JPH0629283B2 - Random styrene-butadiene copolymer rubber - Google Patents
Random styrene-butadiene copolymer rubberInfo
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- JPH0629283B2 JPH0629283B2 JP59159123A JP15912384A JPH0629283B2 JP H0629283 B2 JPH0629283 B2 JP H0629283B2 JP 59159123 A JP59159123 A JP 59159123A JP 15912384 A JP15912384 A JP 15912384A JP H0629283 B2 JPH0629283 B2 JP H0629283B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はその分子量分布が特定のbi-modalを有し、かつ
その共重合体鎖中のスチレン単位が特定のスチレン連鎖
分布を有するランダムスチレン−ブタジエン共重合体ゴ
ムに関し、詳しくは湿潤路面での滑り抵抗性(以下、ウ
エツトスキツド抵抗性と呼ぶ)、氷結路面での滑り抵抗
性(以下、アイススキツド抵抗性と呼ぶ)、耐摩耗性お
よび反発弾性のバランスが優れ、かつ加工性が優れたそ
の分子量分布が特定のbi-modalを有し、かつその共重合
体鎖中のスチレン単位が特定のスチレン連鎖分布を有す
る比較的低スチレン含量のランダムスチレン−ブタジエ
ン共重合体ゴムに関するのである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to random styrene in which the molecular weight distribution has a specific bi-modal, and the styrene units in the copolymer chain have a specific styrene chain distribution. -Regarding butadiene copolymer rubber, specifically, slip resistance on wet road surface (hereinafter referred to as wet skid resistance), slip resistance on iced road surface (hereinafter referred to as ice skid resistance), abrasion resistance and impact resilience Random styrene with a relatively low styrene content, which has a good bi-modal in its molecular weight distribution with excellent balance and processability, and a specific styrene chain distribution in the styrene units in its copolymer chain. -Butadiene copolymer rubber.
従来、寒冷地では乗用車タイヤはアイススキツド抵抗性
の優れた冬用タイヤとウエツトスキツド抵抗性、耐摩耗
性の優れた一般用タイヤが季節により使いわけられてき
た。しかし、冬用タイヤと一般用タイヤを使いわけるこ
とは使用者に不便さと経済的負担を強いることになつて
いた。ところが、近年高速道路網の発達により2種類の
タイヤを使いわけることは困難となり、冬用タイヤにて
高速道路を走行することを余儀なくされた。しかし、冬
用タイヤにて高速道路を走行することはウエツトスキツ
ド抵抗性の面で不適当であり、車を運転する人に危険を
もたらした。また、一般用タイヤにて除雪された高速道
路を走行することは可能であるが、高速道路から除雪さ
れていない一般道路に移るとアイススキツド抵抗性が不
足して、同様に車を運転する人に危険をもたらした。そ
れ故、一つのタイヤでいかなる路面をも走行できるタイ
ヤ、すなわちオールシーズンタイヤの出現が強く望まれ
ている。一方、近年省資源、省エネルギーに対する社会
的要請により自動車に対しても経済的要求が強くなり、
それに伴なつて一般用タイヤの特性として、低燃費性が
強く望まれるようになつてきた。このような状況下、ウ
エツトスキツド抵抗性、アイススキツド抵抗性、耐摩耗
性および低燃費性が優れたオールシーズンタイヤの開発
が望まれており、このためタイヤ用ゴムとして、ウエツ
トスキツド抵抗性、アイススキツド抵抗性、耐摩耗性お
よび反発弾性が優れているものが要求されている。更に
タイヤ製造に際して重要なロール加工性、押出加工性等
の加工性が要求されている。Conventionally, in cold regions, winter tires having excellent ice skid resistance and general tires having excellent wet skid resistance and wear resistance have been used differently depending on the season. However, it has been inconvenient and economically burdensome for the user to properly use winter tires and general tires. However, due to the development of the highway network in recent years, it has become difficult to properly use the two types of tires, and it has been forced to drive on the highway with winter tires. However, driving on a highway with winter tires is unsuitable in terms of wet skid resistance and poses a danger to the person driving the vehicle. In addition, it is possible to drive on a highway that has been snow-removed with general-purpose tires, but if you move from a highway to a general road that has not been snow-removed, ice skid resistance will be insufficient, and people who drive a car will also be affected. Brought danger. Therefore, the emergence of a tire that can run on any road surface with one tire, that is, an all-season tire is strongly desired. On the other hand, in recent years, due to the social demand for resource saving and energy saving, the economic demand for automobiles has become stronger,
As a result, low fuel consumption has been strongly desired as a characteristic of general-purpose tires. Under such circumstances, wet skid resistance, ice skid resistance, the development of all-season tires excellent in wear resistance and fuel economy is desired, therefore, as a tire rubber, wet skid resistance, ice skid resistance, It is required to have excellent wear resistance and impact resilience. Further, roll processability, extrusion processability, etc., which are important in tire production, are required.
しかしながら、ウエツトスキツド抵抗性とアイススキツ
ド抵抗性、ウエツトスキツド抵抗性と耐摩耗性、ウエツ
トスキツド抵抗性と反発弾性とはそれぞれ相反する特性
である。これらの相反する特性をバランスさせるため
に、従来は異種ゴムのブレンド組成物が用いられてき
た。たとえば、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、高
シスポリブタジエンや低シスポリブタジエン等のポリブ
タジエン、天然ゴム等のブレンド組成物が主に用いられ
てきた。しかし、これらのブレンド組成物では、ウエツ
トスキツド抵抗性、アイススキツド抵抗性、耐摩耗性お
よび反発弾性を高水準に満足させ、かつ前記特性と加工
性とのバランスを満足させるには到つていない。However, wet skid resistance and ice skid resistance, wet skid resistance and abrasion resistance, wet skid resistance and impact resilience are contradictory characteristics, respectively. To balance these conflicting properties, blend compositions of different rubbers have been used in the past. For example, a blend composition of styrene-butadiene copolymer rubber, polybutadiene such as high cis polybutadiene and low cis polybutadiene, and natural rubber has been mainly used. However, these blend compositions have not yet reached a high level of wet skid resistance, ice skid resistance, abrasion resistance and impact resilience, and have not yet achieved the balance between the above characteristics and processability.
先に、本発明者等は特願昭59-69139号にて、その分子量
分布が特定のbi-modalを有し、かつその共重合体鎖中の
スチレン単位が特定のスチレン連鎖分布を有するランダ
ムスチレン−ブタジエン共重合体ゴムはウエツトスキツ
ド抵抗性が優れ、かつ加工性に優れることを見出した。
しかし、この共重合体ゴムはウエツトスキツド抵抗性を
改良するために結合スチレンが28重量%ないし55重
量%に高めた共重合体ゴムであつてアイススキツド抵抗
性、耐摩耗性は必ずしも十分ではなく、オールシーズン
タイヤ用ゴムとしては不十分であつた。First, the present inventors have disclosed in Japanese Patent Application No. 59-69139 that the molecular weight distribution has a specific bi-modal, and the styrene unit in the copolymer chain has a specific styrene chain distribution. It has been found that the styrene-butadiene copolymer rubber has excellent wet skid resistance and processability.
However, this copolymer rubber is a copolymer rubber in which bound styrene is increased to 28% by weight to 55% by weight in order to improve wet skid resistance, and the ice skid resistance and abrasion resistance are not always sufficient. It was insufficient as a rubber for season tires.
