JPS621962B2 - - Google Patents
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- JPS621962B2 JPS621962B2 JP4055779A JP4055779A JPS621962B2 JP S621962 B2 JPS621962 B2 JP S621962B2 JP 4055779 A JP4055779 A JP 4055779A JP 4055779 A JP4055779 A JP 4055779A JP S621962 B2 JPS621962 B2 JP S621962B2
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- polyisoprene rubber
- reaction
- liquid polyisoprene
- maleic anhydride
- butylphenol
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Description
本発明は、液状ポリイソプレンゴムに無水マレ
イン酸を付加させることにより変性液状ポリイソ
プレンゴムを製造する方法に関する。
天然ゴム(NR)やイソプレンゴム(IR)等の
固形のジエン系ゴムに無水マレイン酸を付加させ
ることは、古くから種々の研究がなされており、
天然ゴムやイソプレンゴム等に無水マレイン酸を
付加させることにより、それらを用いたゴム配合
物の未加硫時の強度や、金属等との複合体におけ
る加硫接着強度を高くすることができる等の効果
が得られることが知られている。
また、近年低分子量ポリブタジエンに無水マレ
イン酸を付加し、無水マレイン酸を付加させた低
分子量ポリブタジエンを製造する方法についても
数多くの研究がなされ、得られた変性ポリブタジ
エンを塗料、印刷インク等の樹脂に用いるという
技術も既に実用化されている。
最近、低分子量の液状ポリイソプレンゴムが注
目されており、その優れた流動性、バランスのと
れた粘着力と凝集力等により、固形ゴムの反応性
可塑剤、粘着剤、接着剤、シーリング材等の用途
に重用されている。
本発明者等は、この液状ポリイソプレンゴムに
無水マレイン酸を付加させて変性液状ポリイソプ
レンゴムとすることにより、液状ポリイソプレン
ゴムの特性に加えて、極性ポリマーとの相溶性向
上や付加した無水マレイン酸基を利用して架橋体
とし得ること、あるいは水溶性化することなどを
目的として無水マレイン酸のような極性基を有す
る化合物を付加導入する反応について種々検討を
行なつてきた。
いうまでもなく、液状ポリイソプレンゴムに無
水マレイン酸を付加させる反応は前述の如く公知
の技術であるが、本発明者等はその検討の過程に
おいて驚くでき事実を見出し、本発明を完成する
に至つたのである。
すなわち、本発明によると、分子量が8000〜
100000でかつシス−1,4結合量が70%以上の液
状ポリイソプレンゴムに無水マレイン酸を反応さ
せて変性液状ポリイソプレンゴムを製造するにあ
たり、フエノール誘導体の存在下に反応すること
により、未反応無水マレイン酸を除去する工程を
必要としない程度までの極めて高い反応率で変性
液状ポリイソプレンゴムを得るこができる。
このような高反応率で反応を行なうことができ
るということは極めて大きな意味をもつものであ
る。すなわち、従来の天然ゴムやイソプレンゴム
と無水マレイン酸との溶液系の反応においては、
反応系中のポリマー濃度が極めて低く、通常の反
応での反応率は極めて低いところにあつた。ま
た、液状ポリイソプレンゴムと無水マレイン酸と
の付加物を製造する際には液状ポリイソプレンゴ
ムの粘度が低いことにより、簡単な槽式撹拌機に
より容易に撹拌混合することができ、このため溶
剤を用いなくてもよく、また用いるとしても少量
で充分なため、高いポリマー濃度での反応が可能
になり、無水マレイン酸の付加反応を高反応率で
行なえるが、その反応率は高々80%程度にしか達
せず、したがつて残存する未反応無水マレイン酸
の除去を必要とするものであつた。一方、本発明
のように反応系にフエノール誘導体を存在させる
と、無水マレイン酸の反応率がほとんど100%に
達し、未反応で存在する無水マレイン酸はほとん
ど無視できるようになつた。このことは無水マレ
イン酸を除去する工程が不要となり、反応溶媒を
ほとんど使用しなくてもよいということとともに
工業的に極めて有意義なことである。
さらに本発明における反応は比較的高い温度で
行なわれるため液状ポリイソプレンゴムは著しい
劣化を引き起すが、フエノール誘導体が存在する
と劣化を抑える効果も発揮され極めて好都合であ
る。加えて本発明の方法によつて製造された変性
液状ポリイソプレンゴムは実際に使用される場合
に各種の酸化防止剤を添加して使用されることが
多いが、その場合酸化防止剤を使用しなくても、
あるいは使用するとしても少量でよいという効果
も併せ持つものである。
本発明において使用される液状ポリイソプレン
ゴムは分子量が8000〜100000でシス−1,4結合
量が70%以上のものである。分子量が前記範囲よ
り低い場合にはそれを用いて製造される変性液状
ポリイソプレンゴムを他の高分子量の固形ゴムに
混合して用いる場合、得られるゴム配合物の物性
を著しく悪いものにするし、加硫接着力に対する
改善効果もないものになつてしまう。また変性液
状ポリイソプレンゴムのみを架橋して得られる架
橋体も充分満足すべき物性を有さないものになつ
てしまう。一方分子量が高過ぎる場合には反応系
の粘度が高くなり過ぎて反応が効率よく進まない
し、また他の固形ゴムと混合して用いる場合や架
橋剤により架橋体を製造する場合に分散が悪く、
好ましいものではない。この観点から分子量が
15000〜55000のものがより好ましく用いられる。
なお、ここでいう分子量とは粘度平均分子量
(MV)を意味し、トルエン中30℃における固形
粘度(〔η〕)を測定することにより、次式より算
出される値である。
〔η〕=1.21÷10-4MV0.77
また本発明で使用される液状ポリイソプレンゴ
ムのシス−1,4結合量は70%以上であることが
必要である。3,4結合が増え、シス−1,4結
合量が上記範囲より低過ぎる液状ポリイソプレン
ゴムは加熱により架橋が起りやすくなり、無水マ
レイン酸を付加させる反応を行う際に著しい増粘
ないしはゲル化を引き起し、また架橋反応により
架橋体とした場合に弾性の乏しいものとなり、さ
らに他の固形ゴムと混合して用いる場合に相溶性
の低下、加硫物とした時の著しい物性の低下をも
たらし、好ましいものではない。
このような液状ポリイソプレンゴムは、天然ゴ
ムあるいはチーグラー触媒、リチウム系触媒によ
つて得られた固形のポリイソプレンゴム(IR)
を高温で分解することによつても得られるが、品
質の安定性等の点からリチウム系触媒の量等を制
御することによるアニオンリビング重合によつて
直接得られる液状ポリイソプレンゴムが最も好ま
しい。
本発明において用いられるフエノール誘導体と
はモノフエノール、ビスフエノール、トリスフエ
