の条件で加工させ九場
合、さらに未加硫物のグリーン強度が向上し、加硫物が
高弾性率で、破壊特性が著しく向上したゴム組成物が工
業的に有利に製造できることを見出し、本発明に到達し
た。即ち本発明はブタジェン系重合体ゴム、あるい祉エ
チレンープロピレンゴムま九はこれらを主成分とするゴ
ムに融J1150℃以上の高融点アイソタクチックポリ
−a−オレフィンを平均粒子径sop以下に分散させ要
理金物を高融点アイソ!クチックボリーーーオレフィン
の融点よ1JGsc低い温度から融点よ)SO℃高い温
度の間で誕伸加工することを特徴とする高弾性率な有す
るゴム組成物O製造方法である。
以下に本発明の詳細な説明する。
本発明のブタジェン系重合体ゴムはプム状I―ブタVエ
ンまえ社ゴム状ブタジェン共重合体である。ゴム状ブタ
ジェン共重合体として祉IIyエンとオレフィン、ジオ
レフィンtea’二μ化金物とのゴム状重合体が挙けら
れる。オレフィンとしてはエチレン、プロピレン、スチ
レンなどが1.vオレフィンとしてはペンタジェン、イ
ソプレンなどが、ビニル化合物としてはアク9−二ト9
ル、メチルメタクリV−)などが挙けられる。このうち
スチレン−ブタジェンゴムがゴム物性が優れているので
好ましい。
本発明のエチレン−プロピレンゴムとしてはエチレン−
プロピレン共重合体ゴムまたはエチレン−プロピレン−
ジエン共重合体ゴムが用いられる。これらのゴムのうち
ポリブタジェンゴムおよびスチレン−ジエンゴムが破壊
物性に優れるので好ましい、ブタジェン系重合体ゴムま
えはエチVンープ―ピレンゴムに混合すれるゴムとして
は11!リイソプレンゴム、天然ゴム、ボ!ブタレニン
ゴムなどOvエン系ゴム中エチレン−プロピレンゴム、
グチルゴムやこれらの混合物などが挙げられるが、共加
硫の春晶さから、Vエン系ゴムが好ましい。ゴふ混合物
中のブタジェン系重合体ゴム壕えはエチレン−デルピレ
ンゴムの含量はSO−以上である。5・−よ勤小さいと
原料ゴムの特性が出なくなる。
本発明に用いられる高融点のアイソタクチックゼリーα
−オレフィンは融点(D8Cを用いて20℃/分でスキ
ャニングさせ九ときのピーク温度)tSO℃以上、好ま
しくはtgO℃以上のアイツタクチツタlリーa−オレ
フィンである。融点がl5OC未満ではゴムの加硫条件
下で溶融し良好な物性が得られない。
具体例としてはアイツタクチツタポリプロピレン(以下
アイソタクチックを省略して単にポリプロピレンという
場合がある)、ポリアリルVタロベンクン、/Wアリル
Vクリヘキサン、Iリア9fi/ベンゼン、dll (
3−メチ/& −1−ブテン)、ポリ(3−¥クリヘキ
シμm1−1テン)、lす(4−フエ二μm1−ブテン
)、dll(3−メチA/−1−ペンテン)、ぼり(4
−メチμm1−ペンテン)、ポリ(3−メチp−1−ヘ
キセン)、ポリ(4−メチA/−1−へキ七ン)、ポリ
ビニ〜Vクロベンタンシよびプロピレンとアリルベンぜ
ンの共重合体、3−メチル−1−ブテンと1−ブテンの
共重合体などのα−オレフィンと他のα−オレフィンの
共重合体が挙げられる。このうちポリプロピレンおよび
ポリ(4−メチル−1−ペンテン)が好ましい、ポリ(
4−メチル−1−ペンテン)は例えばトリエチルアルミ
ニウムー四塩化チタンからなるチーグラー・ナツタ触媒
で合成できる。
融点は200C以上である。tえアイソタクチックポリ
プリピレンは例えばチーグラー・ナツタ触媒で通常重合
される 8点は150c以上でアイソタクチックポリマ
ーが90−以上である。またアイソタクチックポリオ−
を分離し丸ものか好ましい。
高融点アイソタクチックポリ−α−オレフィンが平均粒
子径50μ以下でゴムにミクロ分散し要理合物を製造す
る方法としてアイソタクチックポリ−α−オレ74ンを
直接物砕して粒径50声以下とし丸ものをゴムに混合す