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、優れた加工
性を有し、かつウエツトスキツド抵抗性、アイススキツ
ド抵抗性、耐摩耗性および反発弾性のバランスが改良さ
れたランダムスチレン−ブタジエン共重合体ゴムを提供
することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and has excellent processability, and a random styrene-butadiene copolymer having an improved balance of wet skid resistance, ice skid resistance, abrasion resistance and impact resilience. Intended to provide rubber.
本発明は、特定の構造を有する比較的低スチレン含量の
ランダムスチレン−ブタジエン共重合体ゴムがウエツト
スキツド抵抗性、アイススキツド抵抗性、耐摩耗性およ
び反発弾性のバランスが優れ、かつ加工性が優れている
ことを見出したことに基づきなされたものである。The present invention provides a relatively low styrene content random styrene-butadiene copolymer rubber having a specific structure, which has an excellent balance of wet skid resistance, ice skid resistance, abrasion resistance and impact resilience, and excellent workability. It was made on the basis of finding out that.
すなわち、本発明は少なくとも一種のルイス塩基を含有
した炭化水素溶媒中で有機リチウム化合物を重合開始剤
として、スチレンとブタジエンとを共重合し、次いで少
なくとも3個の反応性部位を有する多官能性カップリン
グ剤を添加してなる、3分岐以上の分岐構造を有するム
ーニー粘度(ML1+4,100℃)が40ないし150、結合スチ
レンが5重量%以上でかつ28重量%未満、ブタジエン部
分のビニル結合含有量が16重量%以上でかつ40重量%未
満、分子量分布がbi-modalであるスチレン−ブタジエン
共重合体ゴムであって、分子量分布がbi-modalである共
重合体ゴムの重量平均分子量(Mw-bi)が、有機リチウム
化合物を用いて前記共重合体ゴムと同様の条件下で共重
合し、カップリングして分岐する以外は実質的に同一の
構造因子を有し、かつ同一ムーニー粘度の分子量分布が
mono-modalである共重合体ゴムの重量平均分子量(Mw-mo
no)との間にMw-bi/Mw-mono≧1.3の関係を有し、かつス
チレンモノマーが1個のスチレン単連鎖が全結合スチレ
ンの75重量%以上であり、スチレンモノマーが8個以上
連なったスチレン長連鎖が全結合スチレンの5.0重量%
以下であることを特徴とするランダムスチレン−ブタジ
エン共重合体ゴムに関するものである。That is, the present invention copolymerizes styrene and butadiene with an organolithium compound as a polymerization initiator in a hydrocarbon solvent containing at least one Lewis base, and then a polyfunctional cup having at least three reactive sites. A Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) having a branched structure of three or more branches, added with a ring agent, of 40 to 150, bound styrene of 5% by weight or more and less than 28% by weight, vinyl of butadiene portion A styrene-butadiene copolymer rubber having a bond content of 16% by weight or more and less than 40% by weight and a molecular weight distribution of bi-modal, and a weight average molecular weight of the copolymer rubber having a molecular weight distribution of bi-modal. (Mw-bi) has substantially the same structural factor except that it is copolymerized using an organolithium compound under the same conditions as the copolymer rubber, and is branched by coupling, and has the same Mooney. The molecular weight distribution of the viscosity
Weight average molecular weight of mono-modal copolymer rubber (Mw-mo
No) and Mw-bi / Mw-mono ≧ 1.3, and the styrene single chain with one styrene monomer is 75% by weight or more of the total bound styrene, and the styrene monomer is continuous with 8 or more. Styrene long chain is 5.0% by weight of total bound styrene
The present invention relates to a random styrene-butadiene copolymer rubber characterized by the following.
本発明のランダムスチレン−ブタジエン共重合体ゴムは
優れた加工性と物性を示し、各種ゴム用途に用いられる
が、特にオールシーズンタイヤトレツド用ゴムとして有
用である。The random styrene-butadiene copolymer rubber of the present invention exhibits excellent processability and physical properties and is used for various rubber applications, and is particularly useful as a rubber for all season tire treats.
以下本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.
本発明のランダムスチレン−ブタジエン共重合体ゴムは
有機リチウム化合物を用いて共重合され、その分子量分
布がbi-modalである共重合体ゴムであつて、その重量平
均分子量(Mw-bi)が前記共重合体ゴムと同様の条件下で
共重合し、カップリングして分岐する以外は実質的に同
一の構造因子を有し、かつ同一ムーニー粘度の分子量分
布がmono-modalである共重合体ゴムの重量平均分子量(M
w-mono)との間にMw-bi/Mw-mono≧1.3の関係を満足する
ものである。ここでいう重量平均分子量とは、ゲルパー
ミエーシヨンクロマトグラム(GPC)を用いて測定したポ
リスチレン換算分子量であるが、本発明では具体的には
GPCはウオーター社製(商品名:204コンパクト型)
を用い、カラムは昭和電工製(商品名:シヨウデツクス
A80M,1本)を用いた。GPCの更に詳細な測定法につ
いては後述する。また、ここでいう分子量分布がmono-m
odalである共重合体ゴムとは、その詳細は後述するが、
有機リチウム化合物を開始剤として用いて、bi-modal化
技術以外の重合方法、条件はできるだけ、その分子量分
布がbi-modalである共重合体ゴムに一致させて重合した
ものであり、ゴムの構造因子、例えばブタジエン部のミ
クロ構造、結合スチレン、スチレン連鎖分布等、かつム
ーニー粘度を実質的にその分子量分布がbi-modalである
共重合体ゴムと同一にしたものである。The random styrene-butadiene copolymer rubber of the present invention is a copolymer rubber copolymerized with an organolithium compound, the molecular weight distribution of which is bi-modal, the weight average molecular weight (Mw-bi) is Copolymer rubber that has substantially the same structural factor except that it is copolymerized under the same conditions as the copolymer rubber and is branched by coupling, and that the molecular weight distribution of the same Mooney viscosity is mono-modal. Weight average molecular weight (M
(w-mono), the relationship of Mw-bi / Mw-mono ≧ 1.3 is satisfied. The weight average molecular weight here is a polystyrene-equivalent molecular weight measured using a gel permeation chromatogram (GPC), but in the present invention, specifically
GPC is manufactured by Water (trade name: 204 compact type)
The column is manufactured by Showa Denko (trade name: SHYO DEX
A80M, 1 piece) was used. A more detailed measuring method of GPC will be described later. The molecular weight distribution here is mono-m.
The copolymer rubber that is odal will be described in detail later,
Using an organolithium compound as an initiator, the polymerization method and conditions other than the bi-modalization technique are those in which the polymerization is performed in conformity with the copolymer rubber whose molecular weight distribution is bi-modal as much as possible. Factors such as the microstructure of the butadiene part, bound styrene, styrene chain distribution, and the Mooney viscosity are substantially the same as those of the copolymer rubber having a bi-modal molecular weight distribution.
Mw-bi/Mw-monoの比が1.3未満では反発弾性や配合物ム
ーニー粘度低下の程度等の点で不十分である。When the ratio of Mw-bi / Mw-mono is less than 1.3, the impact resilience and the degree of decrease in the Mooney viscosity of the compound are insufficient.