ノールあるいはそれらの誘導体であり、ゴム・プ
ラスチツクス工業、食品工業、石油化学製品等に
おいて酸化防止剤として使用されているものであ
る。その例としては4,4−ジオキシジフエニ
ル、ジオキシジフエニル・メタン誘導体、ヒドロ
キノン・モノベンジルエーテル、1,1−ビス
(4−ヒドロキシフエニル)−シクロヘキサン、1
−オキシ−3−メチル−4−イソプロピルベンゼ
ン2,4,5−トリヒドロキシブチロフエノン、
2,4−ジメチル−6−t−ブチルフエノール、
2,4−ジ−t−ブチルフエノール、2,6−ジ
−t−ブチルフエノール、2,5−ジ−t−アミ
ルヒドロキノン、2,5−ジ−t−ブチルヒドロ
キノン、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフ
エノール、4−ヒドロキシメチル−2,6−ジ−
t−ブチルフエノール、2,6−ジ−t−ブチル
−α−ジメチルアミノ−4−メチルフエノール、
4,4′−ビス(2,6−ジ−t−ブチルフエノー
ル)、2,2′−メチレンビス(4−メチル−6−
t−ブチルフエノール)、2,2′−メチレンビス
(4−エチル−6−t−ブチルフエノール)、4,
4′−メチレンビス(6−t−ブチル−メチルフエ
ノール)、4,4′−メチレンビス(6−t−ブチ
ル−ブチルフエノール)、6−t−ブチル−3−
メチルフエノールの誘導体、1,3,5−トリメ
チル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブ
チル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、6−
t−ブチル−4−メチルフエノールと二酸化イオ
ウとの反応物、ブチルヒドロキシアニソール、
4,4′−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−
ブチルフエノール)4,4′−チオビス(3−メチ
ル−6−t−ブチルフエノール)、ビス(3−メ
チル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルベンジ
ル)スルフイド、4,4′−チオビス(6−t−ブ
チル−2−ブチルフエノール)、2,2′−チオビ
ス(4−メチル−6−t−6ブチルフエノー
ル)、チオビス(ジ−sec−アミルフエノール)、
2,2′−ジヒドロキシ−−3,3′−ジ(α−メチ
ルシクロヘキシル)−5,5′ジメチル・ジフエニ
ル、1,1,3′−トリヌ(2−メチル−4−ヒド
ロキシ−5−t−ブチルフエニル)ブタン、フエ
ノールの縮合物、スチレン化フエノール、脂肪酸
変性置換フエノール、変性アルキル化フエノー
ル、アルキル化4−メチルフエノール、アルキル
化スチレン化フエノール、メチレン架橋した多価
アルキルフエノール、ジアルキル・フエノール・
スルフイド、フエノリツクスルフイド、アルキル
化ビスフエノール、高分子量フエノールおよびそ
れらの誘導体が挙げられる。これらは単独で使用
しても2種以上混合して使用してもよい。
なお、その種類によつては本発明で製造された
変性液状ポリイソプレンゴムあるいはそのゴム配
合物においてブルームあるいは移行などの現象を
引き起すものや、また昇華して変性液状ポリイソ
プレンゴムを使用する際の作業環境の悪化という
弊害を生ずるものがあるのでその選択には留意し
なければならない。
このような観点からも本発明において好ましく
用いられるフエノール誘導体としては2,6−ジ
−t−ブチル−4−メチルフエノール、2,4−
ジ−t−ブチルフエノール、2,4−ジメチル−
6−t−ブチルフエノール、ブチルヒドロキシア
ニソール、スチレン化フエノール、2,2′−メチ
ルビス(4−メチル−6−t−ブチルフエノー
ル)、4,4′−ブチリデンビス(3−メチル−6
−t−ブチルフエノール)、44′−チオビス(3−
メチル−6−t−ブチルフエノール)、2,5−
ジ−t−ブチルヒドロキノン、1,1′,3−トリ
ス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチ
ルフエニル)ブタン、1,1′−ビス(4−ヒドロ
キシフエニル)シクロヘキサン、およびそれらの
誘導体等が挙げられる。これらのなかでも2,6
−t−ブチル−4メチルフエノールをはじめとす
る2,2′−メチレンビス(4−メチル−6−t−
ブチルフエノール)、44′−チオビス(3−メチル
−6−t−ブチルフエノール)および4,4′−ブ
チリデンビス(3−メチル−6−t−ブチル−6
−t−ブチルフエノール)等の0−t−ブチルフ
エノール誘導体が好ましく使用される。
なお、フエノール誘導体を用いずに液状ポリイ
ソプレンゴムと無水マレイン酸を反応させた場合
には反応率は高々80%程度にしか達せずそれより
高い反応率は達しなかつた。フエノール誘導体を
用いてなる本発明においては、無水マレイン酸の
反応率がほとんど100%に達し、未反応で存在す
る無水マレイン酸は無視できるようになつて。ま
た、フエノール類のような酸化防止剤として作用
するものとしてはフエノール誘導体の他の種々あ
るが、それらでは驚くべきことに本発明で認めら
れるような効果は発現されない。すなわち、例え
ばアミン類を用いた場合には反応率が充分高くな
らず、また生成変性液状ポリイソプレンゴムの着
色が大きく、さらには付加された無水マレイン酸
と架橋反応を起すというような種々の弊害を生じ
る。
なお、本発明の方法においては酸化防止剤とし
ても作用するフエノール誘導体が反応系に存在す
るので液状ポリイソプレンゴムの冷化を抑制する
効果も発揮されるので極めて好都合である。
これらのフエノール誘導体は液状ポリイソプレ
ンゴム100重量部に対して0.01〜10重量部の範囲
で用いるのが好ましい。この使用量が0.01重量部
より少ない場合には本発明で目的とする所期の効
果が発現されず、また多過ぎる場合には液状ポリ
イソプレンゴムの劣化を抑えるという効果を示す
もので、無水マレイン酸の反応率が低下してしま
い好ましくない。
無水マレイン酸を液状ポリイソプレンゴムに付
加させる時の反応条件としては反応時間が120〜
250℃、好ましくは150〜200℃で反応時間が0.5〜
24時間、好ましくは1〜12時の範囲にあることが
好ましい。特に反応温度に関しては反応温度が低
過ぎると反応が遅くなり、著しく長時間の反応が
必要となるし、一方高過ぎる場合には液状ポリイ
ソプレンゴムの分解等の副反応を引き起すなどの
問題を生ずる場合があるので留意する必要があ
る。また反応に際して溶媒は用いなくともよい
が、用いる場合には液状ポリイソプレンゴムの濃
度を低くし過ぎない程度の量であることが肝要で
ある。ここで用いられる溶媒としては、脂肪族、
脂環族あるいは芳香族炭化水素が好ましく用いら
れ、反応系の圧力が高くなり過ぎないという点か
ら常圧で沸点が70℃程度以上のものが好ましく用
いられる。
本発明において液状ポリイソプレンゴムに付加
される無水マレイン酸の量はその目的とする変性
液状ポリイソプレンゴムの用途によるが、液状ポ
リイソプレンゴム中のイソプレン単量体単位に対