る方法、高融点のアイソタクチックポリ−α−オレフィ
ンを有機濤媒廖勇状■で機械的剪断力を与えて得られる
分散液とゴム溶液とを混合する方法、高融点のアイソタ
クチックlリーα−オVフィンとゴムを溶液状態で混合
する方法、高融点のアイソタクチックポリ−α−オレフ
ーンをその融点よ勤高い温度でゴムと機械的に混合する
方法など湿式および乾式のいずれの方法も使用すること
ができる。粒径は40声以下がよシ好ましい。粒径がM
opを越えるとゴム中への分散が十分でなくなるため、
延伸加工を行なりでも特性がです、ゴム組成物の加工性
も悪くなる。
上記の如き種々の方法で製造し良高融点アイツタクチツ
タII!リーー−オレフィンが平拘粒子径SO声以下で
ゴムにミクロ分散し要理合物を高融点アイソタクチック
ポリ−α−オレフィンの融点よ)SSt:低い温度好壕
しくは融点よりSSt低い温度から融点よ)20℃高い
温度の間で延伸加工し友後、ζO砥伸加工物を通常のゴ
ム加工温度まで戻し、その彼無横充填剤、軟化剤、可塑
剤、着色剤、老化防止剤、加硫剤、促進剤などのゴム薬
品を混練ヤして加硫成形する。また高融点のアイソ!タ
チックボリーα−オレフィンとゴムの混合物に無機充填
剤、軟化剤、可塑剤、着色剤、老化防止剤などを混練〉
し九後、上記温度範囲て延伸加工し、その後加硫剤、促
進剤を添加し加硫成形しても同じ結果が得られる。本発
明でいう、延伸加工とはロール、ダイス付御出機などK
よシ機械的剪断力を加えゴム組成物中Oアイソタクチッ
クdI9−α−オレフィンに配向性をも九せる処置をさ
す。この配向性が大きいはど弾性率が高くなゐ。従って
剪断力の大きい、すなわち加工歪の大会い成形条件で加
工することが望ましく、例えばローμ、カレンダー加工
機、押出機などを用−ることが工業的に有利である。ア
イソタクチックlリーa−オレフィンの融点1168を
以上下まわると加工歪の大きい成形条件で延伸加工して
もアイソ!タチッタ#l−m−オVツインが軟化してい
eい丸め、配向させる仁とができないので高弾性率が得
られない。を九アイソタタチック/l−g−オVフィン
の融点プツス20℃を越える温度で延伸し九場合、一度
砥伸したアイソタクチックポリ−α−オレフィンが7ニ
ールされて配向効果を充分発揮しなくなり、より高い弾
性率の成形品が得られない、またゴムの劣化を考え九場
合、240Cを越えない温度で延伸加工することが好ま
しい。例えばポリプロピレンの場合tio−isocの
間で延伸するのが好ましい。
^融点のアイソタクチックポリ−α−オレフィンのゴム
組成物中での混合割合には特に制隈ないが、高弾性率(
100−引張応力で表わす)および引裂抵抗、耐屈曲性
の優れ九加硫ゴムを得る九めにはゴム組成物中のアイソ
タクチックポリ−α−オレフィンの含量は2〜25重量
−であり、特に好ましくは3〜20重量襲である。
゛22重量部満では高弾性率が得られず、25重量−を
超え−ると加工性が悪くなる。
本発明によって優られるゴム組成物は単独又は他のゴム
と混合してゴム用途に用いられる。
ここに用いら”れる他のゴムとはポリイソプレンゴム、
ポリブタジェンゴム、スチレン−ブタジェンゴム、エチ
レン−プロピレンゴム、ブチルゴム、天然ゴムなどがあ
げられるが、%にジエン系ゴムが好ましい。
本発明の方法によって製造されたゴム組成物は未加硫物
のグリーン強度が大きく、加硫物は高弾性率で耐屈曲亀
裂成長性などの破壊特性が優れているので、ゴム用途に
広く使用するEとができる。
次に実施例を挙′げて本発明を##に説明する。
一実施例 1 アイソタクチックポリプロピレン(三菱油化llll1
1ノープvy、融点165tl:’)1重量部に対して
25重量部のトルエンを加えて加熱し溶解させ丸、放冷
後、膨潤状態になりたポリ!−を高速Z+ササ−t3.