一方、Mw-bi/Mw-monoの比が1.3以上においては、その
比が大きい程、物性、加工性共に優れたものになるが、
上記比が極端に大きくなると若干異なつた現象がみられ
る様になる。すなわち、本発明者等の検討結果によると
上記比が約4までの分子量分布がbi-modalである共重合
体ゴムが得られているが、加工性の面から見た場合は、
上記比が大きい程優れたゴムとなるが、物性面から見た
場合は、上記比が2.5以上になると特に破壊強度と耐摩
耗性が徐々に低下してくる。かかる意味あいにおいて、
Mw-bi/Mw-monoの比は、加工性と総合的物性とのバラン
スを考えると、好ましくは3.0以下、特に好ましくは2.5
以下が良い。On the other hand, when the ratio of Mw-bi / Mw-mono is 1.3 or more, the larger the ratio is, the more excellent the physical properties and processability are.
If the above ratio becomes extremely large, a slightly different phenomenon will be observed. That is, according to the results of studies conducted by the present inventors, a copolymer rubber having a molecular weight distribution of bi-modal up to the above ratio of about 4 was obtained, but in view of processability,
The larger the ratio is, the better the rubber is. However, from the viewpoint of physical properties, when the ratio is 2.5 or more, the breaking strength and the wear resistance are gradually decreased. In this sense,
The ratio of Mw-bi / Mw-mono is preferably 3.0 or less, particularly preferably 2.5, considering the balance between processability and overall physical properties.
The following is good.
更に本発明の共重合体ゴムは、その分子量分布がtri-mo
dalであつても、bi-modalの場合と同様に有効であるこ
とが判明した。Furthermore, the copolymer rubber of the present invention has a tri-molar molecular weight distribution.
Even dal was found to be as effective as bi-modal.
本発明の共重合体ゴムのムーニー粘度(ML1+4,100℃)
は40ないし150、好ましくは50ないし100、特
に好ましいのは60ないし75である。ムーニー粘度が
40未満では、MW-bi/MW-mono≧1.3であれば、物性、
加工性の改良効果はもちろんであるが、その効果は十分
ではない。しかしながら、ムーニー粘度が高くなると相
対的に配合物ムーニー粘度が上昇してくるため、用いる
ゴムのムーニー粘度は150が限度である。ムーニー粘
度が150を超えると配合物のカレンダー加工性、押出
加工性等の加工性に問題が残る。Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C) of the copolymer rubber of the present invention
Is 40 to 150, preferably 50 to 100, particularly preferably 60 to 75. If the Mooney viscosity is less than 40, the physical properties are M W -bi / M W -mono ≧ 1.3,
Not only the workability improving effect, but the effect is not sufficient. However, as the Mooney viscosity increases, the compound Mooney viscosity increases relatively, so the Mooney viscosity of the rubber used is limited to 150. When the Mooney viscosity exceeds 150, problems remain in the processability such as calendering processability and extrusion processability of the compound.
本発明の共重合体ゴムのブタジエン部分のビニル結合含
有量は16重量%以上でかつ40重量%未満、好ましく
は16重量%ないし33重量%であり、ビニル結合含有
量が16重量%未満ではアイススキッド抵抗性、耐摩耗
性は改良されるものの、ウェットスキッド抵抗性が低下
して好ましくない。一方、ビニル結合含有量が40重量
%を超えるとアイススキツド抵抗性、耐摩耗性、破壊特
性、反発弾性が低下して好ましくない。The vinyl bond content of the butadiene portion of the copolymer rubber of the present invention is 16% by weight or more and less than 40% by weight, preferably 16% by weight to 33% by weight. Although skid resistance and abrasion resistance are improved, wet skid resistance is lowered, which is not preferable. On the other hand, if the vinyl bond content exceeds 40% by weight, the ice skid resistance, abrasion resistance, fracture characteristics and impact resilience are reduced, which is not preferable.
また、本発明の共重合体ゴムは共重合体鎖中におけるビ
ニル基の分布についても、分子鎖中に均一であつても、
また特公昭45-875号に示されるように分子鎖に沿つて、
漸減的に変化するものでもよく、更にはブロツク的に分
布していても(USP3301840)よく、要するに使用目的によ
つて決めるとよい。Further, the copolymer rubber of the present invention has a distribution of vinyl groups in the copolymer chain, even if it is uniform in the molecular chain,
Moreover, as shown in Japanese Patent Publication No. 45-875, along the molecular chain,
It may be gradually changed, or may be distributed blockwise (USP3301840). In short, it may be determined according to the purpose of use.
本発明の共重合体ゴムの結合スチレンは5重量%以上で
かつ28重量%未満、好ましくは7ないし24重量%、
特に好ましくは10ないし20重量%である。結合スチ
レンが5重量%未満では、ウエツトスキツド抵抗性が低
下して好ましくない。一方、結合スチレンが28重量%
以上では、アイススキツド抵抗性、耐摩耗性が低下して
好ましくない。The bound styrene of the copolymer rubber of the present invention is 5% by weight or more and less than 28% by weight, preferably 7 to 24% by weight,
It is particularly preferably 10 to 20% by weight. If the bound styrene content is less than 5% by weight, the wet skid resistance is lowered, which is not preferable. On the other hand, bound styrene is 28% by weight
Above, it is not preferable because the ice skid resistance and wear resistance are lowered.
本発明の共重合体ゴムのスチレン単位が1個のスチレン
単連鎖(以下S1と呼ぶ)は結合スチレンの75重量%以
上、好ましくは80重量%以上、かつスチレン単位が8
個以上連なつたスチレン長連鎖(以下S8〜と呼ぶ)が結
合スチレンの5.0重量%以下、好ましくは2.5重量%以下
でなければならない。S1が結合スチレンの75重量%未
満でも、S8〜が5重量%を超える場合でも、アイススキ
ツド抵抗性、反発弾性、耐摩耗性が低下して好ましくな
い。The styrene unit chain having one styrene unit (hereinafter referred to as S 1 ) of the copolymer rubber of the present invention is 75% by weight or more, preferably 80% by weight or more, and 8% by weight or more of bound styrene.
FOB communicating Natsuta styrene length chain (hereinafter S 8 ~ hereinafter) is 5.0 wt% of bound styrene, preferably must be 2.5 wt% or less. If S 1 is less than 75% by weight of the bound styrene or if S 8 is more than 5% by weight, the ice skid resistance, impact resilience, and abrasion resistance are unfavorably reduced.
本発明の共重合体ゴムの重量平均分子量(MW-bi)と数平
均分子量(MN-bi)の比MW-bi/MN-biは特に限定するもの
ではないが、優れた物性を有する共重合体ゴムを得るた
めにはMW-bi/MN-biは1.5〜3.0が好ましい。更に本発明
の共重合体ゴムの高分子量部と低分子量部の共重合体の
各々の重量平均分子量(MW)と数平均分子量(MW)の比MW/
MNについても特に限定するものではないが、MW/MNが1.
1〜2.5であれば十分である。The ratio M W -bi / M N -bi of the weight average molecular weight (M W -bi) and the number average molecular weight (M N -bi) of the copolymer rubber of the present invention is not particularly limited, but has excellent physical properties. M W -bi / M N -bi in order to obtain a copolymer rubber having a preferably 1.5 to 3.0. Further, the ratio of the weight average molecular weight (M W ) to the number average molecular weight (M W ) of each of the high molecular weight part and the low molecular weight part of the copolymer rubber of the present invention M W /
M N is also not particularly limited, but M W / M N is 1.
1-2.5 is sufficient.