して0.1〜30モル%の範囲であることが好まし
い。無水マレイン酸の付加量が少な過ぎると変性
による効果が発揮されないし、また多過ぎると高
分子量ゴムと混合して用いる場合に加工性を著し
く悪くしたりというような弊害を生じる。
付加導入された無水マレイン酸は水、アルコー
ル、アンモニア、アミンあるいはエポキシ化合物
と反応させ、マレイン酸またはアレイン酸誘導体
の形とすることも可能である。
本発明の方法によつて得られる変性液状ポリイ
ソプレンゴムは固形ゴムの可塑性、金属や繊維と
の加硫接着性にすぐれた複合体、付加した無水マ
レイン酸基を利用してアミン、エポキシ化合物あ
るいは金属酸化物等の架橋剤で架橋することによ
り無溶剤型粘、接着剤、シーリング材あるいはポ
ツテイング材等の用途に広く用いられる。
以下、実施例によつて本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれら実施例によつて何ら限定さ
れるものではない。
実施例 1〜3
触媒としてsec−ブチルリチウムを用いてイソ
プレン単量体を重合するとにより分子量が35000
でシス−1,4結合量が80%である液状ポリイソ
プレンゴムを得た。この液状ポリイソプレンゴム
400gに対して第1表に示した3種のフエノール
誘導体8gを各々別に加え、ゆつくりと撹拌しな
がら徐々に温度を上げて150℃にしたところで無
水マレイン酸を各々30g加え、温度を190℃まで
上昇させ、その温度で6時間撹拌下反応を行なつ
た。反応終了後、アセトンにより生成物から未反
応の無水マレイン酸を抽出し、これをカ性ソーダ
水溶液により滴定することにより未反応無水マレ
イン酸の量を求め、無水マレイン酸の液状ポリイ
ソプレンゴムへの反応率を算出した。その結果を
第1表に示す。
The present invention relates to a method for producing modified liquid polyisoprene rubber by adding maleic anhydride to liquid polyisoprene rubber. Various studies have been conducted for a long time on the addition of maleic anhydride to solid diene rubbers such as natural rubber (NR) and isoprene rubber (IR).
By adding maleic anhydride to natural rubber, isoprene rubber, etc., it is possible to increase the unvulcanized strength of rubber compounds using them and the vulcanized adhesive strength of composites with metals, etc. It is known that this effect can be obtained. In addition, in recent years, many studies have been conducted on methods for producing low-molecular-weight polybutadiene by adding maleic anhydride to low-molecular-weight polybutadiene, and the resulting modified polybutadiene can be used as resin for paints, printing inks, etc. This technology has already been put into practical use. Recently, low molecular weight liquid polyisoprene rubber has been attracting attention, and due to its excellent fluidity, well-balanced adhesive strength and cohesive strength, etc., it can be used as a reactive plasticizer for solid rubber, adhesives, adhesives, and sealants. It is heavily used for this purpose. The present inventors have added maleic anhydride to this liquid polyisoprene rubber to obtain a modified liquid polyisoprene rubber.In addition to the properties of liquid polyisoprene rubber, the inventors have also achieved improved compatibility with polar polymers and improved compatibility with polar polymers. Various studies have been conducted on reactions in which a compound having a polar group such as maleic anhydride is added and introduced for the purpose of making a crosslinked product using a maleic acid group or making it water-soluble. Needless to say, the reaction of adding maleic anhydride to liquid polyisoprene rubber is a well-known technique as described above, but the present inventors discovered a surprising fact in the course of their investigation, and it was not until they completed the present invention. It was reached. That is, according to the present invention, the molecular weight is 8000~
