JPS59136306A - グリ−ン強度の改良されたポリイソプレン系ゴムの製造方法 - Google Patents

グリ−ン強度の改良されたポリイソプレン系ゴムの製造方法

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JPS59136306A
JPS59136306A JP1054983A JP1054983A JPS59136306A JP S59136306 A JPS59136306 A JP S59136306A JP 1054983 A JP1054983 A JP 1054983A JP 1054983 A JP1054983 A JP 1054983A JP S59136306 A JPS59136306 A JP S59136306A
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polybutadiene
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Toru Shibata
徹 柴田
Keiju Chikatsu
近津 佳重
Mitsuhiko Sakakibara
満彦 榊原
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Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
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Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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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】 本発明はグリーン強度(生ゴム強度)および加硫物の破
壊特性を改良したポリインプレン系ゴムの製造方法に関
する。
リチウム系触媒などを用いたポリインプレンゴムはエネ
ルギーロスが小さく、かつ耐屈曲性にすぐれているため
タイヤニ業用として適している。しかしながら、これら
のポリインプレンゴムは天然ゴムと較べた場合、(1)
生ゴム強度、(2)破壊特性、(3)加工性が劣る欠点
を有しているために、用途もおのずと限定されていた。
本発明者らは従来の製造方法では不可能なグリーン強度
及び加硫物の破壊特性の要求を満たすべく鋭意研究した
結果、希土類元素の化合物を触媒成分として用いて得ら
れたイソプレンとブタジェンの重合体において該重合体
のポリブタジェン部が超高分子量であるときグリーン強
度及び加研物の破壊特性が著しく改良されることを見出
した。
本発明に従って、 (1)  希土類元素化合物、 (Ill  一般式 uR”R”R” (式中R”、R暑及びR3は炭素数1〜8個の炭化水素
基で同一か又は異なってもよい) で表わされる有機アルミニウム化合物及び (劃 一般式 AjXnR’、−n (式中Xはハロゲン原子、R4は炭素数1〜8個の炭化
水素基で同一か、又は異なって工い、nは1.1.5.
2又は3である) で表わされるハロゲン化アルミニウム化合物 を必須成分として含む触媒系の存在下で1゜3−ブタジ
ェンを重合して、固有粘度(トルエン中、30℃)が5
〜20dt/9のポリブタジェンをつくり、次いでイソ
プレンを添加して重合を行ない、得られるポリブタジェ
ン部の含量が5重量係以上、50重量係未満であること
を%徴とするグリーン強度の改良されたポリイングレン
系ゴムの製造方法が提供される。
本発明に用いる希土類元素化合物としては原子番号57
−71のランタン系列希土類元素、なかでもセリウム、
ランタン、ゾラセオ・ジウム、ネオジウム及びガドリウ
ムが好ましく、これらのカル?ン酸塩、アルコキサイド
、チオアルコキサイド、ハロダン化合物などが用いられ
る。
具体的にいえば、例えば、n−オクタン酸、2−エチル
−ヘキサン酸、オレイン酸、ス久アリン酸、安息香酸、
ナフテン酸などのカルデン酸!、2−エチル−ヘキシル
アルコール、オレイルアルコール、フェノール、ベンジ
ルアルコールなどのアルコキサイド、チオフェノールな
どのチオアルコキサイドが挙げられる。これら希土類元
素化合物は単独でも工いし、二種以上用いてもよい。
これらの希土類元素化合物は重合触媒系中に可溶化させ
るため必要に応じてルイス塩基及び/又はルイス酸との
混合物又は反応生成物の形で用いる事ができる。とくに
ルイス塩基が好ましい。ルイス塩基としてはたとえばア
セチルアセトン、テトラヒドロフラン、ピリジン、’N
 、 N’−ジメチルホルムアミド、チオフェン、ジフ
ェニルエーテル、トリエチルアミン、有機リン化合物、
1価又は2価のアルコールがあケラれる。
ま次一般式ua”R”R” (式中R’ 、 R” 、
 R” Id前述のとおり)で表わされる有機アルミニ
ウム化合′$!JFi具体的にはトリエチルアルミニウ
ム、トリーイソ−ブチルアルミニウム、トリインプロピ
ルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウムなどがあげ
られる。このうちトリエチルアルミニウム、トリイソブ
チルアルミニウムが好ましい。
更に一般式AtX、R4m−,(式中X、R’、nは前
述のとおり)で表わされるハロダン化アルミニウム化合
物としては、例えばジエチルアルミニウムクロライド、
セスキエチルアルミニラムク鑓うイド、エチルアルミニ
ウムジクロライド、アルミニウムトリクロライド、ジエ
チルアルミニウムブロマイド、ジエチルアルミニウムア
イオダイドなどがあげられる。
このうち、ジエチルアルミニウムクロライド、セスキエ
チルアルミニウムクロライド、エチルアルミニウムジク
ロライドが好ましい。
固有粘度(トルエン中、30℃)〔η〕=5〜20d1
7gのポリブタジェン部をうるのに要する触媒倉は1.