本発明のランダムスチレン−ブタジエン共重合体ゴム
は、少なくとも一種のルイス塩基を含有する炭化水素溶
媒下、スチレンの全量とブタジエンの一部とを有機リチ
ウム化合物で共重合開始せしめた後、最終的に得られる
共重合体の重合転化率が特定範囲内において、重合系中
のモノマー組成におけるスチレンモノマー含有量が特定
の濃度範囲になるように、残部のブタジエンを重合系に
連続的、または断続的に供給し、共重合が終了後、次い
で少なくとも3個の反応性部位を有する多官能性カツプ
リング剤を添加することにより得られる。The random styrene-butadiene copolymer rubber of the present invention is, under a hydrocarbon solvent containing at least one Lewis base, after the total amount of styrene and a part of butadiene are copolymerized with an organolithium compound, and finally. Within the specific range of the polymerization conversion rate of the resulting copolymer, the remaining butadiene is continuously or intermittently added to the polymerization system so that the styrene monomer content in the monomer composition in the polymerization system falls within the specific concentration range. It is obtained by feeding and after the copolymerization is completed, and then adding a polyfunctional coupling agent having at least 3 reactive sites.
本発明において重合系中のモノマー組成におけるスチレ
ンモノマー含有量は、少なくとも最終的に得られる共重
合体ゴムの重合転化率が98重量%に到る迄は、常に9
2重量%以下であり、かつ残部のブタジエン供給終了時
には1.5X+7.5重量%以下であることを必要とする。
(但し、Xは最終的に得られる共重合体ゴムの結合スチ
レンである)また、残部のブタジエン供給終了は最終的
に得られる共重合体ゴムの重合転化率が−0.5Y+10
2重量%に到達した後に行なう必要がある。(但し、Y
は最終的に得られる共重合体ゴムのビニル結合含有量で
ある)この重合系中のモノマー組成におけるスチレンモ
ノマー含有量が上記濃度を超える場合でも、残部のブタ
ジエン供給終了時期が上記重合転化率未満の場合でもS1
が減少し、一方、S8〜が増加して物性上好ましくない。In the present invention, the content of styrene monomer in the monomer composition in the polymerization system is always 9 at least until the polymerization conversion rate of the finally obtained copolymer rubber reaches 98% by weight.
It is required to be 2% by weight or less and 1.5X + 7.5% by weight or less at the end of supplying the remaining butadiene.
(However, X is bound styrene of the finally obtained copolymer rubber.) Further, when the remaining butadiene is supplied, the polymerization conversion rate of the finally obtained copolymer rubber is -0.5Y + 10.
It must be done after reaching 2% by weight. (However, Y
Is the vinyl bond content of the finally obtained copolymer rubber.) Even when the styrene monomer content in the monomer composition in this polymerization system exceeds the above concentration, the balance of the butadiene supply end time is less than the above polymerization conversion rate. Even if S 1
Is decreased, while S 8 is increased, which is not preferable in terms of physical properties.
また、本発明における分子量分布がbi-modalであるラン
ダムスチレン−ブタジエン共重合体ゴムのMW-bi/MW-mo
noの比(MW-bi/MW-mono)を決定するために比較対象と
なるその分子量がmono-modalである共重合体ゴムとは、
有機リチウム化合物を開始剤として用いて、その分子量
分布がbi-modalである共重合体ゴムと同様の条件下で共
重合し、カップリングして分岐する以外は実質的に同一
の構造因子を有し、かつ同一ムーニー粘度を有するもの
である。ここでいう同様の条件下で重合とは、その分子
量分布がmono-modalである共重合体ゴムの重合法がbi-m
odal化技術、すなわち多官能性カツプリング剤によるカ
ツプリング反応以外の重合方法、条件はできるだけその
分子量分布がbi-modalである共重合体ゴムの重合方法と
一致させたものであることを意味する。例えば、その分
子量分布がbi-modalである共重合体ゴムがバツチ重合、
或いは連続重合で得られたものならば、その分子量分布
がmono-modalである共重合体ゴムも夫々対応した重合法
で得なければならない。また、ここでいう実質的に同一
の構造因子とは、その分子量分布がmono-modalである共
重合体ゴムのゴム構造がその分子量分布がbi-modalであ
る共重合体ゴムのbi-modalであること以外のゴム構造と
実質的に一致させたものであることを意味する。例え
ば、共重合体ゴムの結合スチレン、ミクロ構造、スチレ
ン連鎖分布等を実質的にその分子量分布がbi-modalであ
る共重合体ゴムと一致させなければならない。In addition, the random styrene-butadiene copolymer rubber having a bi-modal molecular weight distribution in the present invention has M W -bi / M W -mo.
A copolymer rubber whose molecular weight is mono-modal, which is a comparison target for determining the ratio of no (M W -bi / M W -mono), is
Using an organolithium compound as an initiator, it has substantially the same structural factor except that it is copolymerized under the same conditions as a copolymer rubber having a bi-modal molecular weight distribution and is branched by coupling. And have the same Mooney viscosity. Polymerization under the same conditions as used herein means that the polymerization method of a copolymer rubber whose molecular weight distribution is mono-modal is bi-m.
It means that the odalization technique, that is, the polymerization method and conditions other than the coupling reaction with the polyfunctional coupling agent, is as consistent as possible with the polymerization method of the copolymer rubber whose molecular weight distribution is bi-modal. For example, the copolymer rubber whose molecular weight distribution is bi-modal is batch polymerized,
Alternatively, if it is obtained by continuous polymerization, a copolymer rubber whose molecular weight distribution is mono-modal must also be obtained by a corresponding polymerization method. Further, the substantially same structural factor as used herein means a bi-modal of a copolymer rubber whose molecular weight distribution is bi-modal when the rubber structure of the copolymer rubber whose molecular weight distribution is mono-modal. It is meant to be substantially matched with a rubber structure other than that. For example, the bound styrene, microstructure, styrene chain distribution, etc. of the copolymer rubber must be substantially matched to the copolymer rubber whose molecular weight distribution is bi-modal.
本発明に使用される有機リチウム化合物としては、n−
プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、n−ブチル
リチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウ
ム等のモノ有機リチウム化合物、ジリチオメタン、1,4
−ジリチオブタン、1,4−ジリチオ−2−エチルシクロ
ヘキサン、1,2−ジリチオ−1,2−ジフェニルエタン、1,
3,5−トリリチオベンゼン等の多官能性有機リチウム化
合物等があるが、これらは単独で、または二種以上の混
合物で使用される。Examples of the organolithium compound used in the present invention include n-
Monoorganolithium compounds such as propyllithium, isopropyllithium, n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium, dilithiomethane, 1,4
-Dilithiobutane, 1,4-dilithio-2-ethylcyclohexane, 1,2-dilithio-1,2-diphenylethane, 1,
There are polyfunctional organolithium compounds such as 3,5-trilithiobenzene and the like, and these are used alone or in a mixture of two or more kinds.
また、本発明に使用される多官能性有機リチウム化合物
としては、上記のモノ有機リチウム化合物と他の化合物
を反応させることによって、実質的に多官能性有機リチ
ウム化合物となり得るものも使用される。例えば、モノ
有機リチウム化合物とポリビニル芳香族化合物との反応
生成物(特公昭55-6652号)、モノ有機リチウム化合物
と共役ジエン、および/またはモノビニル芳香族化合物
を反応させた後、ポリビニル芳香族化合物を反応させた
反応生成物、或いはモノ有機リチウム化合物、共役ジエ
ン、および/またはモノビニル芳香族化合物、およびポ
リビニル化合物の三者を同時に反応させた反応生成物
(西独特許2003384)等である。Further, as the polyfunctional organolithium compound used in the present invention, a compound which can be substantially a polyfunctional organolithium compound by reacting the above monoorganolithium compound with another compound is also used. For example, a reaction product of a monoorganolithium compound and a polyvinylaromatic compound (Japanese Patent Publication No. 55-6652), a monoorganolithium compound and a conjugated diene, and / or a monovinylaromatic compound are reacted, and then a polyvinylaromatic compound Or a reaction product obtained by simultaneously reacting a monoorganolithium compound, a conjugated diene, and / or a monovinylaromatic compound, and a polyvinyl compound (West German Patent 2003384).