When manufacturing modified liquid polyisoprene rubber by reacting maleic anhydride with liquid polyisoprene rubber having a molecular weight of 100,000 and a cis-1,4 bond content of 70% or more, unreacted polyisoprene rubber is produced by reacting in the presence of a phenol derivative. A modified liquid polyisoprene rubber can be obtained at an extremely high reaction rate to the extent that a step for removing maleic anhydride is not required. The ability to carry out the reaction at such a high reaction rate is extremely significant. In other words, in the conventional solution-based reaction between natural rubber or isoprene rubber and maleic anhydride,
The polymer concentration in the reaction system was extremely low, and the reaction rate in a normal reaction was extremely low. In addition, when producing an adduct of liquid polyisoprene rubber and maleic anhydride, the low viscosity of liquid polyisoprene rubber makes it easy to stir and mix with a simple tank-type stirrer. Since it is not necessary to use or even if it is used, only a small amount is sufficient, it is possible to carry out the reaction at a high polymer concentration, and the addition reaction of maleic anhydride can be carried out at a high reaction rate, but the reaction rate is at most 80%. Therefore, it was necessary to remove the remaining unreacted maleic anhydride. On the other hand, when a phenol derivative was present in the reaction system as in the present invention, the reaction rate of maleic anhydride reached almost 100%, and the unreacted maleic anhydride became almost negligible. This eliminates the need for the step of removing maleic anhydride and requires almost no reaction solvent, and is extremely significant industrially. Furthermore, since the reaction in the present invention is carried out at a relatively high temperature, liquid polyisoprene rubber causes significant deterioration, but the presence of a phenol derivative is extremely advantageous because it also exhibits the effect of suppressing deterioration. In addition, when the modified liquid polyisoprene rubber produced by the method of the present invention is actually used, it is often used with the addition of various antioxidants; Even without,
Alternatively, it also has the effect that even if it is used, it only needs to be used in a small amount. The liquid polyisoprene rubber used in the present invention has a molecular weight of 8,000 to 100,000 and a cis-1,4 bond content of 70% or more. If the molecular weight is lower than the above range, when the modified liquid polyisoprene rubber produced using it is mixed with other high molecular weight solid rubber, the physical properties of the resulting rubber compound may be significantly deteriorated. , there is no improvement effect on vulcanization adhesive strength. Further, a crosslinked product obtained by crosslinking only modified liquid polyisoprene rubber does not have sufficiently satisfactory physical properties. On the other hand, if the molecular weight is too high, the viscosity of the reaction system will become too high and the reaction will not proceed efficiently, and dispersion will be poor when mixed with other solid rubbers or when producing a crosslinked product with a crosslinking agent.