3−シタジエン/希土類元素化合物のモル比が0.5X
10’以上、好ましくはlXl0’〜l0XIO’であ
る。
希土類元素化合物(1)と有機アルミニウム化合物(I
llとの組成比はモル比で1:2〜1:100、好まし
くは1:5〜lニア0である。
希土類元素化合物(11と/%ロダン化テアルミニウム
化合物船との組成比はモル比でl:l−1:10、好捷
しくは1:1.5〜l:5である。
触媒成分として上記の(1)、(Il)及び(II)の
外に必要に応じて、ブタジェン、イソグレン、ペンタジ
ェン等の共役ジエンを希土類元素化合物1モル尚り0〜
50モルの割合で用いてもよい。この共役ジエンは触媒
成分として必須ではないが、これにより触媒活性が一段
と向上する利点がある。
触媒成分子ll、(II八へllの添加順序は、特に規
制されないが、とくに各触媒成分をあらかじめ少量の共
役ジエンと反応熟成させて用いることが重盆活性上好ま
しい。
本発明で用いる重合溶媒としては、ブタン、インタン、
ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンなどが単独又は混
合溶媒として用いられる。
本発明の重合方法では、上記触媒糸の存在下で重合開始
後1,3ブタジエン(BD)の重合が笑質的に完了した
時、イソプレン(IP)を添加し、第二段階の重合を開
始させる。寸た逆にIPを先づ重合させた後、BDを添
加して重合してもよい。
更に、本発明によれば生成する重合体中のポリブタジェ
ン部の固有粘度(トルエン中、30℃)が5〜20dl
/9、好ましくは8〜15dl/gであり、かつポリブ
タジェン部の割合が5重量優以上で50重1:憾未満、
好ましくはlO〜30重i%となるように重合を行なう
ことが必要である。これは上記触媒の組成比、重合条件
を適宜調節することによシ達成される。
本発明の触媒系では、上記ポリブタジェン部の〔η〕を
5〜20dl/11にするに適した触媒レベルを選定し
、まずBDを重合して、次いでIPのみを追加すること
により、生成するポリイングレン糸ゴムのムーニー粘度
ハ適切な範囲となるので工業上好ましく、この方法が好
適に用いられる。
なお生成するポリイングレン糸ゴムのムーニー粘度は、
触媒成分(11を増減することにより調整することがで
きる。
ポリブタジェン部の〔η〕が5未満ではグリーン強度の
改良効果がなく、一方20を越えると加工性が悪くなり
カー?ンとの分散性が悪くなる。
またプリブタジェン部の割合が5重量係未満ではグリー
ン強度の改良効果がなく、一方50重量重量上ではポリ
イソグレンゴムの特徴である加工性及び疲労特性等の諸
物性が損われる。
重合型式は回分式、連続式のいづれでもよ−い。例えば
回分式ではBDの重合が実質上完了した時点でIPを添
加して重合を行なう。
一方連続式においては、一般に反応器を数個連結して重
合が行われるが、この方法では、反応器の大きさ、反応
液の流量のいづれかを、1段目の重合が実質上完了する
ようコントロールし、ついでIPを添加して目的とする
重合体を得る。
重合温度は通常−30℃〜120℃、好ましくは10〜
80℃の範囲であり、温度を一定にコントロールしても
よいし、又は重合熱は除去しなくてもよい。重合反応は
反応停止剤(たとえば水、アルコール、カルぎン酸、フ
ェノール誘導体など)を加えて反応を停止し通常の方法
で脱済媒後、乾燥を行ない重合体を得る。
本発明によればGPCによるMW/Mn(MW=重量平
均分子量、Mn:数平均分子量)を3〜30、好ましく
は5〜20の範囲に分子量分布を極めて広くプントロー
ルでき、超高分子量成分を任意の割合で含有させること
ができ、グリーン強度及び加硫物の破壊強度が良好な重
合体が製造される。
超高分子量のポリブタジェンと通常の分子量のプリイソ
グレンを別々につ〈9、ブレンドする方法によってもグ
リーン強度はある程度改良されるが、本発明の如く二段
重合法により得られる重合体は更にグリーン強度が高く
しかも加工性が改良される。
本発明の重合体は単味でもしくは他のゴムとブレンドし
て、たとえばタイヤ、その他工業用品に使用される。他
のゴムとしては天然ゴム、スチレン/ブタジェンゴム、
ポリブタジェンゴム、ポリインプレンゴム、エチレン/
プロピレンターポリマーゴムなどがあげられる。
このさいゴム工業で通常使用される充填剤、伸展油、プ
ロセス油、加硫剤などが配合される。
以下に冥雄側を挙げて、本発明をさらに具体的に説明す
るが、本発明はその要旨を超えない限り、これらの実施
例に制約されるものではない。
実施例1゜ 窒素置換された5tガラス製オートクレーブに窒累下、