本発明において用いられる炭化水素溶媒としては、脂肪
族、脂環式、および芳香族炭化水素を使用することがで
きる。例えば、炭化水素溶媒はプロパン、イソブタン、
n−ヘキサン、イソオクタン、シクロペンタン、シクロ
ヘキサン、ベンゼン、トルエン等であり、特に好ましい
溶媒はn−ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼンであ
る。これらは1種、または2種以上の混合物として用い
ても良い。Aliphatic, alicyclic, and aromatic hydrocarbons can be used as the hydrocarbon solvent used in the present invention. For example, hydrocarbon solvents include propane, isobutane,
Examples of the solvent include n-hexane, isooctane, cyclopentane, cyclohexane, benzene, and toluene, and particularly preferable solvents are n-hexane, cyclohexane, and benzene. These may be used alone or as a mixture of two or more.
本発明において用いられるルイス塩基としては、ジエチ
ルエーテル、エチレングリコール・ジメチルエーテル、
エチレングリコール・ジ−n−ブチルエーテル、エチレ
ングリコール・n−ブチル−tert−ブチルエーテル、エ
チレングリコール・ジ−tert−ブチルエーテル、ジエチ
レングリコール・ジメチルエーテル、トリエチレングリ
コール・ジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、α−
メトキシテトラヒドロフラン、2−メトキシメチルテト
ラヒドロフラン、ジオキサン、1,2−ジメトキシベンゼ
ン、トリエチルアミン、N,N,N′,N′−テトラメ
チルエチレンジアミン、ポタシウム−tert−アミルオキ
サイドなどが挙げられる。これらの化合物は単独、また
は2種以上の混合物として用いられる。As the Lewis base used in the present invention, diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether,
Ethylene glycol di-n-butyl ether, ethylene glycol n-butyl tert-butyl ether, ethylene glycol di-tert-butyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, α-
Methoxytetrahydrofuran, 2-methoxymethyltetrahydrofuran, dioxane, 1,2-dimethoxybenzene, triethylamine, N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine, potassium-tert-amyl oxide and the like can be mentioned. These compounds are used alone or as a mixture of two or more.
本発明において使用される多官能性カツプリング剤とし
ては、エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、エポキ
シ化液体ポリブタジエン、テレフタル酸ジメチル、テレ
フタル酸ジエチル、フタル酸ジメチル、イソフタル酸ジ
メチル、アジピン酸ジエチル、テレフタル酸ジクロライ
ド、フタル酸ジクロライド、イソフタル酸ジクロライ
ド、アジピン酸クロライド、フタル酸無水物、マレイン
酸無水物、四塩化ケイ素、メチルトリクロルシラン、ヘ
キサクロロシラン、テトラメトキシシラン、四塩化炭
素、塩化第二ズズ、メチルトリクロロスズ、臭化第二ス
ズ、ドデシルトリクロロスズなどが挙げられる。これら
のうち特に好ましいものは四塩化ケイ素、塩化第二スズ
である。塩化第二スズでカツプリングされた共重合体ゴ
ムはカーボンブラツク、プロセスオイル等と混練される
と、カーボンゲルが増大し、またその加硫物は優れた反
発弾性を示す。一方、四塩化ケイ素でカツプリングされ
た共重合体ゴムは優れた加工性、特に優れた押出特性を
示す。従つて、より優れた加工性を有する共重合体ゴム
を得ようとする場合には、四塩化ケイ素をカツプリング
剤として用いるのが好ましい。Examples of the polyfunctional coupling agent used in the present invention include epoxidized soybean oil, epoxidized linseed oil, epoxidized liquid polybutadiene, dimethyl terephthalate, diethyl terephthalate, dimethyl phthalate, dimethyl isophthalate, diethyl adipate, and terephthalate. Acid dichloride, phthalic acid dichloride, isophthalic acid dichloride, adipic acid chloride, phthalic anhydride, maleic anhydride, silicon tetrachloride, methyltrichlorosilane, hexachlorosilane, tetramethoxysilane, carbon tetrachloride, second chloride chloride, methyl Examples include trichlorotin, stannic bromide, dodecyltrichlorotin, and the like. Of these, particularly preferred are silicon tetrachloride and stannic chloride. When the copolymer rubber that has been coupled with stannic chloride is kneaded with carbon black, process oil, etc., the amount of carbon gel increases, and the vulcanized product thereof exhibits excellent impact resilience. On the other hand, a copolymer rubber that has been coupled with silicon tetrachloride exhibits excellent processability, particularly excellent extrusion characteristics. Therefore, in order to obtain a copolymer rubber having more excellent processability, it is preferable to use silicon tetrachloride as the coupling agent.
これらの多官能性カツプリング剤の添加方法については
特に限定はないが、通常はスチレンとブタジエンとの共
重合が終了後、多官能性カツプリング剤が添加される。
しかし、多官能性カツプリング剤の使用量が重合を停止
させないような量であり、かつ重合系中のモノマー組成
におけるスチレンモノマー含有量が前記濃度範囲内であ
れば、重合の途中、好ましくは最終的に得られる共重合
体ゴムの重合転化率が90重量%以上で、多官能性カツ
プリング剤を転化しても良い。或は、共重合終了後、少
量のブタジエンを添加した後、多官能性カツプリング剤
を添加しても良い。要するに、多官能性カツプリング剤
の添加方法については使用目的によつて決めると良い。The method of adding these polyfunctional coupling agents is not particularly limited, but usually the polyfunctional coupling agent is added after the copolymerization of styrene and butadiene is completed.
However, if the amount of the polyfunctional coupling agent used is such an amount that does not stop the polymerization, and the styrene monomer content in the monomer composition in the polymerization system is within the above concentration range, then the polymerization, preferably the final The polyfunctional coupling agent may be converted when the polymerization conversion rate of the copolymer rubber obtained in the above is 90% by weight or more. Alternatively, a polyfunctional coupling agent may be added after a small amount of butadiene is added after the completion of the copolymerization. In short, the method of adding the polyfunctional coupling agent should be decided according to the purpose of use.
本発明における重合温度は20〜130℃の範囲であ
る。バツチ重合方式では35〜87℃で重合が開始さ
れ、最高温度が90〜125℃に到達するように上昇温
度下で行なうことが推奨される。The polymerization temperature in the present invention is in the range of 20 to 130 ° C. In the batch polymerization method, it is recommended to start the polymerization at 35 to 87 ° C and to perform the polymerization at an elevated temperature so that the maximum temperature reaches 90 to 125 ° C.
本発明の共重合体ゴムは溶液状態でプロセス油と混合
し、混合後溶媒を除去せしめて油展ゴムとして使用して
も良い。The copolymer rubber of the present invention may be used as an oil-extended rubber by mixing it with a process oil in a solution state, removing the solvent after mixing.