Not desirable. From this point of view, the molecular weight
Those with a molecular weight of 15,000 to 55,000 are more preferably used.
In addition, the molecular weight here means a viscosity average molecular weight (MV), and is a value calculated from the following formula by measuring the solid viscosity ([η]) at 30°C in toluene. [η]=1.21÷10 -4 MV 0.77 Furthermore, the amount of cis-1,4 bonds in the liquid polyisoprene rubber used in the present invention must be 70% or more. Liquid polyisoprene rubber with an increased number of 3,4 bonds and an amount of cis-1,4 bonds that is lower than the above range is more likely to crosslink when heated, resulting in significant thickening or gelation during the reaction to add maleic anhydride. In addition, when it is made into a crosslinked product by a crosslinking reaction, it becomes a product with poor elasticity, and when mixed with other solid rubbers, there is a decrease in compatibility, and when it is made into a vulcanized product, there is a significant decrease in physical properties. This is not a good thing. Such liquid polyisoprene rubber is natural rubber or solid polyisoprene rubber (IR) obtained using Ziegler catalyst or lithium catalyst.
Liquid polyisoprene rubber can also be obtained by decomposing it at high temperature, but from the viewpoint of quality stability etc., it is most preferable to directly obtain liquid polyisoprene rubber by anionic living polymerization by controlling the amount of lithium-based catalyst. The phenol derivatives used in the present invention are monophenols, bisphenols, trisphenols, or derivatives thereof, and are used as antioxidants in the rubber and plastics industry, food industry, petrochemical products, and the like. Examples include 4,4-dioxydiphenyl, dioxydiphenyl methane derivatives, hydroquinone monobenzyl ether, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-cyclohexane, 1
-oxy-3-methyl-4-isopropylbenzene 2,4,5-trihydroxybutyrophenone,
2,4-dimethyl-6-t-butylphenol,
2,4-di-t-butylphenol, 2,6-di-t-butylphenol, 2,5-di-t-amylhydroquinone, 2,5-di-t-butylhydroquinone, 2,6-di- t-Butyl-4-methylphenol, 4-hydroxymethyl-2,6-di-
t-butylphenol, 2,6-di-t-butyl-α-dimethylamino-4-methylphenol,
4,4'-bis(2,6-di-t-butylphenol), 2,2'-methylenebis(4-methyl-6-
t-butylphenol), 2,2'-methylenebis(4-ethyl-6-t-butylphenol), 4,
4'-methylenebis(6-t-butyl-methylphenol), 4,4'-methylenebis(6-t-butyl-butylphenol), 6-t-butyl-3-
Derivative of methylphenol, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene, 6-
Reaction product of t-butyl-4-methylphenol and sulfur dioxide, butylhydroxyanisole,
4,4'-butylidene bis(3-methyl-6-t-
butylphenol) 4,4'-thiobis(3-methyl-6-t-butylphenol), bis(3-methyl-4-hydroxy-5-t-butylbenzyl) sulfide, 4,4'-thiobis(6- t-butyl-2-butylphenol), 2,2'-thiobis(4-methyl-6-t-6butylphenol), thiobis(di-sec-amylphenol),
2,2'-dihydroxy-3,3'-di(α-methylcyclohexyl)-5,5'dimethyl diphenyl, 1,1,3'-trinu(2-methyl-4-hydroxy-5-t- (butylphenyl)butane, phenol condensates, styrenated phenols, fatty acid-modified substituted phenols, modified alkylated phenols, alkylated 4-methylphenols, alkylated styrenated phenols, methylene-bridged polyhydric alkylphenols, dialkyl phenols,
Included are sulfides, phenolic sulfides, alkylated bisphenols, high molecular weight phenols and their derivatives. These may be used alone or in combination of two or more. Depending on the type, there are those that cause phenomena such as blooming or migration in the modified liquid polyisoprene rubber produced in the present invention or its rubber compound, and those that sublimate and cause problems when using the modified liquid polyisoprene rubber. Care must be taken when selecting such materials, as some may have the adverse effect of deteriorating the working environment. From this point of view, phenol derivatives preferably used in the present invention include 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol and 2,4-
Di-t-butylphenol, 2,4-dimethyl-
6-t-butylphenol, butylhydroxyanisole, styrenated phenol, 2,2'-methylbis(4-methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-butylidenebis(3-methyl-6
-t-butylphenol), 44'-thiobis(3-
methyl-6-t-butylphenol), 2,5-