シクロヘキサン溶媒500gにブタジェン(BD)50
11を仕込んだ。一方オクタン酸ナオジム(Nd)−ア
セチルアセトン−トリイソブチルアルミニウムージエチ
ルアルミニラムク四うイドをBD/Nd = 10,0
00、トリイソブチルアルミニウム/Nd=30゜ジエ
チルアルミニウムクロライド/Nd=2.5アセチルア
セトン/Na=2 (各モル比)の割合で混合し50℃
で30分間熟成した後、この生成触媒系をオートクレー
ブに仕込んだ。
40°0で重合を行い転化率が1001に達した時イソ
プレン(Ip)450gを仕込み反応を継続させた0重
合反応完結後、2.6−ジ−ターシャリ−ブチル−p−
クレゾール2.0Iを含むメタノール溶液20−を添加
し、反応を停止した。ポリマー溶液を水中で水蒸気によ
シ脱溶媒してクラムスラリーとして回収し、50℃の真
空乾燥機にて48時間乾燥した。反応条件と得られたポ
リマーの評価結果を表−1及び2に示した。なお配合及
び加硫は表−3によシ行なった。
(11) 実施例2−4 実施例1において仕込みモノマー比(BD/IP)を変
えて重合を行った他は同様にしてポリマーを得た。実施
例−1と同様にポリマーの評価を行った。結果を表−1
,2に示した。
比較例−1 比較例としてポリブタジェン部の含量0優のポリイソプ
レンゴムを用いた。
評価は実施例1と同様に行った。結果は表−2に示した
比較例−2 比較例として〔η〕3T0v=4ポリブタジェン部を3
0重量圏含む共役ジエン重合体を用いた。
評価は実施例1と同様に行った。結果は表−2に示した
比較例3 エン部を80重量(係)含む共役ジエン重合体を用いた
(12) 評価は実施例1と同様に行った、結果は表−2に示した
参考例 ポリマーとして天然ゴム(R8Sす3)を用い実施例1
と同様な方法で評価した。結果は表−2に示した。
本発明の方法により得られたポリイソプレン系ゴムは高
シス含量で、生ゴム強度、破壊強度(引張強さ)および
加工性においてすぐれており、天然ゴムに近い特性を示
すことがわかる。
表−3配合処方 重量部 ポリマー          1o。
HAF(カーがンブラック)         SOア
ロマチックプロセス油10 亜鉛華             3 ステアリン酸          2 老化防止剤(81ONA*1ン)       1加(
iif促進剤(M S A *2))        
  0.7硫黄              2 加硫温度 1時間 *1)N−フェニル−N′−イングロビルーpフェニレ
ンジアミン *2)  N−オキシジエチレン−2−ぺ/ソチアゾリ
ルスルフエンアミド (17) 44−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11希土類元素化合物、 (ml一般式AtRIR”R8 (式中R1,R2及びR3は炭素数1〜8個の炭化水素
    基で同一か又は異なってもよい)で表わされる有機アル
    ミニウム化合物及び(1)  一般式 MX n R’
     3− n1式式中はハロゲン原子 H4は炭素数1〜
    8個の炭化水素基で同一か、又は異なって4.工い、n
    は1.1.5.2又は3である)で表わされるハロゲン
    化アルミニウム化合、物 を必須成分として含む触媒系の存在下で1゜3−ブタジ
    ェンを重合して、固有粘度(トルエン中、30p)が5
    〜20dl/、9のポリブタジェンをつくり、次いでイ
    ソグレンを添加して重合を行ない、得られるポリブタジ
    ェン部の含量が5重量係以′上、50重量優未満である
    ことを特徴とするグリーン強度の改良されたポリイソプ
    レン系ゴムの製造方法。
JP1054983A 1983-01-27 1983-01-27 グリ−ン強度の改良されたポリイソプレン系ゴムの製造方法 Granted JPS59136306A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105859932A (zh) * 2015-01-23 2016-08-17 中国石油天然气股份有限公司 一种稀土异戊橡胶催化剂工艺方法

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CN105859932A (zh) * 2015-01-23 2016-08-17 中国石油天然气股份有限公司 一种稀土异戊橡胶催化剂工艺方法

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