本発明の共重合体ゴムは単独、または天然ゴムもしくは
他の合成ゴム、例えばポリブタジエン、ポリイソプレ
ン、乳化重合スチレン−ブタジエン共重合体等とブレン
ドして使用することができる。天然ゴムもしくは他の合
成ゴムとブレンドして使用する場合、本発明の共重合体
ゴムは一般的に言われるように30重量%以上ブレンド
することが通例である。更に本発明の共重合体ゴムは公
知の配合剤、例えばカーボンブラツク、プロセス油等と
配合し、混合、加硫した後、製品として、例えばタイヤ
トレツド、カーカス、サイドウオール等のタイヤ用途、
或いは押出製品、自動車窓枠、工業用用品等の用途に使
用することができるが、特にオールシーズンタイヤトレ
ツドとして使用できる。The copolymer rubber of the present invention can be used alone or blended with natural rubber or other synthetic rubbers such as polybutadiene, polyisoprene, emulsion-polymerized styrene-butadiene copolymer and the like. When used by blending with natural rubber or other synthetic rubber, it is customary to blend the copolymer rubber of the present invention in an amount of 30% by weight or more, as is generally said. Further, the copolymer rubber of the present invention is blended with a known compounding agent, for example, carbon black, process oil, etc., and after mixing and vulcanization, as a product, for example, tire applications such as tire tread, carcass, sidewalls,
Alternatively, it can be used in applications such as extruded products, automobile window frames, and industrial products, but especially as an all-season tire tread.
以下、実施例によつて本発明を説明するが、これらの実
施例は本発明を限定するものではない。なお各種特性の
測定は以下の方法にて実施した。Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but these examples do not limit the present invention. The various properties were measured by the following methods.
スチレン−ブタジエン共重合体ゴムのスチレン連鎖分布
は、最近田中らによつて開発された方法で分析される。
具体的には、スチレン連鎖分布はブタジエン単位の二重
結合をすべてオゾン開裂して得た分解物のゲルパーミエ
ーシヨンクロマトグラム(GPC)によつて分析される(高
分子学会予稿集 29巻 9号 2055頁)。ムーニ
ー粘度は通常の方法にてLローターを使用して100℃に
て測定した。結合スチレンは紫外線吸収スペクトル法に
より、262nmのフエニル基に基づく吸収から算出した。
ブタジエン部のミクロ構造は赤外分光光度計を用いて、
ハンプトン法により計算した。重量平均分子量はウオー
ター社製のGPC(商品名:204コンパクト型)を用
い、カラムは昭和電工製(商品名:シヨウデツクスA8
0M、1本)を用いて、テトラヒドロフラン100ccに
ゴム0.5gを溶解したゴム溶液0.5ccを注入時間約0.5
秒、流速1cc/分、測定温度室温にて測定したGPC曲線
から、ポリスチレン換算重量平均分子量として表現し
た。加硫物の硬さ、引張強度、300%モジユラス、伸
びはJIS K6301によつて測定した。反発弾性はダンロツ
プトリプソメーターを使用して試験温度70℃にて測定
した。耐摩耗性はピコ摩耗試験機を用いて測定した。ウ
エツトスキツド抵抗性は英国道路研究所製装置にて測定
した。アイススキツド抵抗性は−8℃の低温実験室にて
上記と同様の装置および路面としては表面を平滑にみが
いた氷結路面を用いて測定した。重合系中のモノマー組
成におけるスチレンモノマー含有量および重合転化率は
重合器内より抜き出したサンプルを島津製作所製のガス
クロマトグラフイ(GC-7A)を用いて分析して得られたモ
ノマー転化率を用いて計算した。The styrene chain distribution of the styrene-butadiene copolymer rubber is analyzed by the method recently developed by Tanaka et al.
Specifically, the styrene chain distribution is analyzed by gel permeation chromatogram (GPC) of a decomposition product obtained by ozone cleavage of all double bonds of butadiene unit (Proceedings of the Polymer Society of Japan, Vol. 29, 9). No. 2055). The Mooney viscosity was measured at 100 ° C. using an L rotor by a usual method. The bound styrene was calculated from the absorption based on the phenyl group at 262 nm by the ultraviolet absorption spectrum method.
For the microstructure of the butadiene part, use an infrared spectrophotometer,
Calculated by the Hampton method. The weight average molecular weight is GPC (trade name: 204 compact type) manufactured by Water Co., and the column is manufactured by Showa Denko (trade name: Syodex A8).
0M, 1 piece), 0.5cc of a rubber solution in which 0.5g of rubber is dissolved in 100cc of tetrahydrofuran is injected, and the injection time is about 0.5.
Expressed as polystyrene-converted weight average molecular weight from the GPC curve measured at seconds, flow rate 1 cc / min, and measurement temperature room temperature. The hardness, tensile strength, 300% module and elongation of the vulcanizate were measured according to JIS K6301. The impact resilience was measured at a test temperature of 70 ° C. using a Dunlop trypsometer. Abrasion resistance was measured using a pico abrasion tester. The wet skid resistance was measured with a device manufactured by the British Road Research Institute. The ice skid resistance was measured in a low temperature laboratory at -8 ° C using the same device as above and an icy road surface having a smooth polished surface. For the styrene monomer content and the polymerization conversion rate in the monomer composition in the polymerization system, use the monomer conversion rate obtained by analyzing the sample extracted from the polymerization vessel using a Shimadzu gas chromatograph (GC-7A). Calculated.
実施例1〜3,比較例1 窒素雰囲気下、内容積1.0のステンレス製の攪拌機付
の重合器に表−1に示すように所定量のシクロヘキサ
ン、テトラヒドロフラン、スチレン、一部の1,3−ブタ
ジエン(以下第1ブタジエンと呼ぶ)を仕込み、重合器
内の混合物を激しく攪拌しながら、この混合物の温度を
85℃に調節した後、所定量のn−ブチルリチウムを添
加して共重合を開始した。重合器内の温度が上昇し、最
終的に得られる共重合体の重合添加率が約20重量%に
到達した時点で所定量の残部1,3ブタジエン(以下第2
ブタジエンと呼ぶ)を定量ポンプにて重合系に連続的に
一定の速度で供給を開始した。第2ブタジエンの供給を
終了し、重合温度が最高温度に到達して共重合が終了し
た後、所定量の塩化第2スズを加え約10分間反応さ
せ、このようにして得られた共重合体溶液に安定剤とし
て、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフエノール5
gを加え、溶剤を加熱除去して分子量分布がbi-modalで
あるランダムスチレン−ブタジエン共重合体ゴムを得
た。重合系中のモノマー組成におけるスチレンモノマー
含有量は上記共重合体ゴムの重合転化率が0〜98重量
%では常に92重量%以下であつた。また第2ブタジエ
ン供給終了時の重合転化率は約95重量%であり、その
時の重合系中のモノマー組成におけるスチレンモノマー
含有量は約20重量%であつた。得られた共重合体ゴム
の基本特性を表−1に示す。また、これらの共重合体ゴ
ムを表−2に配合処方に従つて、小型加圧ニーダーにて
混練混合して、加工性、物性を測定した。加工性は配合
物ムーニー粘度の大小にて判断した。また、物性評価は
未加硫ゴム組成物を145℃にて加硫した後実施した。
測定結果を表−3に示す。Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 In a nitrogen atmosphere, a stainless steel-made stirrer having an internal volume of 1.0 was provided with a predetermined amount of cyclohexane, tetrahydrofuran, styrene, and a part of 1,3-butadiene as shown in Table 1. (Hereinafter referred to as "first butadiene"), the mixture in the polymerization vessel was vigorously stirred, the temperature of the mixture was adjusted to 85 ° C, and then a predetermined amount of n-butyllithium was added to start copolymerization. . When the temperature in the polymerization vessel increased and the polymerization addition rate of the finally obtained copolymer reached about 20% by weight, a predetermined amount of the remaining 1,3-butadiene (hereinafter referred to as the second
The supply of butadiene) to the polymerization system was continuously started at a constant rate by a metering pump. After the supply of the second butadiene was completed, the polymerization temperature reached the maximum temperature and the copolymerization was completed, a predetermined amount of stannic chloride was added and the reaction was carried out for about 10 minutes to obtain the copolymer thus obtained. 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol 5 was added to the solution as a stabilizer.