Di-t-butylhydroquinone, 1,1',3-tris(2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl)butane, 1,1'-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane, and their Examples include derivatives. Among these, 2,6
2,2'-methylenebis(4-methyl-6-t-
butylphenol), 44'-thiobis(3-methyl-6-t-butylphenol) and 4,4'-butylidenebis(3-methyl-6-t-butyl-6
O-t-butylphenol derivatives such as -t-butylphenol) are preferably used. Note that when liquid polyisoprene rubber and maleic anhydride were reacted without using a phenol derivative, the reaction rate reached only about 80% at most, and a higher reaction rate was not achieved. In the present invention, which uses a phenol derivative, the reaction rate of maleic anhydride reaches almost 100%, and the unreacted maleic anhydride can be ignored. In addition, there are various other phenol derivatives that act as antioxidants such as phenols, but surprisingly, they do not exhibit the effects observed in the present invention. That is, for example, when amines are used, the reaction rate is not sufficiently high, the resulting modified liquid polyisoprene rubber is heavily colored, and furthermore, there are various disadvantages such as a crosslinking reaction with the added maleic anhydride. occurs. In addition, in the method of the present invention, since a phenol derivative that also acts as an antioxidant is present in the reaction system, the effect of suppressing cooling of the liquid polyisoprene rubber is also exhibited, which is extremely advantageous. These phenol derivatives are preferably used in an amount of 0.01 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of liquid polyisoprene rubber. If the amount used is less than 0.01 part by weight, the intended effect of the present invention will not be achieved, and if it is too much, it will show the effect of suppressing the deterioration of liquid polyisoprene rubber. This is not preferable because the acid reaction rate decreases. The reaction conditions for adding maleic anhydride to liquid polyisoprene rubber include a reaction time of 120~
The reaction time is 0.5~250℃, preferably 150~200℃
24 hours, preferably within the range of 1 to 12 o'clock. In particular, regarding the reaction temperature, if the reaction temperature is too low, the reaction will be slow and a significantly long reaction time will be required.On the other hand, if the reaction temperature is too high, problems such as side reactions such as decomposition of the liquid polyisoprene rubber may occur. Please note that this may occur. Further, it is not necessary to use a solvent during the reaction, but if it is used, it is important that the amount is such that the concentration of the liquid polyisoprene rubber is not too low. The solvents used here include aliphatic,
Alicyclic or aromatic hydrocarbons are preferably used, and those having a boiling point of about 70° C. or higher at normal pressure are preferably used in order to prevent the pressure of the reaction system from becoming too high. In the present invention, the amount of maleic anhydride added to the liquid polyisoprene rubber depends on the intended use of the modified liquid polyisoprene rubber, but is 0.1 to 30 mol% based on the isoprene monomer unit in the liquid polyisoprene rubber. It is preferable that it is in the range of . If the amount of maleic anhydride added is too small, the modification effect will not be exhibited, and if it is too large, problems such as significantly poor processability will occur when used in combination with high molecular weight rubber. The additionally introduced maleic anhydride can also be reacted with water, alcohol, ammonia, amine or epoxy compound to form maleic acid or areic acid derivatives. The modified liquid polyisoprene rubber obtained by the method of the present invention is a composite material with excellent plasticity of solid rubber, excellent vulcanization adhesion with metals and fibers, and an amine, epoxy compound, or By crosslinking with a crosslinking agent such as a metal oxide, it is widely used in applications such as solvent-free adhesives, adhesives, sealing materials, and potting materials. EXAMPLES The present invention will be specifically explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples in any way. Examples 1 to 3 When isoprene monomer is polymerized using sec-butyllithium as a catalyst, the molecular weight is 35,000.