ooorpm)で15分間攪拌し、剪断力を与えて破砕
した。この混合物の所定量をフEl ヘラ攪拌機で混合
しながらポリプロピレンの含量が10重量IKなるよう
にBROI(日本合成ゴム社製ポリブタジェンゴム、シ
ス−1,4含量117 IsML100C44) O)
ル!/溶1+4 液(固形分濃度100重量部の所定量を加えて30分間
攪拌をM竹た。混合物を少量のλ6−ジーt−ブチp−
p−クレゾー〜を含む多量のメタノール中にあけてゴム
混合物を凝固させ九@SO℃で24時間減圧乾燥し良。
このゴム組成物中O/リプロピレンの平絢粒子径は◎、
21声であう九。
乾燥襞のゴム組成物をローlvm度150Cで延伸加工
し要談80Cまで玲却してから表1に示す配合処方のも
とに混練)およ−び加硫成形を行なった。JISK63
01に準じて加硫物性を測定し良、その結果を表2に示
す。
表  1 1リマー      −100重量部 カーポンプフックl5AF        s。
芳香族油JSRAROMA      r。
亜鉛lI5 スデアシン酸              !老化防止
剤 810−Nム         1加硫促進剤CZ
        、  ts硫    黄      
         2.5加硫条件:l!ブタジエンゴ
ふけ145cXZS分間、スチレン−ブタV エンゴム、エチレン−プロビレ ンゴムは、145℃X6G分間。
実施例 2 実施例1の延伸加工時のローμ温度を170CK変えて
実験した。
実施例 3 実施例toigstプロピレンの含量をS−に賛ええ。
実施例 4 実施例1のポリプリピレンの含量を14−に変ええ。
実施例 5 ガ 平均粒子11nμのアイソタクチックポリグロ、ピレン
粉末1・重量部とBROIIO重量物を80℃で混練夛
し九のち160℃でロール延伸し九後、表IK示す処決
で配合加工および加硫しえ。
実施例 ε 平均粒子径25μのアイソタクチックlジプロピレン粉
末1重量部に対し20重量部の)ルエンを加えて分散体
を調製し、この分散体の所定量をプロペフ撹拌11によ
)攪拌され九BROIの)ルエン溶液(固形分濃度10
重量−)の所定量 、ポ参ブpピレンがゴムに対し10
重量−になるように加え30分間攪拌した後、実施例1
のようにポリマー混合物を回収し、配合加硫しえ。
実施例 7 平均粒子径210μのアイソタクチックポリプロピレン
粉末10重量−とBR0190重量−を180℃のロー
μ上で混11L九、滉練9物中のポリプロピレンの粒子
径は0.207であった。混#!〉物をロール温度13
(1℃で延伸加工した袂、表10処方によ抄配合・加硫
した。
実施例 8 実施例50ポリプロピレンを平均粒径18μのアイソタ
クチックポリ(4−メチ/l/−1−ペンテン)(Ic
1社11’、融点23sc)KLt200℃でロール延
伸加工した。
実施例 會 実施例、1のBROlを8BR150G(日本合成ゴム
社11)K代えた。
実施例1O 実施例5においてBROI t88R1500に代え喪
実施例11 実施例10BRO1を エチレンプロピレンゴム(日本
合成ゴム社製J8REP−33)K代えた。
実施例 12 実施例11のポリプロピレンをボII(4−メチル−1
−ペンテン)に代え良。
比較例1.2 実施例1の延伸加工時のロー/L/温度を80℃および
20 @ CK代えた。
比較例 3 実施例5の/9プロピレンを粒子径230μのポリプロ
ピレンに代え九。
比較例 覗5 実施例5の延伸加工時のロール温度を80℃および20
0Cに代えた。
比較例 6 実施例8の延伸加工時の一一μ温度を150℃に代え良
比較例 7 実施例8のポリ(4−メチル−1−ペンテン)の粒子径
を180μに代えた。
比較例 8 実施例9の延伸加工時のロール温度を80℃に代ええ。
比較例 9 実施例1Gの延伸加工時のロール温度を80℃に代え九
比較例 10.11 BRO1単独あるいはBROt/カーボン(18AF)
−90/10(重量比)をロール温度150℃で延伸加
工しfi稜80℃に冷却してから表10魁方で配合、加
硫し丸。
比較例 11.13 88R* s o @単1111bh’uハ88Rss
oo 7カーボン(18AF)−80710(重量比)
をロール温度1sO℃で延伸加工し九I18・℃f冷却
してから表10処方で配合、加硫し九。
比較例 14.15 BP−33単IIIあるいFilAP−ss7カーボン
(18ムF) −110/10 (重量比)を−−μ温
度l5OCで延伸加工し良後、80℃に冷却してから表
1の処方で配合、加硫し良。
ゴ^とじてBRO1を用いたものは表−意に、S旧tt
sooあるいはEP33を用いえ40については表−3
に結果をまとめた。
この結果から本発明によるゴム組成物は高弾性率(高上
N、フス)、引張強さ及び耐屈曲性を指標とする破壊特
性において−れえ特性を有す6ととが明らかである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  ブタジェン系重合体ゴム、もしくはエチレン
    −プロピレンゴムまたはこれらを主成分とするゴムに融
    点150C以上の高融点アイソタクチックポリ−α−オ
    レフィンを平均粒子役50μ以下に分散させた混合物を
    高融点アイソタクチックポリ−α−オレフィンの融点よ
    り65C低い温度から融点より20C高い温度の間で延
    伸加工することを特徴とする高弾性率を有するゴム組成
    物の製造方法。
  2. (2)  ゴム組成物中の高融点アイソタクチックポリ
    ーα−オレフィンの含量が2〜251量饅で゛ある特許
    請求の範S第(1)項記載のゴム組成物の製造方法。
  3. (3)  ゴムがポリブタジェンゴムまたはスチレン−
    ブタジェンゴムである特許請求の範−第1゜2項記載の
    ゴム組成物の製造方法。
  4. (4)  高融点アイソタクチックポリ−α−オレフィ
    ンがアイソタクチックポリプロピレンま友社ポリ(4−
    メチル−1−ペンテン)である轡許−求の範囲嬉1.2
    項記載のゴム組成物の製造方法。
JP14120481A 1981-09-08 1981-09-08 ゴム組成物の製造法 Pending JPS5842633A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997002316A1 (fr) * 1995-07-05 1997-01-23 Mitsui Chemicals, Inc. Composition de caoutchouc et son procede de production
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