g was added and the solvent was removed by heating to obtain a random styrene-butadiene copolymer rubber having a bi-modal molecular weight distribution. The styrene monomer content in the monomer composition in the polymerization system was always 92% by weight or less when the polymerization conversion rate of the copolymer rubber was 0 to 98% by weight. The polymerization conversion rate at the end of the supply of the second butadiene was about 95% by weight, and the styrene monomer content in the monomer composition in the polymerization system at that time was about 20% by weight. The basic properties of the obtained copolymer rubber are shown in Table 1. Further, these copolymer rubbers were kneaded and mixed in a small pressure kneader according to the compounding recipe in Table 2, and the workability and physical properties were measured. The processability was judged by the magnitude of the Mooney viscosity of the compound. The physical properties were evaluated after vulcanizing the unvulcanized rubber composition at 145 ° C.
The measurement results are shown in Table-3.
比較例2 MW-bi/MW-mono比を求めるために実施例1と同様の重合
方法で、但し、n−ブチルリチウムの使用量、および多
官能性カツプリング剤をメチルアルコールに変更して共
重合を実施し、ムーニー粘度が実施例1と同じで、かつ
他のポリマー構造が実施例1と同一である分子量分布が
mono-modalであるランダムスチレン−ブタジエン共重合
体ゴムを得た。重合系中のモノマー組成におけるスチレ
ンモノマー含有量は上記共重合体ゴムの重合転化率が0
〜98重量%では常に92重量%以下であつた。また第
2ブタジエン供給終了時の重合転化率は約95重量%で
あり、その時の重合系中のモノマー組成におけるスチレ
ンモノマー含有量は約20重量%であつた。得られた共
重合体ゴムの基本特性を表−1に示す。また得られた共
重合体ゴムを実施例1と同様の要領にて配合、加硫した
特性を表−3に示す。Comparative Example 2 The same polymerization method as in Example 1 was used to obtain the M W -bi / M W -mono ratio, except that the amount of n-butyllithium used and the polyfunctional coupling agent were changed to methyl alcohol. The copolymerization was carried out and the Mooney viscosity was the same as in Example 1 and the other polymer structures were the same as in Example 1
A random styrene-butadiene copolymer rubber that is mono-modal was obtained. The content of styrene monomer in the monomer composition in the polymerization system is such that the polymerization conversion rate of the copolymer rubber is 0.
In the range of up to 98% by weight, it was always 92% by weight or less. The polymerization conversion rate at the end of the supply of the second butadiene was about 95% by weight, and the styrene monomer content in the monomer composition in the polymerization system at that time was about 20% by weight. The basic properties of the obtained copolymer rubber are shown in Table 1. The characteristics of the obtained copolymer rubber compounded and vulcanized in the same manner as in Example 1 are shown in Table 3.
比較例3〜5 実施例1と同様の方法で、但し、残部の1,3−ブタジエ
ンを重合系に連続添加することなくn−ブチルリチウム
添加前に全量の1,3−ブタジエンを重合器に添加し、表
−1に示す重合条件にて共重合を実施し、分子量分布が
bi-modalである共重合体ゴムを得た。また比較例5は新
たにカリウム−tert−ブチルオキシド(KTB)を0.042g重
合系に添加した。Comparative Examples 3 to 5 In the same manner as in Example 1, except that the remaining 1,3-butadiene was not continuously added to the polymerization system, but the entire amount of 1,3-butadiene was added to the polymerization vessel before the addition of n-butyllithium. Was added and copolymerization was carried out under the polymerization conditions shown in Table-1, and the molecular weight distribution was
A copolymer rubber that is bi-modal was obtained. In Comparative Example 5, 0.042 g of potassium tert-butyl oxide (KTB) was newly added to the polymerization system.
更に、上記共重合体ゴムのMW-bi/MW-monoの比を得るた
めに、上記と同様の重合方法で、但し、n−ブチルリチ
ウムの使用量、および多官能性カツプリング剤をメチル
アルコールに変更して共重合し、ムーニー粘度および他
のポリマー構造が夫々の上記共重合体ゴムと同一の分子
量分布がmono-modalである共重合体ゴムを得た。Further, in order to obtain the ratio of M W -bi / M W -mono of the above copolymer rubber, the same polymerization method as described above is used, except that the amount of n-butyllithium used and the polyfunctional coupling agent are methyl. Copolymerization was performed by changing to alcohol to obtain a copolymer rubber having the same Mooney viscosity and other polymer structures as those of the above-mentioned copolymer rubbers and a mono-modal molecular weight distribution.
上記要領にて得られた分子量分布がbi-modalである各種
共重合体ゴムの基本特性を表−1に示した。また表−3
には実施例1と同様の要領にて配合、加硫した特性を示
す。The basic properties of various copolymer rubbers having a bi-modal molecular weight distribution obtained in the above manner are shown in Table 1. Table-3
Shows the properties that were compounded and vulcanized in the same manner as in Example 1.
表−3からわかるように、実施例1〜3は配合物ムーニ
ー粘度が低く、加工性の優れていることを示唆してい
る。また物性面では、ウエツトスキツド抵抗性、アイス
スキツド抵抗性、耐摩耗性、反発弾性が優れている。比
較例3,5は配合物ムーニー粘度は低いが、ウエツトッ
スキツド抵抗性、アイススキツド抵抗性、反発弾性が劣
る。As can be seen from Table-3, Examples 1-3 have low Mooney viscosity formulations, suggesting excellent processability. In terms of physical properties, wet skid resistance, ice skid resistance, wear resistance, and impact resilience are excellent. Comparative Examples 3 and 5 have low Mooney viscosities, but are poor in wet-to-skid resistance, ice-skid resistance and impact resilience.
比較例1,2,4は配合物ムーニー粘度が高く、加工性
が劣ることを示唆している。Comparative Examples 1, 2, and 4 suggest that the formulations have high Mooney viscosity and poor processability.
実施例4〜8,比較例6〜9 実施例1と同様の方法で、但し、塩化第二スズをテトラ
クロロシランに変更して、表−4に示す重合条件にて共
重合を実施し、分子量分布がbi-modalである共重合体ゴ
ムを得た。 Examples 4 to 8 and Comparative Examples 6 to 9 In the same manner as in Example 1, except that stannic chloride was changed to tetrachlorosilane, copolymerization was carried out under the polymerization conditions shown in Table 4, and the molecular weight was changed. A copolymer rubber with a bi-modal distribution was obtained.
更に上記共重合体ゴムのMW-bi/MW-mono比を得るため
に、上記と同様の重合方法で、但し、n−ブチルリチウ
ムの使用量、および多官能性カツプリング剤をメチルア
ルコールに変更して共重合を実施し、ムーニー粘度およ
びポリマー構造が夫々の上記共重合体ゴムと同一の分子
量分布がmono-modalである共重合体ゴムを得た。Further, in order to obtain the M W -bi / M W -mono ratio of the above-mentioned copolymer rubber, the same polymerization method as described above was used, except that the amount of n-butyllithium used and the polyfunctional coupling agent were changed to methyl alcohol. Copolymerization was carried out under different conditions to obtain copolymer rubbers having the same Mooney viscosity and polymer structure as those of the above-mentioned copolymer rubbers and the molecular weight distribution being mono-modal.