A liquid polyisoprene rubber having a cis-1,4 bond content of 80% was obtained. This liquid polyisoprene rubber
8 g of each of the three types of phenol derivatives shown in Table 1 were added to 400 g, and the temperature was gradually raised to 150°C with gentle stirring, after which 30 g of maleic anhydride was added to each, and the temperature was raised to 190°C. The reaction was carried out at that temperature for 6 hours with stirring. After the reaction, unreacted maleic anhydride is extracted from the product with acetone, titrated with an aqueous caustic soda solution to determine the amount of unreacted maleic anhydride, and the maleic anhydride is added to the liquid polyisoprene rubber. The reaction rate was calculated. The results are shown in Table 1.
【表】
第1表からこれらの実施例における無水マレイ
ン酸の付加率はすべて99%以上であり、添加され
た無水マレイン酸が殆んど反応にあずかつている
ことが判る。また変性により液状ポリイソプレン
ゴムは無水マレイン酸以外の変性をうけていない
ことが判る。
実施例 4〜6
フエノール誘導体の添加量を第2表に示した量
に変えて添加し、反応温度を200℃とする他は実
施例1と同様にして液状ポリイソプレンゴムと無
水マレイン酸とを反応させた。実施例1と同様に
して無水マレイン酸の反応率およびアセトン抽出
分を測定し、その結果を第2表に示した。[Table] From Table 1, it can be seen that the addition rate of maleic anhydride in these Examples was all 99% or more, indicating that most of the added maleic anhydride participated in the reaction. It can also be seen that the liquid polyisoprene rubber has not undergone any modification other than maleic anhydride. Examples 4 to 6 Liquid polyisoprene rubber and maleic anhydride were prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of phenol derivatives added was changed to the amount shown in Table 2, and the reaction temperature was changed to 200°C. Made it react. The reaction rate of maleic anhydride and the acetone extract were measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.
【表】
第2表より、フエノール誘導体の添加量を本発
明で規定した範囲内にあれば無水マレイン酸が非
常に高い反応率で液状ポリイソプレンゴムに付加
していることが判る。
比較例1および2
触媒としてsec−ブチルリチウムを用いてイソ
プレン単量体を重合することにより分子量が3500
でシス−1,4結合量が80%の液状ポリイソプレ
ンゴムを得た。この液状ポリイソプレンゴム400
gを撹拌下に徐々に150℃に昇温した後、これに
無水マレイン酸を30g添加し、次いで190℃に温
度をあげてから6時間加熱反応を行なつた。反応
生成物の無水マレイン酸の反応率は81.3%であつ
てフエノール誘導体を添加した場合に比べて著し
く低いものであつた。またアセトン抽出分は3.5
%と大きなものであつた。
また上述の反応においてフエノール誘導体とし
て2,2′−メチレンビス(4−メチル−6−t−
ブチルフエノール)を本発明で規定する量より多
い60g加えて反応を行なつたところ、反応生成物
の無水マレイン酸の反応率は82.8%と低いもので
あつた。なおこのときのアセトン抽出分は0.2%
であつた。
実施例 7
触媒としてsec−ブチルリチウムを用いてイソ
プレン単量体を重合することにより分子量が
71000でシス−1,4結合量が83%の液状ポリイ
ソプレンゴムを得た。この液状ポリイソプレンゴ
ム300gにトルエン30gおよびフエノール誘導体
4,4′−ブチルデンビス(3−メチル−6−t−
ブチルフエノール)4.5gを加え撹拌し、溶解し
た後無水マレイン酸15gを加え、撹拌下170℃ま
で昇温し、次いでその温度で16時間反応させた。
実施例1〜3と同様にして無水マレイン酸の反応
率およびアセトン抽出分を調べたところ、反応率
は99.1%であり、添加無水マレイン酸が殆んど反
応していることが判つた。またアセトン抽出分は
0.6%であり、この反応によつて液状ポリイソプ
レンゴムは無水マレイン酸変性の他には殆んど変
性を受けないことが判つた。
比較例 3
実施例7で用いた液状ポリイソプレンゴム300
gにトルエン30gおよびN−フエニル−N′−イ
ソプロピル−P−フエニレンジアミン4.5gを加
え、実施例7と同様の方法で反応を行なつた。反
応生成物のアセトン抽出分は0.8%であつたが、
無水マレイン酸の反応率は80.3%と低くかつた。
また反応中、反応系が暗紫色に着色するとともに
粘度が次第に上昇し、反応時間が10時間をこえる
あたりから撹拌が困難になつた。Table 2 shows that maleic anhydride is added to the liquid polyisoprene rubber at a very high reaction rate if the amount of the phenol derivative added is within the range specified in the present invention. Comparative Examples 1 and 2 The molecular weight was 3500 by polymerizing isoprene monomer using sec-butyllithium as a catalyst.