上記の各種共重合体ゴムの重合系における夫々の重合系
中のモノマー組成比におけるスチレンモノマー含有量は
上記共重合体ゴムの重合転化率が0〜98重量%では常
に92重量%以下であつた。また第2ブタジエン供給終
了時の重合転化率は、-0.5Y+102重量%以上であ
り、その時の重合系中のスチレンモノマー組成における
スチレンモノマー含有量は1.5X+7.5重量%以下であつ
た。(但し、Xは最終的に得られる共重合体ゴムの結合
スチレンであり、Yはビニル結合含有量である) 上記要領にて得られた分子量分布がbi-modalである共重
合体ゴムの基本特性を表−4に示した。また表−5には
実施例1と同様の要領にて配合、加硫した特性を示す。The styrene monomer content in the monomer composition ratio in each polymerization system of the above various copolymer rubbers was always 92% by weight or less when the conversion rate of the copolymer rubber was 0 to 98% by weight. . The polymerization conversion rate at the end of the supply of the second butadiene was -0.5Y + 102% by weight or more, and the styrene monomer content in the styrene monomer composition in the polymerization system at that time was 1.5X + 7.5% by weight or less. (However, X is the bound styrene of the finally obtained copolymer rubber, and Y is the vinyl bond content.) The basics of the copolymer rubber having the bi-modal molecular weight distribution obtained by the above procedure. The characteristics are shown in Table-4. In addition, Table 5 shows the properties that were compounded and vulcanized in the same manner as in Example 1.
表−5からわかるように、実施例4〜8はウエツトスキ
ツド抵抗性、アイススキツド抵抗性、耐摩耗性および反
発弾性のバランスが優れている。一方、比較例6,9は
反発弾性、耐摩耗性、アイススキツド抵抗性が優れる反
面、ウエツトスキツド抵抗性が劣る。また、比較例6は
引張強度も劣る。比較例7,8はウエツトスキツド抵抗
性が優れる反面、反発弾性、耐摩耗性、アイススキツド
抵抗性が劣る。As can be seen from Table 5, Examples 4 to 8 have an excellent balance of wet skid resistance, ice skid resistance, abrasion resistance and impact resilience. On the other hand, Comparative Examples 6 and 9 are excellent in impact resilience, wear resistance and ice skid resistance, but are inferior in wet skid resistance. In addition, Comparative Example 6 is also inferior in tensile strength. Comparative Examples 7 and 8 are excellent in wet skid resistance, but are inferior in impact resilience, wear resistance, and ice skid resistance.
〔発明の効果〕 本発明のランダムスチレン−ブタジエン共重合体ゴム
は、上記のように、比較的低スチレン含有であり分子量
分布が特定のbi-modalを有し、かつ、その共重合体鎖中
のスチレン単位が特定の連鎖分布を有するという特定の
構造に基き、ウエツトスキツド抵抗性、アイススキツド
抵抗性、耐摩耗性および反発弾性のバランスが優れ、優
れた加工性を有する。従つて、特にオールシーズンタイ
ヤトレツドへの使用に最適である。また、その他に、カ
ーカス、サイドウオール等のタイヤ用途、押出製品、自
動車窓枠、工業用品等の用途にも使用することができ、
工業的意義は大きい。 [Effects of the Invention] As described above, the random styrene-butadiene copolymer rubber of the present invention has a relatively low styrene content and a specific bi-modal molecular weight distribution, and in the copolymer chain thereof. Based on a specific structure in which the styrene unit has a specific chain distribution, it has an excellent balance of wet skid resistance, ice skid resistance, abrasion resistance and impact resilience, and has excellent processability. Therefore, it is particularly suitable for use in all-season tire treds. In addition, it can also be used for tire applications such as carcass and sidewalls, extruded products, automobile window frames, industrial products, etc.
Industrial significance is great.
Claims (1)
化水素溶媒中で有機リチウム化合物を重合開始剤とし
て、スチレンとブタジエンとを共重合し、次いで少なく
とも3個の反応性部位を有する多官能性カップリング剤
を添加してなる、3分岐以上の分岐構造を有するムーニ
ー粘度(ML1+4,100℃)が40ないし150、結合スチレン
が5重量%以上でかつ28重量%未満、ブタジエン部分の
ビニル結合含有量が16重量%以上でかつ40重量%未満、
分子量分布がbi-modalであるスチレン−ブタジエン共重
合体ゴムであって、分子量分布がbi-modalである共重合
体ゴムの重量平均分子量(Mw-bi)が、有機リチウム化合
物を用いて前記共重合体ゴムと同様の条件下で共重合
し、カップリングして分岐する以外は実質的に同一の構
造因子を有し、かつ同一ムーニー粘度の分子量分布がmo
no-modalである共重合体ゴムの重量平均分子量(Mw-mon
o)との間にMw-bi/Mw-mono≧1.3の関係を有し、かつスチ
レンモノマーが1個のスチレン単連鎖が全結合スチレン
の75重量%以上であり、スチレンモノマーが8個以上連
なったスチレン長連鎖が全結合スチレンの5.0重量%以
下であることを特徴とするランダムスチレン−ブタジエ
ン共重合体ゴム。1. A multifunctional cup having styrene and butadiene copolymerized with an organolithium compound as a polymerization initiator in a hydrocarbon solvent containing at least one Lewis base, and then having at least three reactive sites. A Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) having a branched structure of three or more branches, added with a ring agent, of 40 to 150, bound styrene of 5% by weight or more and less than 28% by weight, vinyl of butadiene portion A bond content of 16% by weight or more and less than 40% by weight,
A styrene-butadiene copolymer rubber having a molecular weight distribution of bi-modal, wherein the weight average molecular weight (Mw-bi) of the copolymer rubber having a molecular weight distribution of bi-modal is the above-mentioned copolymer using an organolithium compound. It has substantially the same structure factor except that it is copolymerized under the same conditions as the polymer rubber and is branched by coupling, and the molecular weight distribution of the same Mooney viscosity is mo.
Weight average molecular weight of no-modal copolymer rubber (Mw-mon
o) has a relationship of Mw-bi / Mw-mono ≧ 1.3, and the styrene single chain having one styrene monomer is 75% by weight or more of the total bound styrene, and the styrene monomer has 8 or more continuous chains. A random styrene-butadiene copolymer rubber having a long styrene chain content of 5.0% by weight or less based on the total bound styrene.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59159123A JPH0629283B2 (en) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | Random styrene-butadiene copolymer rubber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59159123A JPH0629283B2 (en) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | Random styrene-butadiene copolymer rubber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6137806A JPS6137806A (en) | 1986-02-22 |
| JPH0629283B2 true JPH0629283B2 (en) | 1994-04-20 |
Family
ID=15686734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59159123A Expired - Lifetime JPH0629283B2 (en) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | Random styrene-butadiene copolymer rubber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0629283B2 (en) |
Families Citing this family (2)
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| JPH0627122B2 (en) * | 1984-04-09 | 1994-04-13 | 日本エラストマ−株式会社 | Random styrene-butadiene copolymer rubber with high styrene content |
-
1984
- 1984-07-31 JP JP59159123A patent/JPH0629283B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6137806A (en) | 1986-02-22 |
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