A liquid polyisoprene rubber having a cis-1,4 bond content of 80% was obtained. This liquid polyisoprene rubber 400
After gradually raising the temperature to 150° C. with stirring, 30 g of maleic anhydride was added thereto, and after raising the temperature to 190° C., a heating reaction was carried out for 6 hours. The reaction rate of maleic anhydride as a reaction product was 81.3%, which was significantly lower than when a phenol derivative was added. Also, the acetone extraction content is 3.5
It was a large percentage. In addition, in the above reaction, 2,2'-methylenebis(4-methyl-6-t-
When the reaction was carried out by adding 60 g of (butylphenol), which is more than the amount specified in the present invention, the reaction rate of maleic anhydride as a reaction product was as low as 82.8%. The acetone extraction content at this time was 0.2%.
It was hot. Example 7 The molecular weight was reduced by polymerizing isoprene monomer using sec-butyllithium as a catalyst.
71,000 to obtain a liquid polyisoprene rubber having a cis-1,4 bond content of 83%. To 300 g of this liquid polyisoprene rubber, 30 g of toluene and the phenol derivative 4,4'-butyldenbis(3-methyl-6-t-
After 4.5 g of butylphenol was added and dissolved, 15 g of maleic anhydride was added, the temperature was raised to 170° C. with stirring, and the mixture was reacted at that temperature for 16 hours.
When the reaction rate of maleic anhydride and the acetone extract were examined in the same manner as in Examples 1 to 3, the reaction rate was 99.1%, indicating that most of the added maleic anhydride had reacted. In addition, the acetone extract
It was found that the liquid polyisoprene rubber was hardly modified by this reaction other than modification with maleic anhydride. Comparative Example 3 Liquid polyisoprene rubber 300 used in Example 7
30 g of toluene and 4.5 g of N-phenyl-N'-isopropyl-P-phenylenediamine were added to the mixture, and a reaction was carried out in the same manner as in Example 7. The acetone extractable content of the reaction product was 0.8%,
The reaction rate of maleic anhydride was as low as 80.3%.
During the reaction, the reaction system turned dark purple and its viscosity gradually increased, and stirring became difficult after the reaction time exceeded 10 hours.
Claims (1)
合量が70%以上の液状ポリイソプレンゴムに無水
マレイン酸を反応させて変性液状ポリイソプレン
ゴムを製造するにあたり、フエノール誘導体の存
在下に反応を行なうことを特徴とする変性液状ポ
リイソプレンゴムの製造方法。 2 フエノール誘導体が2,6−ジ−t−ブチル
−4−メチルフエノール、2,2′−メチレンビス
(4−メチル−6−t−ブチルフエノール)、4,
4′−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフエ
ノール)または4,4′ブチリデンビス(3−メチ
ル−6−t−ブチルフエノール)である特許請求
の範囲1に記載の方法。[Scope of Claims] 1. In producing a modified liquid polyisoprene rubber by reacting a liquid polyisoprene rubber with a molecular weight of 8,000 to 100,000 and a cis-1,4 bond content of 70% or more with maleic anhydride, a phenol derivative is used. 1. A method for producing a modified liquid polyisoprene rubber, which comprises carrying out the reaction in the presence of. 2 The phenol derivatives are 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 2,2'-methylenebis(4-methyl-6-t-butylphenol), 4,
The method according to claim 1, wherein the 4'-thiobis(3-methyl-6-t-butylphenol) or 4,4'-butylidenebis(3-methyl-6-t-butylphenol) is used.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4055779A JPS55133403A (en) | 1979-04-03 | 1979-04-03 | Preparation of modified liquid polyisoprene rubber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4055779A JPS55133403A (en) | 1979-04-03 | 1979-04-03 | Preparation of modified liquid polyisoprene rubber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55133403A JPS55133403A (en) | 1980-10-17 |
| JPS621962B2 true JPS621962B2 (en) | 1987-01-17 |
Family
ID=12583743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4055779A Granted JPS55133403A (en) | 1979-04-03 | 1979-04-03 | Preparation of modified liquid polyisoprene rubber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55133403A (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4617640B2 (en) * | 2002-07-10 | 2011-01-26 | 横浜ゴム株式会社 | Method for producing anhydrous maleated butyl rubber |
| EP2594414B1 (en) | 2011-11-21 | 2014-06-18 | Continental Reifen Deutschland GmbH | Rubberised rigidity support |
| JP6198574B2 (en) * | 2013-10-30 | 2017-09-20 | 株式会社クラレ | Adhesive composition |
| WO2018221037A1 (en) * | 2017-05-29 | 2018-12-06 | 東洋紡株式会社 | Polyolefin-based adhesive agent composition |
-
1979
- 1979-04-03 JP JP4055779A patent/JPS55133403A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55133403A (en) | 1980-10-17 |
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